Mise à jour: l'expérience Analog-1 a été un succès complet! L'astronaute Parmitano a rempli toutes les exigences dans le délai spécifié (une heure). Ce test est la première étape de validation de la technologie de téléopération.
La NASA a été assez directe quant à son désir de renvoyer des astronautes sur la Lune et sur Mars dans les années à venir. Ils sont rejoints par plusieurs agences spatiales (telles que l'ESA, Roscosmos, le CNSA et l'IRSO) qui souhaitent également mener leurs premières missions en équipage au-delà de la Terre. Cependant, ce qui est souvent négligé, c'est le rôle que les missions téléopérées joueront dans un avenir proche - où les humains et les robots exploreront main dans la main.
Par exemple, l'ESA a entrepris une série d'expériences appelées collectivement Analog-1, où des astronautes contrôlent des robots depuis l'espace. Hier (18 novembre), l'astronaute de l'ESA Luca Parmitano a pris le contrôle d'un robot aux Pays-Bas depuis l'ISS. Cette expérience et d'autres comme celle-ci aideront à préparer les astronautes pour de futures missions qui impliqueront l'exploration d'environnements hors du monde dangereux ou inaccessibles.
Le rover (connu sous le nom d'Interact) a été créé dans le cadre du projet de réseau d'opérations robotiques de bout en bout (METERON), qui vise à créer des réseaux de communication, des interfaces de robot et du matériel pour permettre aux astronautes de contrôler à distance les explorateurs de robots depuis l'orbite. Ces robots seront capables de repérer des sites d'atterrissage pour de futures missions, de localiser des ressources et de préparer des habitats pour les astronautes.
La clé de ce processus est un «espace Internet» spécialement développé qui peut connecter un opérateur à des emplacements jusqu'à 10 000 km (6 200 mi) de distance - soit entre l'orbite et la surface, soit dans des endroits éloignés sur Terre. Cette connexion a permis à Luca de rester en contact avec le rover, ainsi que de voir et de ressentir tout ce qu'il a vécu - bien qu'avec un retard.
Ceci est crucial en matière de téléopération car les cibles d'exploration sont si éloignées de la Terre. Pour faire fonctionner à distance un rover lunaire, les contrôleurs de mission doivent faire face à des retards de quelques secondes ou minutes. De la Terre à la Lune, les signaux ne prennent que quelques secondes pour arriver et revenir. Mais pour les missions vers Mars, le retard peut aller de 4 à environ 24 minutes (selon la position de la Terre et de Mars).
Au final, les connexions conventionnelles permettent uniquement aux contrôleurs de mission d'envoyer des commandes et de recevoir des données en retour. Le projet METERON, quant à lui, permet aux contrôleurs de voir et même de ressentir ce que fait le robot malgré un retard. Le contrôle est assuré à l'aide de deux ordinateurs portables et d'un joystick Sigma7 à «retour de force» avec six degrés de mouvement. Ce joystick haptique permet au contrôleur de ressentir ce que le rover lui-même ressent de son environnement.
Connecter le rover et l'opérateur n'est pas une tâche simple, car les signaux de l'ISS effectuent un aller-retour d'environ 144 400 km (89 725 mi). Pendant ce temps, l'ISS parcourt la Terre à une vitesse de 29 000 km / h (18 000 mi / h). Ces signaux sont envoyés à une série de satellites qui se trouvent sur des orbites jusqu'à 36 000 km (22 370 mi) de la surface.
Les signaux sont ensuite transmis à une station au sol américaine au Nouveau-Mexique, à Houston de la NASA, puis via un câble transatlantique vers l'Europe. Tout cela entraîne un délai assez important, mais qui est gérable grâce à l'infrastructure avancée construite par la NASA, l'ESA et d'autres agences partenaires.
Au cours des premières séances, Luca a conduit le rover Interact à travers une course à obstacles située dans un hangar à Valkenburg aux Pays-Bas - près du Centre européen de recherche et de technologie scientifiques (ESTEC) de l'ESA. Des décors présentant des paysages lunaires ont été placés autour du parcours, qui consistaient en une série de cônes placés au-dessus du sol conçus pour simuler le régolithe lunaire.
Le but ultime est de mener ce type d'exploration à distance depuis des stations comme la Lunar Gateway ou le Mars Base Camp. Ces stations et la capacité de téléopérer des rovers à la surface sont un aspect clé pour établir une présence humaine durable sur la Lune et mener des missions d'exploration en équipage sur Mars - alias. Plan Moon to Mars de la NASA.
La prochaine étape de l'expérience Analog-1 consistera en une simulation prévue dans environ une semaine qui impliquera un environnement lunaire simulé complet. Ce test évaluera si un robot opéré par l'homme peut effectuer ou non des études géologiques et des explorations dans des endroits difficiles d'accès.
Une équipe du Centre européen des astronautes (EAC) à Cologne, en Allemagne, agira en tant qu'équipe scientifique et surveillera l'expérience. Pour compléter l'illusion d'une mission lunaire, ils instruiront et conseilleront Luca sur les cibles de recherche potentielles, qui comprendront si les roches lunaires simulées rencontrées par le rover Interact méritent une analyse scientifique supplémentaire ou doivent être rejetées.
Des expériences analogiques similaires sont menées par des ingénieurs en Allemagne qui utilisent le système METERON pour contrôler un rover au Canada. Ces expériences ne valident pas seulement la technologie sophistiquée impliquée; ils démontrent également la valeur de la coopération homme-robotique dans l'espace - qui jouera un rôle central dans les futurs plans d'exploration.
Parallèlement, les ministres des États membres de l’ESA se réuniront plus tard ce mois-ci (27-28 novembre) au Space19 + à Séville, en Espagne, pour discuter des objectifs scientifiques de l’Agence pour l’avenir. Compte tenu de l'importance des téléopérations et de la technologie qui les sous-tend, METERON et les expériences analogiques ne manqueront pas de voir le jour!
N'oubliez pas de regarder cette vidéo du rover Interact téléopéré:
