Les nouveaux rovers de la NASA seront une flotte de robots mobiles qui travailleront ensemble

Le robot explorateur autonome pliable à plat (A-PUFFER) était une campagne de la NASA visant à aider à développer des robots pour explorer les régions de la lune. Sa technologie est maintenant utilisée dans un projet de suivi appelé CADRE. NASA/JPL

La NASA explore un concept pour une nouvelle flotte de mini-rovers qui peuvent travailler ensemble pour résoudre des problèmes et prendre des décisions en tant qu'unité. Si l'un échoue ou reste coincé quelque part, les autres pourraient continuer sans lui.

Dans le cadre du projet CADRE (Cooperative Autonomous Distributed Robotic Exploration), les ingénieurs de la NASA conçoivent des robots compacts et mobiles de la taille d'une boîte à chaussures (à titre de comparaison, Persévérance a la taille d'un petit SUV) pour explorer de manière autonome la lune et d'autres planètes. Ces rovers fonctionneront en groupe pour collecter des données dans des endroits difficiles d'accès comme les cratères et les grottes.

Dans une mission de démonstration prévue dans les prochaines années, les mini-rovers de CADRE exploreront les énormes tubes de lave de la lune, des zones où la couche supérieure du sol s'est solidifiée, mais où la lave coule toujours en dessous. CADRE fera le voyage sur un atterrisseur avant d'être éjecté à la surface de la Lune.

L'idée est que [si] nous avons deux ou trois rovers que nous pourrions envoyer, l'un d'eux pourrait potentiellement descendre dans un tube de lave, dit Alex Schepelmann, ingénieur en robotique et en modélisation informatique au Glenn Research Center de la NASA. Et nous saurions essentiellement que ce rover aurait du mal à en sortir.

Bien que l'on ne s'attende pas à ce que le rover revienne à la surface, dit Schepelmann, il pourrait toujours transmettre des informations aux autres membres de son groupe. Tant que les rovers pouvaient communiquer entre eux, la mission pouvait continuer.

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Il s'agit de la première image prise par le rover Perseverance Mars de la NASA. Maintenant, la chasse à la vie commence.

Après avoir survécu à la descente, le rover a renvoyé cette image de la surface martienne.

À bord, chaque rover embarquera un petit ordinateur, une radio sans fil et une caméra stéréo pour capturer des images 3D. Bien qu'aucun d'entre eux ne puisse à lui seul collecter autant de données qu'un plus grand, le déploiement de plusieurs à la fois pourrait réduire le risque d'échec catastrophique de la mission.

CADRE a été développé au sein du Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie et testé par des chercheurs du Laboratoire d'opérations lunaires simulées (SLOPE) au centre de recherche Glenn de la NASA à Cleveland. SLOPE est le même laboratoire qui a testé VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover), un robot mobile qui sera lancé en novembre 2023 et qui recherchera de l'eau gelée sur la lune.

L'un des objectifs du projet est d'empêcher que ne se reproduise ce qui est arrivé au rover Mars de la NASA, Spirit, en 2009, un cauchemar pour les passionnés d'exploration spatiale.

L'un des deux rovers jumeaux envoyés sur les côtés opposés de Mars en 2004, Spirit a livré certaines des vues les plus détaillées de la planète rouge que l'humanité ait jamais vues. Mais cinq ans après le début de sa mission, les roues de Spirit se sont retrouvées coincées dans le sable martien mou. Les ingénieurs de la NASA ont travaillé pendant huit mois pour le faire bouger, mais après plusieurs tentatives infructueuses, Spirit a finalement été relégué au service de plate-forme scientifique stationnaire.

Pour s'assurer que les nouveaux rovers ne restent pas bloqués, SLOPE simule les terrains uniques sur lesquels ils doivent naviguer, du sol poudreux de la lune à la surface rocheuse de Mars. Les chercheurs utilisent la technologie de capture de mouvement impliquant une paire de caméras stéréo pour créer des milliers d'images 3D utilisées pour mesurer la vitesse de chaque rover et le mouvement de ses pneus, les aidant à prédire comment le sol pourrait réagir.

Ce système nous permet de vraiment caractériser les performances de traction, explique Schepelmann. Nous sommes en mesure de mesurer essentiellement comment chaque partie du robot se déplace.

Wolfgang Fink , professeur agrégé de génie électrique et informatique à l'Université de l'Arizona qui étudie les systèmes d'exploration autonomes, affirme que bien que des rovers comme Curiosity et Perseverance aient une autonomie limitée, le passage à une autonomie totale grâce à des projets comme CADRE permettra à l'humanité d'explorer des domaines que nous ne pourrions jamais explorer. autrement atteindre.

En moyenne, la communication ne prend que quelques secondes pour voyager entre la Terre et la Lune, mais ce temps s'étend sur quelques minutes si le message doit voyager depuis Mars. Aussi loin que Titan, la plus grande lune de Saturne, la communication entre le contrôle de mission et tout atterrisseur ou rover prendrait des heures, ce qui signifie que tout incident imprévu pourrait mettre en péril toute la mission. Plus nous souhaitons explorer loin de chez nous, plus l'autonomie comptera.

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