Ces hoverboards pourraient réellement fonctionner... mais seulement sur la Lune

Dec 22 2021
"Les ingénieurs aérospatiaux du MIT testent un concept de rover en vol stationnaire qui lévite en exploitant la charge naturelle de la lune. Cette illustration montre une image conceptuelle du rover.
"Les ingénieurs aérospatiaux du MIT testent un concept de rover en vol stationnaire qui lévite en exploitant la charge naturelle de la lune. Cette illustration montre une image conceptuelle du rover.

Jusqu'à présent, les tentatives de recréation des hoverboards vus dans Retour vers le futur II ont été soit des véhicules à deux roues auto-équilibrés décevants qui prennent fréquemment feu , soit des plates-formes flottantes à réaction qui nécessitent un pilote hautement qualifié. Mais comme les ingénieurs du MIT l'ont récemment proposé , créer un véhicule en lévitation pourrait ne pas être si difficile si nous vivions tous sur la lune .

La plupart des véhicules volants hautement maniables qui ont été créés jusqu'à présent dépendent entièrement de l'atmosphère terrestre pour s'envoler. Les ailes des avions ont besoin d'air pour générer de la portance, tandis que les hélices ont besoin d'air pour générer de la poussée. Les fusées n'ont pas besoin d'une atmosphère pour se propulser ou d'un engin - c'est ainsi que nous avons pu envoyer des humains sur la lune et les ramener en toute sécurité sur Terre - mais en tant que véhicules réutilisables, ils nécessitent des efforts considérables d'entretien et de ravitaillement après un vol avant qu'ils peut être réutilisé.

C'est pourquoi nous avons tendance à compter sur des véhicules à roues pour explorer d'autres corps célestes qui n'ont pas assez d'atmosphère pour supporter le vol. Mais un rover subit beaucoup d'usure en roulant sur un terrain aride et rocheux, même lorsqu'il est utilisé à des vitesses limitées pour des raisons de sécurité. Prendre son envol, comme le peut l'hélicoptère Ingenuity sur Mars, est un moyen plus sûr d'explorer une autre planète ou des objets célestes comme des astéroïdes à des vitesses plus élevées pour augmenter considérablement leur portée d'exploration, mais ce n'est pas une option sur des endroits comme la lune.

Ne pas avoir d'ambiance n'est pas nécessairement un problème et, en fait, cela pourrait même être un avantage. Il laisse la surface de la lune directement exposée au soleil, ce qui l'amène à créer un champ électrique suffisamment puissant pour faire flotter les particules de poussière ( un peu comme les effets de l'électricité statique sur les cheveux d'un volontaire dans un centre scientifique) . Les charges de surface ne sont pas assez fortes pour maintenir à flot un petit avion léger contre l'attraction de la gravité de la lune, mais les ingénieurs du MIT ont mis au point une autre approche pour "générer une force répulsive relativement importante entre le véhicule et le sol". pourrait permettre à un rover aussi lourd que 2 livres de léviter sur la surface lunaire.

Faire léviter un engin plus grand sur la lune reposerait sur une stratégie en deux parties. La première consisterait à équiper le véhicule de propulseurs ioniques miniatures reliés à un réservoir de sel fondu à température ambiante. Lorsqu'une petite tension est appliquée au sel fondu, "les ions du liquide sont chargés et émis sous forme de faisceau à travers les buses avec une certaine force". C'est une idée qui a déjà été utilisée pour propulser de petits engins spatiaux dans l'espace où les forces gravitationnelles sont minimales. Pour faire léviter un petit vaisseau au-dessus de la surface de la lune, qui subit encore un sixième de la gravité de la Terre, les ingénieurs du MIT ont analysé les chiffres et ont conclu que des propulseurs supplémentaires pourraient être ajoutés pour projeter des ions positifs qui augmenteraient la charge électrique. de la surface de la lune,et, à son tour, générer une force plus forte poussant contre le rover en lévitation.

« Cette image montre le schéma de la configuration de test. La conception utilise de minuscules faisceaux d'ions pour charger le véhicule et la surface en dessous, avec peu d'énergie nécessaire. Un tel boost d'ions pourrait être suffisamment puissant pour faire léviter un véhicule de 2 livres sur la lune et de gros astéroïdes.

Une quantité minimale de puissance serait nécessaire pour faire léviter un rover de 2 livres à environ un centimètre au-dessus de la surface de la lune, et pour tester l'idée, les chercheurs ont créé un véhicule d'essai léger (environ 60 grammes) de la taille d'une paume dans un laboratoire avec un ion propulseur pointant vers le haut pour simuler la gravité de la lune, quatre pointant vers le bas pour la contrer, et d'autres composants, dont deux ressorts "calibrés pour contrer la force gravitationnelle de la Terre", pour recréer au mieux les conditions sur la lune. Les résultats de l'expérience correspondaient aux résultats théoriques attendus, mais les chercheurs pensent qu'un rover en lévitation propulsé de cette manière pourrait potentiellement flotter encore plus haut, ou potentiellement être construit plus lourd avec des instruments scientifiques supplémentaires à bord.

Le but ultime est de proposer un rover qui tire parti des conditions uniques sur les lunes et les astéroïdes de notre système solaire pour faciliter l'exploration et la manœuvre sur des terrains inconnus en flottant simplement au-dessus d'eux, éliminant ainsi les complications supplémentaires des véhicules à roues. tout à fait. Cela signifie-t-il que si et quand les astronautes retournent sur la lune, ils passeront de cratère en cratère sur des hoverboards ? Faire léviter un rover de deux livres est une tâche considérablement plus facile que de soulever un astronaute de 180 livres portant une combinaison spatiale de 280 livres, mais cette nouvelle approche n'a pas encore été réellement testée sur notre voisin céleste, il reste donc à voir jusqu'où la technologie pourrait être poussée. Ce que nous savons, c'est qu'il n'y a au moins pas de grandes étendues d'eau sur la lune pour déjouer une poursuite passionnante en hoverboard.