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Des robots envoyés en éclaireurs sur la Lune

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Un des plus importants challenges de l’humanité se situe à 400 000 km de la Terre avec pour objectif d’y établir une base lunaire. La Lune est un milieu hostile qui impose à l’homme de nombreuses contraintes : radiations dangereuses, risque d’impact de météorites, etc.

Avant de pouvoir s’y installer de manière prolongée pour exploiter ses ressources ou comme support logistique pour de futures missions d’exploration plus lointaines, un travail d’exploration est nécessaire. Actuellement, les systèmes robotiques existants pour effectuer ces repérages sont téléopérés ou supervisés par l’humain. L’utilisation de systèmes robotiques autonomes permettrait de réaliser un travail de cartographie des zones dangereuses ou difficilement accessibles depuis l’espace (tunnels de lave vides, etc.), avant d’y déployer par la suite des infrastructures telles qu’un port spatial ou des habitations pouvant abriter des humains.

Le projet d’interaction entre un drone et un rover

Face à cet enjeu d’exploration, les chercheurs du Space Advanced Concepts Laboratory (SaCLaB) de l’ISAE-SUPAERO et une équipe d’étudiants de l’ISAE-SUPAERO développent le projet Collaborative Rover and Drone (CoRoDro) visant à étudier la navigation et les opérations autonomes pour les systèmes robotiques spatiaux.

Cette étude scientifique fait partie des 12 projets technologiques universitaires sélectionnés dans 8 pays différents dans le cadre de l’initiative IGLUNA* 2021 soutenue par l’Agence Spatiale Européenne (ESA).

Le concept de CoRoDro est de développer l’interaction d’un drone et d’un rover. Concrètement le drone réalise un repérage et une cartographie de son environnement, qu’il transmet au rover afin que ce dernier l’analyse et choisisse les points les plus pertinents pour se déplacer et y mener des expériences scientifiques. Grâce à la cartographie réalisée par le drone, le rover est capable de choisir le chemin le plus court et de déterminer les obstacles éventuels, ce qui permet de raccourcir chaque mission d’exploration.

L’objectif de ce projet est d’évaluer la fiabilité de l’autonomie décisionnelle des robots dans la gestion de leur déplacement et de déterminer le niveau d’intervention de l’humain pour faire face aux imprévus (panne, obstacles, erreurs…). Dans la perspective d’une installation lunaire, les robots interviendraient en support d’activités critiques telles que la surveillance des équipements, la sécurité, etc.

Les enjeux scientifiques autour de CoRoDro

L’enjeu principal pour les chercheurs du SaCLaB est de parvenir à lever les verrous technologiques et notamment logistiques pour permettre une installation permanente des humains sur la Lune et dans son voisinage. Le projet CoRoDro permet de gagner en connaissance et de tester en grandeur nature des théories multiples portant sur la servitude de la future station spatiale (son ravitaillement et le transport des équipages, l’optimisation de trajectoires, etc), l’exploitation des ressources de la Lune, ou encore sur l’analyse de la collaboration entre l’équipage et les robots pour les activités critiques et dangereuses.

*IGLUNA est une plateforme interdisciplinaire où des étudiants d’universités du monde entier conçoivent et collaborent à des projets innovants pour l’avenir de l’exploration spatiale et l’amélioration de la vie sur Terre. IGLUNA fait partie de l’initiative ESA_Lab@ lancée par l’ESA pour créer un pôle d’innovation entre les universités, les organismes de recherche et l’industrie.

« CoRoDro va nous servir de démonstrateur permettant de mettre à l’essai des algorithmes sur le terrain, à 2000 mètres d’altitude sur le Mont Pilatus en Suisse, du 16 au 25 juillet prochain. En effet, ces tests ne peuvent pas être réalisés en laboratoire car l’environnement y est protégé. », explique Stéphanie Lizy-Destrez, enseignant-chercheur à l’ISAE-SUPAERO qui supervise le projet CoRoDro.

Pour aller plus loin, les chercheurs de l’ISAE-SUPAERO ont également pour projet de créer un système adaptable à l’exploration du tunnel souterrain des autres planètes ou lunes, pour lesquelles on dispose encore de peu d’informations à ce jour. 

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