Astromobiles sur astres à faible gravité

Les derniers sujets sur les missions Hayabusa 2 et Ryugu, Martian Moons eXploration ( MMX) et Phobos ( et Déimos) et avant Philae et la comète Churyumov-Gerasimenko nous ont amenés à réfléchir sur les méthodes de déplacement sur ces astres à très faible gravité .

Je vous propose de prolonger ces réflexions en mettant en commun les idées que nous pouvant en avoir .
Nous pouvons bien sûr revoir les engins mécaniques dont nous disposons et voir comment les adapter, mais aussi voir du côté du bio mimétisme .

Pour commencer, je vous propose de visionner Ceci , en particulier en ce qui concerne ce sujet à partir de 4:28.
On peut rouler à très faible pesanteur sur des polyèdres , ici un cube.
On pourrait étendre ça des rovers dont les roues seraient carrées, voir hexagonales ou octogonales si on veut réduire la hauteur des bonds pendant le roulement.
Pour le fun 

Sans aller jusqu'au carré on peut aussi avoir une roue qui ressemble à une roue à aubes (voir le pneu arrière):




Ça doit être assez efficace pour éviter de pédaler dans la semoule sur un corps au sol peu compact.

Maurice a écrit:Sans aller jusqu'au carré on peut aussi avoir une roue qui ressemble à une roue à aubes (voir le pneu arrière):




Ça doit être assez efficace pour éviter de pédaler dans la semoule sur un corps au sol peu compact.

Époustouflant ! J’avais déjà vu ce principe mais pour des modèles réduits à quatre roues https://dai.ly/x5mggku
Enfin sur des astres à gravité réduite ,les excès de vitesse sont strictement interdits sous peine ...d’ être expulsé ...la vitesse de libération est vite atteinte 

Oui donc on va éviter, on a déjà une voiture qui se balade on ne va pas en plus y envoyer une moto ... :p
Mais au moins avec des roues pareil, impossible d'enliser le rover !

Vu le caractère accidenté des astéroïdes , ces astromobiles devraient être très manœuvrables.
Pourquoi ne pas envisager des roues sphériques comme le propose Goodyear pour ses pneus du futur ?

https://www.industrie-techno.com/selon-goodyear-le-pneumatique-deviendra-spherique.42852

Hum, la liaison à la caisse est assurée par lévitation magnétique. Pourquoi pas, mais d'ici là les véhicules circuleront aussi en 3D.

Surt a écrit:Hum, la liaison à la caisse est assurée par lévitation magnétique. Pourquoi pas, mais d'ici là les véhicules circuleront aussi en 3D.

Luc Besson nous a présenté déjà présenté  ces taxis volants dans Le Cinquième Élément  ... mais effectivement sur un astre à très faible gravité , ce serait déjà plus facile à réaliser avec même des technologies que nous possédons déjà comme une batterie de moteurs ioniques pour maîtriser les six degrés de liberté en translation et rotation  : Voir

Sinon pour revenir à la démarche que je vous propose :
Les astres à faible gravité occupent une panoplie très large en passant des différentes catégories d’astéroides aux planètes naines et les lunes. Donc dans un premier temps, essayons de collectionner le maximum d’idées , et ensuite nous réfléchirons aux plus adaptés selon l’endroit. On peut par exemple présumer que sur Titan, ce ne sera pas pareil que sur Cérès ou Phobos.
Attention, même si on propose des moyens un peu exotiques, on exclue pas pour autant la classique roue circulaire que l’on peut décliner par quatre ou trois, voire cinq ou même deux ou une si on assure l’équilibre dynamique pendant les pauses..et aussi statique aux moyens de béquilles par exemple.

