Michelin desarrolla una rueda sin aire para el vehículo lunar que explorará por primera vez el polo sur de la Luna

La NASA, mediante el programa Artemis, pretende explorar el polo sur de la Luna, donde nunca ha estado un ser humano, para adquirir datos científicos y buscar agua en forma de hielo. Michelin está desarrollando una rueda sin aire para el vehículo lunar que podría llevar a cabo esta misión, que deberá permanecer en la Luna durante una década, transportar a dos astronautas, explorar zonas remotas y tomar muestras.

Christophe Moriceau, director de Investigación Avanzada de Michelin, declara: “Durante 135 misiones, desde 1995 hasta 2007, la NASA confió a Michelin el diseño y la producción de los neumáticos de su transbordador espacial. Desde entonces, hemos llevado a cabo investigaciones para diversos vehículos lunares, y en 2021 iniciamos una nueva colaboración con el equipo de diseño de Intuitive Machines y sus socios, Northrop Grumman, Boeing y AVL, para desarrollar ruedas para el rover lunar del programa Artemis. Así fue como nos involucramos en el programa tras responder a una licitación puesta en marcha por la NASA”.

Esta rueda tan especial tendrá que hacer frente a condiciones extremas una vez en la Luna:

• Adherencia: con una gravedad equivalente a una sexta parte de la de la Tierra, la Luna constituye un reto único, independientemente del tamaño o el peso del vehículo. Ya es difícil subir pendientes arenosas en la Tierra, pero es aún más complejo en la Luna, donde el rover se enfrentará a pendientes de hasta 20 grados sobre terreno suelto y sin compactar. Para ello, se necesitarán ruedas específicas y duraderas que ofrezcan agarre en todo tipo de superficies. Para aumentar el agarre, la rueda lunar tendrá que generar una parte plana en su banda de rodadura que permita obtener una superficie de contacto lo más grande posible, de un modo similar a lo que hace el ser humano cuando utiliza raquetas en la nieve en polvo, para repartir el peso y avanzar con más facilidad, sin contar con la flexibilidad del material.
• Ausencia de atmósfera: la superficie de la Luna no está protegida por una atmósfera. En consecuencia, los niveles de rayos UV son mucho más elevados y los materiales envejecen mucho más rápido. Las ruedas del rover estarán en contacto permanente con el suelo y expuestas a las agresiones del sol y de los rayos UV. También deberán resistir la radiación electromagnética. Estos fenómenos repercutirán claramente en el rendimiento del vehículo y sus ruedas, por lo que es vital abordarlos mediante un trabajo en profundidad sobre los materiales, su resistencia a un entorno e incluso y sus propiedades tribológicas (interacción por fricción), así como un conocimiento profundo de lo que se necesita para funcionar en un entorno tan hostil.
• Baja resistencia a la rodadura: el rover pasará gran parte de su tiempo a la sombra y, por tanto, no podrá recargar frecuentemente sus baterías mediante sus paneles solares. En consecuencia, los materiales y el diseño concebidos por Michelin deberán minimizar las necesidades energéticas para preservar la autonomía del vehículo. Cuanta menos resistencia tenga que superar el vehículo causada directamente por sus ruedas, menos energía necesitará para avanzar.
• Resistencia a la abrasión: la arena del Polo Sur de la Luna ha sufrido muy poca erosión, lo que significa que puede ser muy abrasiva para las superficies que entran en contacto con ella. Para funcionar de forma fiable a lo largo de 10.000 km y10 años, además de sus capacidades todoterreno sobre arena, rocas y cráteres, las ruedas del vehículo deberán estar fabricadas con materiales especialmente resistentes y capaces de mantener sus propiedades independientemente de las condiciones.
• Clima: los científicos esperan encontrar agua en forma de hielo a temperaturas que pueden descender hasta casi -250°C, pero que suben hasta +100°C en algunos lugares. Esta variación no existe en la Tierra que sólo pueden soportar materiales con una composición y una capacidad de deformación excepcionales.

Los volcanes del Macizo Central francés, banco de pruebas

Aunque se han traído muestras de roca lunar de misiones anteriores, las publicaciones científicas son la principal fuente de referencia para los expertos en investigación de Michelin. Así es como se dieron cuenta de que la región volcánica francesa de Auvernia (no muy lejos de la sede de la empresa en Clermont-Ferrand, en el Macizo Central) presenta ciertas similitudes con el suelo lunar, lo que la hace ideal para las pruebas.