Un robot de style BB-8 pour explorer les grottes de lave sur la Lune

« Choisissez un travail que vous aimez et vous n’aurez jamais à travailler un seul jour de votre vie. » La citation, attribuée de manière apocryphe à Confucius, apparaît dans la signature électronique de Andreas Nuechter, professeur de robotique et de télématique à la Julius-Maximilians-Universität de Würzburg (JMU) en Allemagne.

Nuechter dirige un projet visant à construire un robot roulant qui, espère-t-il, sera utilisé pour explorer un système de grottes de lave cachées sur la Lune. Le robot sphérique, qui ressemble un peu au BB-8 des nouveaux films Star Wars, s'appelle DÉDALE, un acronyme qui signifie Descent And Exploration in Deep Autonomy of Lunar Underground Structures.

Nuechter aime son travail. Mais construire un tout nouveau type de robot qui utilisera des lasers pour cartographier de manière semi-autonome une partie de la Lune jusqu’ici inexplorée est certainement un travail difficile, quoi qu’on en dise. Cependant, grâce aux chercheurs du JMU, de l'Université Jacobs de Bremen GmbH, de l'Université de Padoue et de l'INAF-Observatoire astronomique de Padoue, cela pourrait bien être possible.

Explorer le système de grottes souterraines de la Lune

"L'Agence spatiale européenne est très intéressée par l'exploration des tubes de lave sur la Lune", a déclaré Nuechter à Digital Trends.

Il y a un peu plus de dix ans, en 2009, le vaisseau spatial japonais Kaguya J’ai repéré quelque chose d’intéressant lors d’un survol de la région lunaire de Marius Hills. Ce qui ressemblait initialement à un profond cratère s’est révélé, en y regardant de plus près, être un trou. Cette cavité – que Nuechter estime être une fosse de plus de 100 pieds de profondeur – serait un tube de lave, créé par la lave il y a des milliards d'années, aujourd'hui vide. Au fond de ce trou, selon la théorie, se trouve un système de tunnels formant un réseau de grottes sous la surface lunaire. Des tubes de lave similaires, d'un diamètre d'environ 32 pieds, ont été découverts sur Terre, notamment à Lanzarote, en Islande et à Hawaï. "Les gens peuvent certainement se lever et marcher là-bas", a déclaré Nuechter. "Cela ressemble essentiellement à une grande grotte."

Explorer ce réseau de grottes sous la lucarne de Marius Hills est ce pour quoi DAEDALUS est conçu. "Les tubes de lave sont particulièrement intéressants car ils pourraient en réalité fournir, dans un avenir lointain, un abri aux humains contre les radiations et tous les effets néfastes que vous avez sur la Lune", a expliqué Nuechter. "Si vous envisagez de vivre sur la Lune, il serait logique d'utiliser les structures géologiques existantes pour aller sous terre."

Plutôt que d'utiliser un rover conventionnel, le plan pour DAEDALUS est d'utiliser un robot sphérique transparent de 46 centimètres dans lequel le scientifique les instruments, tels que les capteurs et l'alimentation électrique, sont contenus dans une sphère de protection faite d'un matériau comme plexiglas. Il se déplacerait en roulant, avec des composants motorisés à l’intérieur capables de déplacer le centre de masse. Alternativement, ou peut-être en plus, les chercheurs explorent une série de « bâtons » qui pourraient dépasser de la coque du robot pour le pousser, de la même manière qu'une barque pourrait utiliser des rames pour l'éloigner du rive. Ceux-ci pourraient également être utilisés comme trépied pour ancrer le robot au même endroit en cas de besoin.

L’idée est que le robot pourrait être descendu, avec un récepteur Wi-Fi, dans la fosse du tube de lave au moyen d’une grue légère également développée dans le cadre d’un projet de l’Agence spatiale européenne. Une fois en bas, il utiliserait alors des caméras et capteurs lidar scanner ses environs afin de créer une carte en trois dimensions. "L'inconvénient des caméras est qu'elles nécessitent une lumière externe", explique Nuechter. « Soit il faut du soleil, soit il faut une ampoule. Mais le lidar est complètement indépendant de [cette exigence]. »

Contrôler DAEDALUS

Nuechter a déclaré qu’il n’était pas sûr de l’étendue du réseau de grottes. "Nous ne savons pas", a-t-il déclaré. « Nous sommes très curieux. Tout ce que je peux dire, c'est que nous prévoyons, avec ces scanners laser, de pouvoir regarder jusqu'à [650 pieds.] Ce serait la portée de visibilité du DAEDALUS. Nous prévoyons également de pouvoir nous déplacer pour explorer l’environnement.

Les tubes de lave sur Terre peuvent être importants. Celui en Islande mesure 100 pieds de large, 33 pieds de haut et s'étend sur près de 4 500 pieds, le tunnel principal étant à lui seul la meilleure partie de 3 000 pieds de long. Dans le livre non-fiction du journaliste scientifique David Whitehouse Espace 2069, il écrit que les tubes de lave lunaires pourraient être « assez grands pour abriter des villes. De tels tubes pourraient servir d’abri à une future base lunaire.

DAEDALUS sera en partie autonome dans son fonctionnement. En raison du temps nécessaire à un signal radio pour parvenir à la Lune depuis la Terre, la notion de supervision directe est hors de question. "Si vous ne pouvez pas effectuer de supervision directe en raison des retards et qu'il y a un délai de plus de 300 millisecondes, alors vous devez trouver autre chose", a déclaré Nuechter. Ce « quelque chose d’autre » sera un système de contrôle hybride dans lequel l’opérateur humain spécifiera des commandes générales (« aller à X coordonne et prend oui images »), puis le robot peut entreprendre certaines actions autonomes pour comprendre les étapes intermédiaires.

Le projet DAEDALUS est toujours en chantier et n'a pas encore reçu le feu vert officiel de l'Agence spatiale européenne. Il est probable qu’il ne sera pas déployé avant une décennie. Cependant, Nuechter s'est dit convaincu que la technologie sera prête à être utilisée beaucoup plus tôt que cela.

"Nous pensons que cela est réalisable avec les technologies d'aujourd'hui, nous n'avons pas besoin d'attendre 10 à 15 ans", a-t-il noté. « Je travaille dans ce domaine depuis environ 20 ans, faisant principalement de la recherche sur la robotique et le balayage laser. Au cours de ces 20 dernières années, la robotique et le balayage laser ont beaucoup progressé au point que le type de mission que nous proposons est devenu réalisable.

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