@Astro_Luca et les robots de l’espace

Luca Parmitano et l'expérience Spheres

Crédits : ESA/L.Parmitano

Au moment où je me prépare à effectuer une nouvelle expérience à bord de la Station Spatiale, je ne peux m’empêcher de penser, une fois de plus, au film Star Wars. Dans une scène célèbre, le jeune Luke Skywalker est entraîné à utiliser ses pouvoirs avec un petit droïde mignon. Quand il flotte devant lui, le droïde oblige Luke à réagir rapidement avec son sabre laser pour éviter d’être touché par le feu du laser.

Cette scène doit avoir impressionné un professeur du MIT à Boston, USA, puisqu’il a demandé à ses étudiants de développer le même petit robot. Aujourd’hui je vais travailler avec deux des trois droïdes que nous avons dans la Station Spatiale, qui font partie d’une expérience appelée SPHERES. Le programme de test comprend une séries d’expériences dans lesquelles le droïde de couleur rouge (sans forcer excessivement mon imagination, je l’ai appelé Rouge) effectuera une série de manœuvres autour de l’autre, le droïde de couleur bleu (que j’ai appelé Bleu !). Rouge va recevoir le plan de vol via un smartphone connecté à son cerveau électronique et mon travail est de préparer l’espace de travail, envoyer les commandes via une interface sur un ordinateur et contrôler l’exécution de son plan de vol pour intervenir si nécessaire. L’interface est intuitive et vaguement familière car c’est similaire à ce que j’ai l’habitude d’utiliser sur K10, le petit rover explorateur qui fait partie d’une autre expérience.

Les deux droïdes sont aussi grands qu’un ballon de foot et en forme de polyèdre que Léonard de Vinci aurait aimé. Ils utilisent du dioxyde de carbone à haute pression pour leurs petits moteurs avec une série de buses qui sont placées de sorte qu’ils peuvent se déplacer dans les trois dimensions. Leur espace d’opération est limité par cinq antennes qui communiquent avec les capteurs du robot.

Un premier test est effectué pour vérifier les moteurs. Le « clic-clic » rythmique provoqué par les ouvertures et les fermetures de valves va devenir un son très familier pendant les prochaines heures de test.

Je positionne les robots au centre de l’aire qui leur a été assignée, essayant autant que possible de les maintenir parfaitement immobile. Lorsque je donne le départ pour démarrer le plan de vol, Bleu se déplace au centre de son espace aérien, pendant que rouge attend, avec une patience robotique infinie que son partenaire soit prêt. Dès que Bleu est en position (c’est étonnant de voir le droïde rester parfaitement immobile dans un environnement où tout est en mouvement constant), Rouge commence à dérouler le plan de vol. Rouge orbite autour de son compagnon en suivant une série de points de navigation dans un espace en trois dimensions. Sa trajectoire est visible via l’interface et, en temps réel, je vois aussi les positions relatives des deux droïdes : la caméra du smartphone me permet de voir ce que Rouge voit pendant qu’il effectue son inspection. Rouge termine la manœuvre parfaitement et l’équipe au sol qui suit l’expérience me donne le feu vert pour continuer avec le reste de l’expérience. Pendant les 90 prochaines minutes Rouge suit des chemins en trois dimensions d’une complexité croissante autour de son compagnon avec moi qui intervient seulement de façon sporadique lorsque le plan de vol n’est pas correctement observé par les robots.

Luca Parmitano et l'expérience Spheres

Crédits : ESA/L.Parmitano

Mais Rouge et Bleu ne seront pas utilisés pour entraîner Luke (ou Luca malheureusement). L’idée de pouvoir contrôler les robots dans l’espace peut sembler simple (et ça l’est), mais lorsque vient le moment de contrôler plusieurs robots coordonnés le problème augmente exponentiellement. Dans le cas d’aujourd’hui Bleu est resté parfaitement immobile au milieu de son espace assigné, donc la trajectoire de Rouge ne rencontrait pas d’obstacles. Mais si Bleu avait échoué de seulement quelques millimètres, Rouge se serait écrasé contre les murs de la Station Spatiale. Ce n’est pas un problème pendant une expérience, mais dans un environnement opérationnel, un tel risque est inacceptable.

Ce type d’expérience est nécessaire pour comprendre comment on peut utiliser les robots pour réaliser des tâches à la place d’êtres humains. Un robot qui peut se déplacer indépendamment est hautement bénéfique pour l’exploration future, de l’inspections de vaisseaux à l’analyse d’atmosphères. L’avantage d’utiliser un essaim de petits robots est qu’ils pourraient travailler ensemble pour remplacer un grand robot. C’est difficile d’amener des objets lourds et encombrants en orbite mais des petits droïdes pourraient être transportés dans des espaces inutilisables et voyager à très faible coût. On pourrait même penser à envoyer les pièces d’un vaisseau ensemble avec des petits robots qui pourrait assembler le petit vaisseau indépendamment !

Cela ressemble à de la science fiction, mais il y a un petit peu plus d’une centaine d’années les vols l’étaient également. Cela peut sembler très futuriste – mais le premier jour du futur c’est demain.

 

Cet article a été écrit initialement par Luca Parmitano, le premier astronaute de la promotion 2009 de l’ESA à monter à bord de la Station Spatiale Internationale. Il orbite au dessus de notre tête depuis le 29 Mai 2013. Article en anglais posté le jeudi 12 septembre sur le blog de sa mission Volare : @Astro_Luca and the space robots

 

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