vignette|Eugene Cernan conduisant un rover lunaire lors de la mission avant son assemblage final (les caméras et antennes ne sont pas installées).

Le lunaire Apollo ou LRV ( en anglais, soit « Véhicule Itinérant Lunaire »)Les termes astromobile lunaire, jeep lunaire et buggy lunaire sont parfois employés. est une astromobile fabriquée à quatre exemplaires pour l'agence spatiale américaine (NASA), utilisé par les astronautes au cours des missions Apollo pour explorer la surface de la Lune. Il roula pour la première fois le dans le cadre de la mission et est le premier véhicule tout-terrain conduit par un humain ailleurs que sur Terre.

Ce petit engin tout-terrain biplace à l'allure rustique (masse à vide de pour une longueur de ) pouvait transporter plus de de charge utile à la vitesse modeste de grâce à quatre moteurs électriques de alimentés par des batteries non rechargeables. Sur le plan technique, il était doté d'un système de navigation perfectionné et de roues d'une conception originale.

Le fut conçu sans que les caractéristiques du sol lunaire soient connues avec précision. Il devait fonctionner dans un environnement particulièrement hostile (température élevée, absence d'atmosphère, faible gravité, terrain accidenté et meuble) difficilement reproductible sur Terre. Malgré ces contraintes, il remplit sans problème majeur les objectifs qui lui avaient été assignés.

Au cours des trois missions qui le mirent en œuvre (, et ), l'astromobile permit aux astronautes d'accroître considérablement leur rayon d'action. Ils purent prospecter un plus grand nombre de sites et permirent d'améliorer notre compréhension de la géologie et de la formation de la Lune.

Historique

Du prototype au lunaire Apollo Au début des années 1960 est lancé le programme Apollo, qui doit conduire l'homme sur la Lune. La construction d'un véhicule lunaire sort brutalement du domaine de la fiction. Mais la NASA, accaparée par la mise au point de la fusée Saturn et des modules spatiaux, peine à définir un programme d'exploration de la Lune et les moyens nécessaires. Durant cette période, le Centre de vol spatial Marshall de la NASA expérimente différents prototypes de véhicule lunaire.

Prototypes du Centre Marshall de la NASA (1960-1969) Les études scientifiques américaines relatives à un véhicule lunaire sont menées à compter des années 1950. Elles portent sur des véhicules de grande dimension, disposant d'une autonomie importante, et prennent en compte le caractère particulièrement hostile de l'environnement lunaire..

La première étude poussée est réalisée en 1959 au sein de l'Agence pour les missiles balistiques de l'armée américaine. Cette administration, qui est chargée du développement de la fusée Redstone, souhaite définir le matériel nécessaire au fonctionnement d'une base sur la Lune. L'étude porte à l'époque sur un véhicule à roues biplace pesant et comportant une cabine pressurisée. Propulsé par des moteurs électriques alimentés par des batteries rechargeables, le véhicule a une autonomie comprise entre 80 et . En 1960, l'agence spatiale américaine, qui vient tout juste d'être mise sur pied, reprend une partie de l'équipe chargée de cette étude, dont fait partie Wernher von Braun, au sein du Centre de vol spatial Marshall () et poursuit ces travaux. À l'époque les chercheurs écartent déjà l'utilisation du pneu et préconisent un véhicule dont les quatre roues seraient mues par des moteurs électriques indépendants. Au début des années 1960, la NASA demande à plusieurs industriels des études ponctuelles sur un véhicule destiné aux missions du programme spatial qui doivent se dérouler après le débarquement sur la Lune. Le scénario retenu envisage le transport du matériel sur la Lune par une fusée dédiée, distincte de celle qui amène les astronautes ; la contrainte de poids joue donc un rôle mineur dans la conception du véhicule.

En 1962, la NASA étudie avec les sociétés aérospatiales Northrop et Grumman les spécifications d'un véhicule lunaire biplace. Deux des modèles les plus représentatifs sont : un véhicule de grande taille (longueur et largeur ), pesant pouvant accomplir des missions de et parcourir à ; un véhicule de plus petite taille (longueur et largeur pour ) pouvant accomplir des missions de sept jours et parcourir à . Les deux véhicules sont dotés d'une cabine pressurisée, utilisent des roues métalliques flexibles et sont propulsés par des moteurs électriques alimentés par des piles à combustible. Le mérite de ces études est de faire un inventaire exhaustif des possibilités techniques existantes.

En 1964, le Centre Marshall demande aux sociétés Boeing et Bendix de concevoir un véhicule, qui prend l'appellation (MOLAB), permettant de transporter deux personnes sur une période de . Il s'agit d'anticiper le besoin qui devrait découler du programme Apollo. Le prototype proposé par Bendix, équipé de quatre roues métalliques, pèse et peut transporter en plus de l'équipage trois tonnes de matériel dans une cabine pressurisée, sur une distance de . Les dimensions du véhicule sont importantes : de long dont pour la cabine pressurisée et de large.. Des modèles, les (MTA), allégés au sixième de leur poids pour simuler la gravité lunaire, sont construits par les deux industriels et testés pour évaluer leur comportement. En parallèle, la NASA fait étudier un concept de véhicule lunaire léger, le (LSSM), monoplace et sans cabine pressurisée..

Lente maturation du programme d'exploration du projet Apollo Le , le président Kennedy annonce sa décision d'envoyer des hommes sur la Lune avant la fin de la décennie pour reprendre la suprématie aérospatiale aux Soviétiques. Le projet Apollo est lancé. Toutefois, au cours des années qui suivent, la NASA peine à définir le programme d'exploration de la Lune et les moyens nécessaires sur place, dont le véhicule lunaire ; en effet, toutes ses ressources sont mobilisées par la mise au point de la fusée , du module de commande et du module lunaire (au moment de la déclaration du président Kennedy, la NASA n'avait réussi à effectuer qu'un seul vol balistique de , le vol Mercury ), .).

