PEEKBot : Conception et fabrication avancée d'un rover lunaire utilisant des composites thermoplastiques
PEEKBot est un projet collaboratif de 4 ans (2020-2024) entre une équipe académique de 10 chercheurs de 3 institutions (Polytechnique Montréal, École de technologie supérieure (ÉTS) et Université Laval), l'Agence Spatiale Canadienne (ASC) et 4 partenaires industriels (ArianeGroup, NanoXplore, Dyze Design, Mekanic). Il est soutenu financièrement par les partenaires industriels (ArianeGroup et NanoXplore), le CRSNG (programme Alliance) et Prima-Québec. Le projet PEEKBot visait la conception et la fabrication d'un rover d'exploration lunaire léger et innovant en matériaux composites pouvant tolérer les conditions difficiles de l'espace (par exemple, la résistance aux cycles thermiques importants).
Du côté des matériaux, l'équipe conçoit différentes formulations de composites thermoplastiques hautes performances, principalement du polyétheréthercétone (PEEK) et du polyétherimide (PEI), ainsi que leurs mélanges renforcés de fibres courtes de carbone, de nanotubes de carbone et de graphène, pour répondre aux exigences de l'environnement spatial (par exemple, haute température, faible dégazage). Nous utilisons la modélisation numérique pour prédire les comportements mécaniques et thermiques de ces matériaux afin de guider nos efforts expérimentaux. Au niveau de la fabrication, nous utilisons ces matériaux développés pour produire des panneaux sandwich composites qui serviront de corps principal du rover. L'âme du panneau sandwich, après avoir été optimisée par simulation, sera fabriquée par fabrication additive. Cette âme sera ensuite jointe à deux peaux composites grâce au procédé de soudage par induction développé par l'équipe. Finalement, après avoir intégré les différents composants, l'ASC effectuera divers tests pour évaluer l'adaptabilité du rover aux conditions lunaires, notamment en utilisant un terrain lunaire émulé.
Les résultats de ce projet pourraient potentiellement avoir des applications terrestres là où les climats/températures sont rigoureux (par exemple, le Grand Nord québécois, les composants de moteurs d'avions, les lanceurs de fusées, les satellites) et renforceront le rôle du Canada et de l'ASC dans la conquête spatiale.