Et ne pas oublier ce que ça consomme...pour un astre a faible gravité, je pense pas qu'il faille se chercher des poux dans la tete... je trouve la solution de mascot efficace ( et désormais elle est testée in situ). les roues, si elles rencontrent un obstacle...on a vite fait de partir en orbite!

anthoemt a écrit:Et ne pas oublier ce que ça consomme...pour un astre a faible gravité, je pense pas qu'il faille se chercher des poux dans la tete... je trouve la solution de mascot efficace ( et désormais elle est testée in situ). les roues, si elles rencontrent un obstacle...on a vite fait de partir en orbite!

Effectivement sans énergie, il n’y a pas d’action. Ça aussi on devra s’en préoccuper et là encore les solutions à adopter dépendra de l’environnement et de l’exposition de l’astre étudié.
Quant aux poux,ils demandent un environnement humain  ...et pour des missions totalement robotiques , il n’y aura pas de problème.
Par contre pour une mission humaine sur Phobos, je vois mal les astronautes dans un culbuto.
Quant aux poux sur la tête ...car dans la tête , ça serait horrible ... on évitera de les embarquer pour le voyage ...et depuis Pasteur, on sait que la génération spontanée n’existe pas...même si les astronautes ont des difficultés à se laver abondamment la chevelure  

Déjà il faut classifier les environnements, on peut penser a :
1)une surface parfaitement lisse et dure, comme un caillou purement monolithique dans lequel on ne pourrait rien planté
2) une surface lisse mais malléable, comme de la glace dans le-quelle on pourrait planter des crampons
3) un relief accidenté, avec de gros cailloux partout comme ruguyu
4) plein de régolite comme sur la lune
5) du régolite si peu dense que tout s'enfonce
 
Et après il faut classé par niveau de gravité. Si on est face à un astéroïde d'une dizaine de mètre, la gravite sera si faible qu'il n'y aura pas d’accroche et on tournera autour comme autour d’une station spatiale avec des RCS et peut être des points d’accroche. S’il fait plusieurs centaines de mettre à quelque km, on peut être efficace avec des bon successif, sa permet de faire de longue distance a un coût en énergie faible. Pour finir il y a les objets de type lune ou titan pour le-quelle les sauts sera trop court et on se rapproche des solutions terrestres.
 
Donc comme solution on a.
a) les route a adhérence (comme du caoutchouc) plutôt adapté au surface (1) elle devront accélérer lentement pour éviter de déraper (comme une voiture classique sur la glace), mais pourrons attendre de grande vitesse (attention le freinage devra aussi être lent)
b) les roues crantées ou a aube (voir comme les jeep lunaire) si elles parviennent à se planter elles seront efficaces sur les surfaces (2) et le seront toujours sur les (4)
c) les pattes, le déplacement est forcément lent, mais s'adapte au (1) (2), (3) s'il peut enjamber les cailloux et (4) s'il les pied sont assez large
d) des skis, sur la (1) ils risquent de glissé autant devant que derrière, donc bof. Mais sinon c'est idéal pour les (2) et (4). De plus s’ils sont assez large ils peuvent tenir sur (5)
e) une vis d’Archimède, sa marche sur le (4) c'est bizarre mais pas forcément efficace, mais c'est intéressant en (5) car permet de naviguer même immerger.
f) les bon successif, efficace que pour une gravite moyenne, difficile a piloté (surtout les rebond), mécaniquement agressif, mais efficace sur toute les surface, surtout la (3) pour enjamber les cailloux
g) les chenilles, c'est comme les roue mais en beaucoup plus compliqué, c'est surtout intéressent en (5) pour augmente la surface de contact et évité l'enlisement.

phenix a écrit:Déjà il faut classifier les environnements, on peut penser a :
1)une surface parfaitement lisse et dure, comme un caillou purement monolithique dans lequel on ne pourrait rien planté
2) une surface lisse mais malléable, comme de la glace dans le-quelle on pourrait planter des crampons
3) un relief accidenté, avec de gros cailloux partout comme ruguyu
4) plein de régolite comme sur la lune
5) du régolite si peu dense que tout s'enfonce
 
Et après il faut classé par niveau de gravité. ...
...
g) les chenilles, c'est comme les roue mais en beaucoup plus compliqué, c'est surtout intéressent en (5) pour augmente la surface de contact et évité l'enlisement.

