Un serpent robot pourrait explorer des terrains extrêmes sur les lunes glacées de Saturne, comme Encelade. Selon les membres de l’équipe du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, cette nouvelle typologie d’explorateurs semble très prometteuse. La lune Encelade de Saturne est célèbre pour émettre de l’eau à travers sa croûte glacée et est l’un des meilleurs endroits pour rechercher la vie dans le système solaire.
Pour se déplacer à la surface de la lune, l’Exobiology Extant Life Surveyor (EELS) est conçu pour utiliser différents segments rotatifs reliés en série, se tordant et se pliant comme un serpent à travers un terrain autrement impraticable pour les rovers et les atterrisseurs.
Les raisons d’un robot serpent
L’équipe de l’EELS adopte une mentalité de “start-up” pour avancer rapidement dans le projet, qui en est encore aux premières étapes et n’a pas encore été approuvé pour une mission financée. “Construire rapidement, tester souvent, apprendre, ajuster, répéter”, ont déclaré les responsables dans un article publié (ref.) le lundi 8 mai sur le site web du JPL.
Les segments rotatifs de l’EELS sont enroulés dans un filetage, qu’ils utilisent pour se pousser sur diverses surfaces. La capacité similaire à un serpent de déplacer les segments de manière indépendante permet au robot de se déplacer dans des espaces restreints, de monter ou descendre dans des zones auxquelles les équipements conventionnels ne pourraient pas accéder.
“Il a la capacité d’aller là où d’autres robots ne peuvent pas aller”, a déclaré Matthew Robinson, chef de projet de l’EELS. “Bien que certains robots soient meilleurs sur un type de terrain particulier ou un autre, l’idée pour l’EELS est la polyvalence totale”. L’EELS a subi plusieurs modifications au fil du temps, l’équipe de recherche testant les meilleurs matériaux et spécifications de conception. La version actuelle est composée de 10 segments rotatifs, pèse 100 kilogrammes et mesure 4 mètres de longueur. Les sections sont actionnées par des vis en plastique de 20 centimètres pour les tests sur les terrains sablonneux et des vis en métal pour obtenir une adhérence sur la glace.
Les tests effectués
Jusqu’à présent, l’équipe a testé l’EELS dans différents environnements difficiles. La tête du robot est équipée de caméras pour aider l’EELS à analyser et traverser différents environnements, créant des cartes 3D de ses environs. Pour le vérifier, les chercheurs de l’EELS ont plongé un prototype de la tête du serpent robot dans une crevasse glaciale similaire à ce qu’il pourrait rencontrer sur Encelade.
La NASA compte sur l’EELS pour se frayer un chemin à travers la glace superficielle d’Encelade. En plus d’être hautement manœuvrable, il devra également être complètement autonome. En moyenne, un signal radio met environ 1,5 heure pour parcourir la distance entre Saturne et la Terre.
Ce délai signifie que l’EELS devra interpréter l’environnement qui l’entoure, évaluer de manière autonome les dangers potentiels, choisir des itinéraires possibles, différencier et sélectionner des objectifs pour la collecte de données, et même se remettre d’événements imprévus. L’équipe a commencé les tests mensuels du matériel et du logiciel en 2022, principalement pour améliorer ses capacités d’indépendance. “Le robot devra comprendre quel est le chemin à suivre et essayer de le suivre”, a déclaré Rohan Thakker, responsable de l’automatisation.
Encelade et d’autres applications futures
Encelade est une lune glacée qui orbite autour de Saturne. Sa surface est recouverte de longues fissures appelées “bandes de tigre” qui éjectent des jets d’eau des océans situés sous des kilomètres de glace. Ces geysers sont expulsés avec une telle force qu’un des anneaux de Saturne est constitué des particules de glace éjectées. Les mesures ont détecté de grandes quantités de matière organique à l’intérieur de ces panaches. C’est pourquoi la NASA a choisi Encelade comme l’un des principaux candidats parmi les corps planétaires de notre système solaire pouvant abriter la vie.
Mais l’EELS pourrait avoir des applications beaucoup plus proches de chez nous. L’équipe du JPL prévoit que l’adaptabilité du robot sera utile aux chercheurs sur Terre étudiant des environnements tels que les glaciers et les grottes. Il pourrait également pivoter pour explorer les tubes de lave souterrains et d’autres caractéristiques géologiques du sous-sol sur des mondes plus proches, tels que la Lune et Mars.
“Jusqu’à présent, notre objectif a été de perfectionner les capacités et la mobilité autonomes. Nous examinerons seulement à la fin quels instruments scientifiques nous pouvons intégrer à l’EELS”, a déclaré Robinson. Il n’est pas clair quand l’EELS ou une technologie similaire pourrait être déployée. La dernière enquête de recherche planétaire suggère une future mission combinée avec un orbiteur et un atterrisseur/robot sur Encelade.