En 1962, la NASA abandonne le concept d'un envoi sur la Lune en deux temps (une fusée pour le matériel lourd, une autre pour l'équipage) pour les missions Apollo programmées : la technique du rendez-vous en orbite lunaire entre le module lunaire (LEM) et les modules ramenant les astronautes sur la Terre permet d'effectuer la mission avec une seule fusée, grâce au gain de poids sur la masse à envoyer en orbite. Cette décision préfigure l'abandon d'un véhicule lunaire lourd incompatible avec les capacités de la fusée quand viendra le temps des arbitrages budgétaires.

En , la conférence de Santa-Cruz réunit la communauté scientifique et les responsables de la NASA pour définir les objectifs prioritaires du programme d'exploration de la Lune et les moyens à mettre en œuvre dans le cadre des futures missions Apollo. Le consensus se fait sur la mise à disposition d'un véhicule permettant d'élargir le rayon d'action des astronautes de (prévu pour les premières missions) à . La communauté scientifique demande également le développement d'un avion lunaire piloté permettant d'explorer des zones éloignées et d'un engin à roues à plus grand rayon d'action () pouvant être piloté à distance et effectuer des investigations automatiques après le départ des astronautes (le ou LSSM). Ces véhicules en tout ou partie doivent être expédiés sur la Lune dans une fusée dédiée (mission avec double lancement), ..

En 1968, la société General Motors étudie la possibilité d'envoyer un véhicule sur la Lune dans la même fusée que les astronautes et détermine qu'un engin de petit format sans cabine pressurisée et capable d'effectuer trois excursions de peut être placé dans l'étage de descente du module lunaire (LEM).

Début 1969, des études sont entreprises pour vérifier que la fusée Saturn peut placer en orbite une charge supplémentaire et que le module lunaire peut effectuer des missions plus longues sur la Lune. Les conclusions positives (Saturn , après évolution, peut satelliser deux tonnes supplémentaires) donnent le coup d'envoi au développement du lunaire proposé par General Motors, .. Le , la NASA décide officiellement de développer un lunaire léger et confie la responsabilité de sa construction au Centre Marshall, qui étudie le sujet depuis près d'une décennie. Le doit être embarqué sur les missions Apollo à partir de 1971.

Après le succès du premier atterrissage sur la Lune par en , des études préliminaires sont lancées sur le développement de l'avion lunaire et du véhicule lunaire bi-mode (le LSSM), ..

En , des coupes budgétaires drastiques dans le programme Apollo, traduisant les nouvelles priorités du gouvernement Nixon, entraînent toutefois l'abandon des missions Apollo postérieures à Apollo 17. L'envoi sur la Lune d'un véhicule lunaire lourd de type LSSM ou MOLAB est reporté , ..

Développement du lunaire des missions Apollo

Conception vignette|redresse=1.5|Schéma du lunaire.

Le doit être développé en un laps de temps particulièrement court, . Une équipe projet est montée par le Centre Marshall, avec à sa tête Saverio F. Morea, un spécialiste des moteurs de fusée. Dès , un cahier des charges en 22 points, capitalisant les années de recherche effectuées par le centre, est soumis à 29 entreprises. Le véhicule à construire doit être un engin tout-terrain (les performances dans ce domaine sont détaillées) biplace, sans cabine pressurisée, d'une masse inférieure à et qui doit pouvoir tenir dans l'emplacement d'une baie de l'étage de descente du module lunaire. Il doit pouvoir réaliser quatre excursions de sur un laps de temps de et transporter de charge utile. La NASA précise également que le véhicule doit comporter quatre roues propulsées par des moteurs électriques indépendants et alimentés par des batteries électriques. Le doit pouvoir atteindre une vitesse de . L'astronaute qui conduit le véhicule doit disposer d'un tableau de bord lui restituant les données les plus importantes. Les redondances doivent permettre au de fonctionner en cas de panne d'un de ses composants. La fiabilité combinée des composants doit permettre au de remplir tous ses objectifs avec une probabilité de 95 %En cas de panne, des missions d'exploration pédestres sont planifiées...

Il est prévu que les caractéristiques du véhicule soient figées en deux temps : une première esquisse doit être soumise aux responsables de la NASA au bout de dix semaines et le dessin final au bout de . Quatre sociétés répondent à l'appel d'offres : Chrysler, Grumman, Bendix, Boeing. Cette dernière remporte en le marché avec, en sous-contractant principal, Delco, filiale de .

Durant la phase de conception, la principale difficulté est le respect de la contrainte de poids. Le premier envoyé sur la Lune pèse ainsi de plus que l'objectif assigné (210 au lieu de ). Une autre difficulté majeure découle de la faible connaissance de la texture du sol lunaire sur laquelle le devra circuler, bien que les reconnaissances effectuées par les sondes puis les premières missions Apollo aient permis de déterminer que la poussière lunaire n'allait pas engloutir les . Finalement, Boeing soumet en une première esquisse du à la NASA et aux astronautes, qui font des suggestions pertinentes. En juin de la même année, la conception du véhicule est figée.

De la conception à la livraison, le Centre Marshall va également apporter une contribution importante à la mise au point du mécanisme de déploiement du sur la Lune, au système de navigation et en fournissant des moyens de test.

Fabrication et tests