Merci pour ce message qui synthétise bien les problèmes à traiter  dont je reprend juste l’introduction et le dernier paragraphe , mais auquel il sera utile de se reporter .
Je reprends le dernier car les chenilles font penser aux motoneiges que l’on verrait bien sur Europa ou sur Pluton.
Et puis les chenilles  font penser aussi au mode de locomotion par reptation comme ces robots serpents :
https://www.futura-sciences.com/tech/actualites/robotique-ce-robot-serpent-deplace-comme-plante-grimpante-45747/

Giwa a écrit:

phenix a écrit:Déjà il faut classifier les environnements, on peut penser a :
1)une surface parfaitement lisse et dure, comme un caillou purement monolithique dans lequel on ne pourrait rien planté
2) une surface lisse mais malléable, comme de la glace dans le-quelle on pourrait planter des crampons
3) un relief accidenté, avec de gros cailloux partout comme ruguyu
4) plein de régolite comme sur la lune
5) du régolite si peu dense que tout s'enfonce
 
Et après il faut classé par niveau de gravité. ...
...
g) les chenilles, c'est comme les roue mais en beaucoup plus compliqué, c'est surtout intéressent en (5) pour augmente la surface de contact et évité l'enlisement.

Et puis les chenilles  font penser aussi au mode de locomotion par reptation comme ces robots serpents :
https://www.futura-sciences.com/tech/actualites/robotique-ce-robot-serpent-deplace-comme-plante-grimpante-4

berck, étant phobique des serpents (rien que cette vidéo me donne envie de vomir) je me demande quelle est l'interet pour l'homme de reproduite un truc aussi horrible.

Bon apres d'un point de vue technique c'est plutot pas mal. sur la surface 1) le seul critere sera l'aderence de la peau, donc sa devrait marché. pour la 2) il faudrait peut etre rajouté des crampon, pour la 3) se serait ideal pour passé entre les rochés . pour la 4) les viper du desert offre en tres bon aperçu et pour la 5) il suffit d'avoir vu (de pas trop prés, c'est ça qui est a l'origine de ma phobie) un serpent nage pour voir qu'immergé ça fonction très bien. 
après pour les défauts, ça doit pas être très rapide, complexe et assez lourd (vu le nombre de moteur) , sensible a la régolite, et assez tendu d'y intégré les Equipements, notamment de grand panneau solaire si on est derrière Mars... a moins de lui fournir des ailes et de l’appelle "quetzalcoatl" (bon chance pour trouver un acronyme avec ça) :megalol:

phenix a écrit:

Giwa a écrit:

Et puis les chenilles  font penser aussi au mode de locomotion par reptation comme ces robots serpents :
https://www.futura-sciences.com/tech/actualites/robotique-ce-robot-serpent-deplace-comme-plante-grimpante-4

berck, étant phobique des serpents (rien que cette vidéo me donne envie de vomir) je me demande quelle est l'interet pour l'homme de reproduite un truc aussi horrible.

Bon apres d'un point de vue technique c'est plutot pas mal. sur la surface 1) le seul critere sera l'aderence de la peau, donc sa devrait marché. pour la 2) il faudrait peut etre rajouté des crampon, pour la 3) se serait ideal pour passé entre les rochés . pour la 4) les viper du desert offre en tres bon aperçu et pour la 5) il suffit d'avoir vu (de pas trop prés, c'est ça qui est a l'origine de ma phobie) un serpent nage pour voir qu'immergé ça fonction très bien. 
après pour les défauts, ça doit pas être très rapide, complexe et assez lourd (vu le nombre de moteur) , sensible a la régolite, et assez tendu d'y intégré les Equipements, notamment de grand panneau solaire si on est derrière Mars... a moins de lui fournir des ailes et de l’appelle "quetzalcoatl" (bon chance pour trouver un acronyme avec ça) :megalol:

