in

Comment conduit-on un rover sur la planète Mars ?

Crédits : NASA

Perseverance pourrait être celui qui nous garantira l’existence d’une forme de vie extraterrestre dans l’Univers. Pour mener à bien sa mission, il va devoir couvrir beaucoup de terrains, mais aussi parfois se débrouiller seul. Mais concrètement, comment conduit-on un rover sur Mars ?

Dans moins de deux mois, le nouveau rover de la NASA Perseverance doit atterrir sur la surface de Mars, dans le cratère Jezero. L’astromobile mènera ensuite un certain nombre d’expériences dans le but de mieux caractériser l’histoire géologique de la planète et d’évaluer son potentiel d’habitabilité. Pour ce faire, Perseverance va naturellement devoir se déplacer. Rappelons toutefois que le simple fait de faire évoluer ce type de machine sur Mars n’est pas une tâche simple.

Dans un nouveau post, Evan Hilgemann, ingénieur à la NASA, détaille les différentes manières d’opérer. L’année dernière, ce dernier a en effet été sélectionné pour rejoindre l’équipe d’ingénieurs chargée de commander la conduite de Curiosity sur place depuis 2012.

Plus précisément, Hilgemann et son équipe doivent s’assurer que ce dernier évite autant que faire se peut tout obstacle susceptible d’abîmer son système de suspensions ou même ses roues. Selon lui, Curiosity peut gérer de petits rochers de quelques centimètres de haut, “mais tout ce qui est plus grand doit être évité“. Et il ne faut pas oublier non plus les types de terrains trop meubles dans lesquels Curiosity pourrait s’embourber.

Notez que ces types de terrains devront également être évités par Perseverance. Toutefois, rappelons que ses roues sont différentes de celles utilisées par Curiosity qui ont été endommagées à plusieurs reprises à cause de roches coupantes. Fabriquées à partir d’un bloc d’aluminium de qualité aéronautique et équipées de rayons en titane, celles de Perseverance sont en effet plus grandes et plus épaisses. Ses crampons ont également été repensés.

Des heures de planification

Le rover Perseverance pourra être conduit de plusieurs manières. Dans son billet, l’ingénieur rappelle que compte tenu de la distance qui sépare la Terre de la planète Mars, les signaux mettent environ vingt-deux minutes pour voyager. Aussi, les rovers doivent parfois se charger seuls de certaines tâches de navigation. Cependant, “la plupart de ce qu’ils font est en réalité très scénarisé et planifié à l’avance sur Terre“, écrit-il.

Perseverance est équipé d’un certain nombre de caméras 3D lui permettant de “voir” ses environs proches et éloignés. Ces “navcams”, comme on les appelle, permettront aux équipes terrestres de recréer virtuellement le terrain couvert par le rover.

En fonction des images renvoyées par ses caméras, les ingénieurs pourront alors analyser l’environnement proche dans le but de repérer d’éventuels obstacles et de s’assurer que la vue soit dégagée vers la Terre afin de pouvoir communiquer avec le rover. Des centaines de lignes de codes seront ensuite écrites avant d’être communiquées à la machine. Typiquement, un trajet classique nécessitera entre trois et cinq heures de planification.

mars curiosity
Autoportrait de Curiosity capturé sur Mars le 3 février 2013. Crédits : NASA

Un mode “autonome”

Perseverance pourra également s’appuyer sur la technique de l’odométrie visuelle. Dans ce cas de figure, le rover s’arrêtera tous les mètres environ pour renvoyer une image de ce qu’il voit. Un ordinateur pourra alors lui dire de continuer ou non. Enfin, Perseverance disposera également d’un mode de navigation très avancé baptisé “autonav”. Comme son nom l’indique, ce mode transformera le rover en un véhicule autonome.

En revanche, “parce que l’autonav doit s’arrêter fréquemment pour prendre plusieurs images et analyser des données, c’est aussi le mode de conduite le plus lent“, poursuit Hilgemann. “Curiosity ne couvre qu’environ trente mètres en une heure en mode de navigation automatique“. Toutefois, Perseverance pourra “conduire au moins deux fois plus vite que Curiosity grâce à de nouvelles ressources informatiques dédiées et de meilleurs algorithmes“.

Sept minutes de terreur

En attendant, Perseverance va déjà devoir atterrir, ce qui ne sera pas une mince affaire. Cette vidéo partagée par la NASA détaille les différentes étapes de cet atterrissage à venir qui, en tout et pour tout, devrait durer environ sept minutes.

Alors que l’étage de descente se trouvera à 21 mètres au-dessus du sol, le rover sera descendu au bout de trois câbles de 7,50 mètres de long. Il déploiera ensuite ses roues et sera libéré dès que le système pilotant la descente détectera que les forces de traction exercées sur les câbles se seront affaiblies, en conséquence de la dépose effective de Perseverance. Un système pyrotechnique désolidarisera ensuite le rover de l’étage de descente. Puis ce dernier entamera une manœuvre de manière à s’écarter de la zone d’atterrissage (à au moins 150 mètres).