Le robot d'exploration Glimpse de l'ETH Zurich et de l'Université de Zurich a atteint la phase finale d'un concours d'exploration des ressources spatiales. L'objectif à long terme est de l'utiliser dans la région du p?le sud de la Lune.
Dans la région polaire sud de la Lune, on pense que de nombreuses ressources sont utiles pour le fonctionnement des bases lunaires. Par exemple des métaux, de l'eau sous forme de glace ou de l'oxygène dans les roches. Pour les découvrir, il faut un robot d'exploration capable de faire face aux conditions extrêmes de cet environnement. De nombreux cratères entravent les déplacements. Le soleil bas et les épaisses couches de poussière rendent difficile l'utilisation d'appareils de mesure basés sur la lumière. Les fortes variations de température constituent également un défi.
L'Agence spatiale européenne (ESA) et le Centre européen d'innovation pour les ressources spatiales ESRIC ont lancé un appel à des équipes d'ingénieurs européens et canadiens pour développer des robots et des instruments capables de rechercher des ressources et de cartographier l'environnement dans la région ombragée du p?le sud de la Lune, entre les cratères Shoemaker et Faustini. Pour ce faire, les technologies d'exploration terrestres doivent être adaptées aux conditions difficiles qui règnent sur le satellite de la Terre.
Semi-autonome sur le terrain
L'un des treize rovers lunaires participant au concours est originaire de Zurich et porte le nom de Glimpse. L'acronyme Glimpse signifie "Geological Lunar In-Situ Mapper and Prospector for Surface Exploration". Le robot, qui ressemble un peu à un chien, se déplace de manière semi-autonome sur quatre pattes à travers le terrain et est bourré de spectromètres pour reconna?tre les types de roches.
Florian Kehl, du Spacehub de l'Université de Zurich (UZH), dirige le projet Glimpse avec Hendrik Kolvenbach du Robotic Systems Lab à l'ETH Zurich. Kehl, qui a travaillé auparavant pendant cinq ans au Jet Propulsion Laboratory de la Nasa au California Institute of Technology, où il a recherché la vie extraterrestre, est le directeur scientifique du projet. Kolvenbach est chef de projet global et responsable de la robotique. L'UZH Space Hub et le Robotic Systems Lab sponsorisent le projet à parts égales, mais des chercheurs et des ingénieurs de la haute école de Lucerne, de l'université de B?le ainsi que des entreprises Maxon, Anybotics et Metrohm y participent également.
Sur le plan de la robotique, Glimpse est basé sur le robot de type Anymal de la spin-off de l'ETH Anybotics. Il est équipé de différents appareils pour l'analyse pétrographique et chimique des roches, dont un spectromètre Raman, un microscope (pour les gros plans) et une caméra zoom pour les vues d'ensemble et les gros plans.
Mise à l'épreuve dans un paysage lunaire artificiel
Glimpse a déjà surmonté avec succès une première mise à l'épreuve. Avec treize autres robots d'exploration, il a montré ses compétences dans un paysage lunaire artificiel, spécialement installé pour la compétition dans un hangar aux Pays-Bas.
Glimpse a eu deux heures et demie pour trouver son chemin à travers le paysage lunaire inconnu jusqu'au cratère cible et y analyser les roches. "Ensuite, nous avons eu encore une heure et demie pour analyser les données", raconte Kehl. "Ce délai était très court".
Les équipes n'ont pas eu de vue directe sur le paysage lunaire. La navigation s'est faite à l'aide des images prises par les caméras du robot et des données de localisation reproduites à partir d'images satellites. L'une des difficultés était que les rovers recevaient les signaux de guidage avec un certain retard. Parfois, la connexion était même complètement interrompue afin de simuler des conditions réelles. "Dans ces conditions, les robots dotés d'une technologie de contr?le autonome sophistiquée avaient l'avantage", a déclaré Kehl.
Qualifié pour la finale
Le concours a mis en évidence les points forts, mais aussi les points faibles des robots : Certains ne disposaient pas d'un éclairage suffisant, d'autres avaient des problèmes de batterie ou se heurtaient au retard artificiel du signal. Les treize rovers participants n'ont de loin pas tous réussi à se rendre jusqu'au grand cratère.
"Nous aussi, nous avons d? faire face à diverses difficultés", explique Kehl. Mais par rapport à ses concurrents, qui se dépla?aient pour la plupart sur des roues ou des chenilles, le Glimpse à quatre pattes s'est révélé particulièrement tout-terrain et agile. Il a passé avec succès le premier tour du concours et a été récompensé par 75 000 euros.
L'équipe de Glimpse travaille maintenant d'arrache-pied pour optimiser le chien robot en vue de la finale qui aura lieu à l'automne prochain au Luxembourg. Cinq équipes sont en lice pour la finale. Les gagnants remporteront 550 000 euros, qui leur permettront de développer leur robot jusqu'à sa maturité. Peut-être Glimpse sera-t-il utilisé dans le cadre d'une mission réelle de l'ESA au p?le Sud de la Lune avant la fin de la décennie. Nous lui tenons d'ores et déjà les pouces.
Cet article de David Werner a d'abord été publié dans les c?té externeActualités de l'UZH.