En ce qui concerne l'exploration spatiale, ce sont les robots qui effectuent la majeure partie du travail. Cette tendance se poursuivra alors que nous enverrons des missions sur les surfaces des mondes de plus en plus dans le système solaire. Mais pour que les robots soient efficaces dans les environnements difficiles que nous devons explorer, comme le Titan lunaire de Saturne, nous avons besoin de robots plus capables.
Un nouveau robot que la NASA met au point pourrait être la prochaine étape de l'exploration robotique.
Titan, la lune de Saturne, figure sur la liste de tout scientifique planétaire des cibles potentielles à explorer. Mais toute mission à Titan devra faire face à un environnement pas comme les autres: températures glaciales, cryovolcans, grottes, lacs et mers - et pluie - d'hydrocarbures liquides. Dans cet environnement, un rover de style MSL Curiosity aurait du mal.
La NASA, toujours une agence tournée vers l'avenir, travaille sur quelque chose qui pourrait relever les défis de Titan: un robot à changement de forme composé de plusieurs robots plus petits qui peuvent s'auto-assembler.
Par souci de praticité, ils l'appellent Shapeshifter.
Shapeshifter n'est pas un robot, mais plusieurs. Ils les appellent «cobots» et les cobots individuels peuvent voler, rouler sur le sol et nager lorsqu'ils sont immergés. Cela rend Shapeshifter bien adapté pour explorer Titan, le seul autre monde du système solaire avec du liquide à sa surface.
Le technologue en robotique Ali Agha est le chercheur principal du JPL pour Shapeshifter. Dans un communiqué de presse, il a déclaré: «Nous avons des informations très limitées sur la composition de la surface <de Titan.> Terrain rocheux, lacs de méthane, cryovolcans - nous avons potentiellement tout cela, mais nous ne le savons pas avec certitude. Nous avons donc réfléchi à la façon de créer un système polyvalent et capable de traverser différents types de terrains mais aussi suffisamment compact pour se lancer sur une fusée. »
L'équipe derrière Shapeshifter comprend des chercheurs des universités de Stanford et Cornell. Lorsqu'ils ont développé le concept d'un robot auto-assemblé composé de robots plus petits, ils les ont appelés «cobots». Lorsque les cobots individuels se joignent en un seul, le prototype roule à la surface comme une sorte de grande roue de hamster. Lorsque la mission l'exige, les cobots individuels peuvent se séparer de l'ensemble et voler ou nager vers leurs cibles. C'est du moins ce qu'il envisageait dans ce premier prototype imprimé en 3D testé au JPL.
La version de Shapeshifter actuellement testée est semi-autonome, mais si l'idée se concrétise, elle devra s'auto-assembler de manière autonome, sans attendre les instructions individuelles de la Terre. Avec les progrès de l'IA et de la robotique, c'est probablement juste au coin de la rue.
Shapeshifter est développé dans le cadre du programme NIAC (Innovative Advanced Concepts) de la NASA. Le NIAC fournit un financement progressif à des concepts avancés et visionnaires, pour prendre des idées futuristes et les nourrir vers la praticité. Le NIAC est à l'origine du Titan Submarine, du Triton Hopper et d'autres projets.
Bien que Shapeshifter ne soit actuellement qu'une machine conceptuelle imprimée en 3D, c'est une indication claire de la direction que prend l'exploration robotique. Il y a de la polyvalence dans cette approche qui est bien adaptée pour explorer des endroits éloignés comme Titan. Parallèlement à cette polyvalence multi-bots, il existe la possibilité d'un type de redondance intégrée: si un cobot est défectueux ou inopérant pour une raison quelconque, il ne menacera pas nécessairement l'intégralité de la mission.
Shapeshifter ne serait pas seul sur Titan. Cela ferait partie d'une conception de mission plus large qui comprend un navire-mère. Le vaisseau-mère serait à la surface et pourrait servir de source d'énergie pour Shapeshifter. Étant donné que l'atmosphère de Titan est si dense et brumeuse et si éloignée du soleil, une mission vers Titan serait probablement alimentée par un générateur thermique de radio-isotopes (RTG). Les petits cobots seraient probablement alimentés par batterie et se rechargeraient avec un RTG a transporté le vaisseau-mère.
Mais les petits cobots soutiendraient également le vaisseau-mère. Puisque l'atmosphère de Titan est si dense, le vol est plus facile qu'ici sur Terre. L'enquêteur principal Ali Agha dit que les cobots pourraient travailler ensemble pour soulever le vaisseau-mère et le transporter vers de nouveaux endroits. Cela ne ferait que contribuer à la polyvalence de Shapeshifter.
«Il est souvent vrai que certains des endroits les plus difficiles d'accès sont les plus intéressants sur le plan scientifique, car ils sont peut-être les plus jeunes ou se trouvent dans une zone qui n'était pas bien caractérisée par rapport à l'orbite», a déclaré Jason Hofgartner, responsable du JPL. scientifique pour Shapeshifter. «La polyvalence remarquable de Shapeshifter permet d'accéder à tous ces endroits convaincants sur le plan scientifique.»
Agha calcule que 10 cobots pourraient facilement soulever un atterrisseur de la taille de Huygens (environ 9 pieds ou 3 mètres de large) et le transporter doucement à différents endroits.
La NASA a déjà annoncé une mission à Titan avec son giravion Dragonfly. Dragonfly ne peut pas nager, mais il peut voler à différents endroits et prendre des mesures en vol, ainsi que mener des opérations de surface. Ce type de polyvalence est idéal pour explorer Titan, et Shapeshifter est encore plus polyvalent.
Il est trop tôt pour dire si Shapeshifter ou quelque chose du genre sera la prochaine mission prévue pour Titan. Mais il ne sera pas surprenant qu'un jour, un robot descendant de Shapeshifter contourne Titan en volant, en roulant et en nageant.
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