Je rajoute cette vidéo 
Puis :iout:

Séquence rétro. Hermann Oberth a réfléchi au moyen de se déplacer sur la Lune et a conçu cet étrange engin en 1937, l'automobile lunaire, dont il donne une explication dans son livre 'Les hommes dans l’espace" Editeur Dumont- 1955. Cette même année, il publie un livre uniquement consacré à sa voiture lunaire (Das Mond auto), malheureusement jamais traduit en français.

Pour poursuivre la séquence rétro du déplacement en faible gravité, même si ça reste plus récent, on peut rappeler l’atterrisseur PrOP-FP embarqué sur la sonde Phobos 2 qui a connu un funeste destin en 1989 alors qu'elle venait à peine d'arriver à destination.
PrOP-FP qui était embarqué à bord de cette sonde devait se déplacer à l'aide d'un talon mobile qui lui permettait de faire un bond d'une vingtaine de mètres de haut et de pattes pour le redresser une fois le saut à la surface de Phobos effectué.
Le site Kosmonavtika a une page dédiée à la bestiole: http://www.kosmonavtika.com/satellites/mars/sondes/1f/tech/prop/prop.html

Merci à Lunarjojo et à Spoutnik51 pour ces posts rétros 
Pour vous détendre ....enfin...https://www.tomsguide.fr/actualite/chercheurs-araignee-robot,55850.html
Vous pouvez chercher l’erreur ;)

phenix a écrit:Déjà il faut classifier les environnements, on peut penser a :
1)une surface parfaitement lisse et dure, comme un caillou purement monolithique dans lequel on ne pourrait rien planté
2) une surface lisse mais malléable, comme de la glace dans le-quelle on pourrait planter des crampons
3) un relief accidenté, avec de gros cailloux partout comme ruguyu
4) plein de régolite comme sur la lune
5) du régolite si peu dense que tout s'enfonce
 

rien qu'en envisageant ces 5 cas de figure (et ce n'est probablement pas une liste exhaustive, car sur Titan ..... on peut envisager un véhicule hybride pour se déplacer à la fois sur le sol et sur les lacs d'hydrocarbures), on aura des réponses différentes et pour chacune des solutions pas forcément uniques. Donc je crains que ce Fil qui permet de lancer le "brainstorming" ne devienne rapidement un "melting pot" gigantesque.

Peut-être faudra-t-il songer d'emblée à se focaliser sur un seul de ces  "cas d'école" ? Ou créer des Fils pour ceux qui suscitent de l'intérêt parmi les contributeurs, au fur et à mesure ?

Bien sûr avec un tel sujet où l’on peut aborder malgré la faible gravité des conditions très diverses, il y a le risque , comme le dit montmein69 , de passer d’un brainstorming à un giga melting-pot.
Mais , j’ai ouvert ce sujet juste pour un tour d’horizon de la diversité des environnements et des moyens de locomotion. Donc un simple survol, sans approfondissement.
Effectivement si vous trouvez que dans un cas particulier, une étude plus approfondie s’impose, il sera toujours possible d’ouvrir un sujet plus spécialisé .

Ah, avez-vous trouvé l’erreur dans le sujet du lien internet du post précédent ? Il suffit de savoir compter jusqu’à 6...même pas nécessaire d’atteindre 8 !
Bon, voilà un robot araignée ...donc octopode  : pour le visionner il faut se rendre sur YouTube 

Un robot inspiré de la stratégie d’une araignée , qui pour échapper à ses prédateurs , passent du mode marche au mode roulade pour se déplacer plus rapidement :

https://fr.ubergizmo.com/2018/03/29/festo-bionicwheelbot-robot-araignee-roue.html

https://twitter.com/cnes/status/1342388612311228416?s=21