Les repères peuvent fournir aux explorateurs une orientation lorsque leurs appareils GPS perdent le signal. Un ingénieur de la NASA entraîne une A.I. à utiliser les caractéristiques de l’horizon lunaire pour naviguer sur la Lune.
GPS pour les futures explorations
“Pour des raisons de sécurité et de géolocalisation scientifique, il est crucial que les explorateurs sachent exactement où ils se trouvent lorsqu’ils parcourent le paysage lunaire”, a déclaré Alvin Yew, ingénieur de recherche au Goddard Space Flight Center de la NASA. “Équiper un appareil embarqué d’une carte locale soutiendrait toute mission, qu’elle soit robotique ou humaine”.
La NASA collabore avec des agences internationales pour développer un cadre de communication et de navigation pour la Lune. LunaNet apportera des capacités similaires à Internet sur la Lune, y compris des services de localisation. Cependant, les explorateurs dans certaines régions de la surface lunaire pourraient nécessiter des solutions provenant de sources multiples. Dans les cas où les signaux de communication sont indisponibles, cela assurerait une plus grande sécurité.
“Avoir des systèmes de secours fiables est essentiel pour l’exploration humaine d’autres corps célestes”, a mentionné Yew. “La motivation est de permettre l’exploration des cratères lunaires, où tout l’horizon serait le bord du cratère”.
Les données de LOLA
Yew a commencé à utiliser les données du Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA, en particulier le Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA). L’instrument mesure les pentes de la surface lunaire, la rugosité et génère des cartes topographiques haute résolution. Yew forme une intelligence artificielle pour recréer les caractéristiques de l’horizon lunaire telles qu’elles apparaîtraient à un explorateur, en utilisant les modèles numériques de LOLA. Ces panoramas numériques peuvent être utilisés pour faire correspondre des rochers et des crêtes avec ceux visibles sur les images capturées par un rover ou un astronaute, permettant une identification précise de la position.
“Conceptuellement, c’est comme sortir et essayer de comprendre votre emplacement en observant l’horizon et les repères environnants”, a expliqué Yew. “Bien qu’une estimation approximative de la position puisse être facile pour une personne, notre objectif est de démontrer la précision sur le terrain à moins de 9 mètres. Cette précision ouvre les portes à une large gamme de concepts de mission pour les futures explorations”.
Selon la recherche publiée par Erwan Mazarico, un explorateur lunaire peut voir jusqu’à 300 kilomètres depuis n’importe quelle position dégagée sur la Lune au maximum. Même sur Terre, la technologie de localisation de Yew pourrait aider les explorateurs sur des terrains où les signaux GPS sont obstrués ou sujets à des interférences.
La Navigation Optique GIANT
Le système de géolocalisation de Yew exploitera les capacités de GIANT (Goddard Image Analysis and Navigation Tool). Cet outil de navigation optique, développé principalement par l’ingénieur Andrew Liounis, a déjà été utilisé pour les données de navigation dans la mission OSIRIS-REx de la NASA pour collecter un échantillon de l’astéroïde Bennu.
Contrairement aux outils radar ou laser, GIANT analyse rapidement et avec précision les images pour mesurer les distances entre les repères visibles. La version portable cGIANT est une bibliothèque dérivée du système de Contrôle et de Navigation Autonome de Goddard (AutoGNC). Ce dernier fournit des solutions d’autonomie de mission pour toutes les phases des opérations spatiales et des rovers. La combinaison de l’interprétation de l’A.I. de la NASA des panoramas visuels avec un modèle connu du terrain pourrait fournir aux futurs explorateurs un outil puissant pour naviguer sur la Lune ou d’autres planètes.