Automobilele proiectate acum 50 de ani să înainteze pe Lună sunt şi azi nişte creaţii inginereşti fascinante

De curând, s-au împlinit exact 50 de ani de când primul automobil a fost condus pe Lună. Era anul 1971 şi automobilul era primul Lunar Rover Vehicle, sau LRV. Şi ştii ce e cu adevărat impresionant? Că până şi azi la jumătate de secol distanţă, dacă aruncăm o privire mai profundă la acele vehicule, nu putem rămâne decât absolut fascinaţi de ingineria acelor creaţii şi ambiţia oamenilor care le-au creat. Azi, la atât de mult timp de când nici un vehicul pe patru roţi nu a mai păşit pe Lună, toate aceste curiozităţi despre vehiculele de acum jumătate de secol par mai degrabă un science-fiction de viitor decât un trecut factologic de 50 de ani în urmă. Să le cunoaştem un pic mai profund, deci, pentru că merită fiecare minut de atenţie şi admiraţie!

Cu toţii ştim că-n anul 1969 a avut loc prima aselenizare a omului pe Lună, în cadrul misiunii Apollo 11. Era momentul când echipajul format din Neil Armstrong, Michael Collins şi Edwin E. Aldrin Jr. a reuşit să iasă din nava lor spaţială şi să facă primii paşi pe lună, dar şi primele poze. Această primă misiune de aselenizare a marcat profund lumea şi tot ea a motivat oamenii de ştiinţă la noi misiuni, mai complexe, în care, pe lângă aselenizarea oamenilor şi exploatarea a câtorva zeci de metri în jurul navei, astronauţii să poată explora teritorii mai vaste şi mai îndepărtate. Era clar, era nevoie de un vehicul lunar în toată legea. Un vehicul care să poată înainta în cu totul alte condiţii, care să reziste, care să facă uz de unica sa şansă de a-şi îndeplini misiunea, odată ce avea să se afle pe Lună.

Foto: imagine din misiunea Apollo 11

Aşadar, oamenii de ştiinţă şi inginerii au avut aproape doi ani la dispoziţie pentru a dezvolta primul Lunar Rover Vehicle, pentru misiunea Apollo 15. De la primii paşi pe Lună ai lui Armstrong şi până la primii metri ai unui vehicul cu patru roţi pe Lună aveau să se mai desfăşoare alte 3 misiuni pe parcursul a 2 ani, şi abia în 1971 LRV-ul urma să fie lansat spre Lună.

Construcţia unui asemenea vehicul n-a fost o sarcină uşoară. Sub egida NASA, vehiculul a fost conceput, dezvoltat şi construit de către Boeing şi General Motors. De fapt, construcţia propriu-zisă a pieselor a fost făcută aproape în întregime de către Boeing. GM fusese responsabil de dezvoltarea motoarelor, a roţilor şi a suspensiilor, prin divizia sa de produse militare de atunci.

Despre un asemenea vehicul se discuta încă de vreo 7 ani mai devreme, dar abia succesul misiunii din 1969 a mişcat lucrurile cu adevărat înainte. Totuşi, discuţiile anterioare făcuseră ca principalele alegeri să fie decise deja. Era clar că vehiculul trebuie să fie unul propulsat de motoare electrice, nu de un motor cu ardere internă, pentru că atmosfera aproape inexistentă a Lunii nu putea livra oxigenul necesar arderii. Alte versiuni fuseseră de asemenea analizate, dar s-a ajuns la concluzia că propulsia electrică e cea mai fiabilă dintre ele.

Aşadar, a fost creat un vehicul cu un cadru de 3.1 metri lungime, un ampatament de 2.3 metri şi o înălţime de 1.14 metri. Cadrul fusese produs dintr-un aliaj special de aluminiu, cu numele de cod 2219, care era rezistent şi ultra-uşor. Acesta fusese prevăzut cu o zonă de pliere la centru, pentru ca vehiculul să poată fi stocat mai compact la bordul navei pe timpul transportării spre lună. Pliabile erau şi cele două scaune ale sale. Ele erau despărţite de o cotieră şi aveau şi centuri de siguranţă.

Suspensia era una cu braţe duble orizontale, care se adăugat şi bare de torsiune pe zona de centru, ca să asigure o articulaţie mai mare a suspensiilor. Existau şi amortizoare puse aproape orizontal. Suspensia avea o construcţie simetric identică pe puntea faţă şi spate şi, cu încărcarea deplină a vehiculului, asigura o gardă la sol minimă de 36 cm. Apropo, vehiculul propriu-zis cântărea 210 kg cu tot cu antene şi putea lua la bord alte 490 kg de sarcină utilă, inclusiv doi astronauţi.

Roţile erau construite dintr-un centru de aluminiu de 81.8 cm diametru, de care era fixat o anvelopă specială de 23 cm lăţime, ranforsată cu carcasă de oţel şi care avea lipite de ea fâşii transversale de titan, pentru a asigura aderenţa maximă pe orice teren. Roţile aveau şi apărătoare de praf, montate deasupra. Fiecare roată avea ataşat câte un motor electric, capabil să se tureze până la 10,000 rpm şi să livreze doar 0.25 cai-putere! Fiecare motor electric transmitea puterea către roată printr-un reductor de 80:1, ceea ce înseamnă că 80 turaţii ale motorului se transformau într-o turaţie a roţii. Iar toate cele 4 electromotoare asigurau împreună o putere totală de 1 CP! În schimb, aveau forţă de tracţiune datorită reductoarelor, iar în condiţiile gravităţii mai mici a lunii, şi această putere a fost suficientă!

