Les rovers martiens pourraient être remplacés par des essaims de robots à deux roues

Les scientifiques de Skoltech ont proposé un concept de rover modulaire d’exploration de Mars. Tirant parti de la puissance de la robotique coopérative, le nouveau système décrit pour la première fois dans un Acta Astronautique papier se compose de quatre robots à deux roues qui peuvent fonctionner indépendamment ou se combiner dans diverses constellations. Selon l’étude, cette approche permettra des missions d’exploration plus longues qui recueilleront plus d’informations sur l’histoire de la planète, son habitabilité potentielle et d’éventuelles traces d’eau de surface ou de vie antérieure.

Depuis que le Pathfinder de la NASA, le premier rover martien à succès, a atterri sur la planète rouge en 1997, les chercheurs ont utilisé la même conception de base : un véhicule exploratoire autonome à six roues transportant un ensemble d’instruments scientifiques à bord. De nos jours, les chercheurs suggèrent qu’une mission sur Mars pourrait accomplir davantage dans le même laps de temps si elle se compose de plusieurs robots équipés de manière différente effectuant simultanément des tâches distinctes à différents endroits et se réunissant occasionnellement pour des tâches plus difficiles.

« Il s’agit essentiellement d’un problème d’optimisation : comment maximiser le temps d’exploration et la distance parcourue sans faire grimper le coût de la mission à travers le toit ? » Doctorat Skoltech a commenté l’étudiant et premier auteur de l’étude, Alexander Petrovsky. « Nous avons constaté que l’utilisation d’un rover à six roues peut être sous-optimale. Selon nos calculs, quatre machines à deux roues sont la meilleure voie à suivre. Chacune emporterait des outils de recherche uniques avec uniquement la charge utile critique présente dans les quatre modules. »

De cette façon, même lorsque trois des quatre robots échouent, celui qui reste peut encore faire une bonne quantité de travail et transmettre ses découvertes à la Terre. Cela maximise les résultats finaux de la mission au moment où elle se termine. Lors de l’exécution d’opérations nécessitant une stabilité maximale, telles que la saisie d’objets, une paire de rovers à deux roues pourrait s’assembler en un véhicule à quatre roues pour être du bon côté et éviter de tomber.

« Fondamentalement, la stabilité réduite est le principal inconvénient, avec tous les autres paramètres que nous avons considérés comme raisonnablement bons ou meilleurs pour le scénario du rover en essaim », a ajouté Petrovsky. « Cela dit, la technologie des robots à deux roues a parcouru un long chemin pour rendre ces choses plus stables qu’elles ne l’étaient auparavant, donc même cela est un peu moins un problème maintenant. »

Le scientifique a poursuivi: « Les technologies d’intelligence artificielle supervisant l’essaim de robots mobiles ouvriront les portes à un nouveau niveau technologique d’exploration planétaire. » Selon lui, la technologie des robots en essaim destinés à l’exploration de Mars pourrait également bénéficier aux missions lunaires et même aux projets sur Terre. Par exemple, des robots à deux roues similaires pourraient être déployés pour surveiller la croissance des plantes agricoles et détecter les ravageurs ou les maladies qui les affectent. « En juillet 2021, nous avons effectué des tests sur le terrain avec de petits robots à deux roues sur des cultures à Krasnodar, en Russie », a déclaré Petrovsky. En outre, l’approche modulaire pourrait également bénéficier à la robotique développée pour les opérations de recherche et de sauvetage.