Manevrarea se făcea prin două punţi viratoare, care aveau fiecare câte un electromotor de asistenţă a direcţiei. De obicei, acestea virau ambele punţi în direcţii opuse, pentru a asigura un unghi de bracaj mai mic. Manevrarea vehiculului se făcea printr-o manivelă în formă de T, nu printr-un volan.

Apropo, motoarele erau alimentate de la baterii de 36 volţi, pe bază de argint-zinc şi hidroxid de potasiu. Erau baterii care nu puteau fi reîncărcate, însă. Exista şi un sistem de management termic al bateriilor, pentru a se asigura intervalul optim de funcţionare.

Nu totul a funcţionat pe Lună, chiar de la prima misiune. Misiunea Apollo 15 a decolat de pe Pământ la 26 iulie 1971 şi a aselenizat pe Lună la 30 iulie 1971. A fost prima misiune în care astronauţii au avut sarcina de a merge mult mai departe de navă şi de a colecta circa 77 kilograme de sol şi roci de pe Lună, pentru studiu ulterior. Când au aselenizat, aceştia au scos LRV-ul pliat din navă şi l-au asamblat prin modul simplu în care fusese conceput. Apropo, cele 210 kg ale sale de masă pe Pământ echivalau cu circa 33.6 kg pe Lună, prin urmare şi manevrarea acestuia era mult mai uşoară.

Aşa arăta un LRV pliat, în testele efectuate pe Pământ

Astronauţii au avut o oră de inconştienţă din cauza unei probleme cu oxigenul, apoi şi-au revenit şi au constatat că una din bateriile LRV-ului furniza 0 V. Din cauza asta motorul de asistare a direcţiei faţă nu lucra. Dar, aceştia au făcut nişte teste şi au constatat că pot conduce şi doar cu puntea spate viratoare, aşa că au pornit explorarea. În acea primă misiunii, astronauţii au mers cu Lunar Rover Vehicle o distanţă totală de 27.9 km şi cu toate problemele, misiunea a fost îndeplinită! În total, misiunea s-a aflat în mişcare pe Lună cu LRV-ul 3 ore şi 2 minute, iar aflarea totală în afara navei a fost de peste 19 ore.

O fotografie publicată recent de NASA din misiunea Apollo 15, cu primul LRV pe Lună

Imagine de la prima misiune a LRV-1, Apollo 15

Pentru următoarea misiunea LRV-ul a fost perfecţionat, pentru a nu mai repeta probleme cu bateria şi direcţia faţă. Ca şi exemplar, LRV-2 era cu totul altul, dar construcţia lui a fost una similară, îmbunătăţită. A doua misiune cu LRV, Apollo 16, a avut loc în 1972 şi a avut ca scop colectarea de roci dintr-un crater despre care se crede că ar conţine mostre de sol din perioade incipiente de existenţă a Lunii. Misiunea a decolat la 16 aprilie 1972 şi ajuns pe Lună la 27 aprilie 1972. De această dată ei au condus 3 ore şi 26 minute, pe o distanţă de 26.55 km. Nu au existat probleme tehnice la vehiculul propriu-zis, ci doar la câteva instalaţii auxiliare.

Imagine cu LRV-2, din misiunea Apollo 16, aprilie 1972

La nici un an distanţă, în decembrie 1972, a avut loc şi cea de-a treia şi ultima misiune pe Lună cu un vehicul LRV, Apollo 17. Era, din nou, un LRV uşor perfecţionat, care a mers şi cea mai mare distanţă totală pe lună, în sumă de 35.74 km, pe durata a 4 ore şi 26 minute de deplasare şi peste 22 de ore de aflare a echipajului pe Lună.

Imagine cu LRV-3 din misiunea Apollo 17 din decembrie 1972

După acea misiune din decembrie 1972, nu a mai existat nici o altă misiune pe Lună, cu folosirea vreunui vehicul cu 4 roţi. De fapt, Apollo 17 a fost şi ultima misiune de aselenizare umană pe Lună, toate celelalte misiuni fiind doar de sondare de la distanţă, fără a poposi pe Lună. Azi ne despart puţin peste 50 de ani de la prima misiune cu LRV şi aproape 50 de ani de ultima misiune cu aselenizare pe Lună.

Azi LRV-urile stau în muzeul NASA şi la sediile lor, în amintirea vremurilor de glorie. Abia acum, cei de la NASA, în colaborare cu Space X, au reînceput a pregăti o nouă misiune cu aterizare pe Lună, în onoarea celei de acum 50 de ani. General Motors a anunţat rapid, acum două luni, că e gata să muncească la dezvoltarea unui nou LRV, la fel cum a făcut-o 50 de ani în urmă. Să mai ajungem oare să vedem în câţiva ani un nou vehicul pe Lună, unul modern, cu folosirea capacităţilor dezvoltate de omenire în ultimii 50 de ani?

Imagine: Schiţa de design prezentată în anul 2021 de către General Motors ca intenţie de a participa la dezvoltarea unui nou Lunar Rover Vehicle

Dar ce să zicem despre modern, dacă însăşi construcţia vehiculelor de acum 50 de ani a fost atât de vizionară, cu multe elemente pe care le regăsim abia azi lansate pe automobile — motoare electrice în fiecare roată, asistare electrică de direcţie, modul de control între motoare electrice pentru sincronizarea lor, etc. Acele vehicule au fost cu siguranţă apogeul a ceea ce poate face geniul ingineresc uman, atunci când este stimulat s-o facă. Şi ar fi păcat să privim doar cu nostalgie azi la acele creaţii inginereşti, pierzându-ne capacitatea de a inova în alte creaţii noi!