Le prototype de rover ERNEST de la NASA a parcouru environ 25 kilomètres dans le désert du Colorado, en Californie, pour tester son autonomie et sa suspension active. Développé par le Jet Propulsion Laboratory (JPL), ce véhicule peut franchir des pentes jusqu’à 35 degrés, dépassant les limites des systèmes de suspension passifs.
Un essai de 25 kilomètres dans le désert du Colorado
Le prototype ERNEST a été déployé près de Plaster City, dans le désert du Colorado, pour une série d’épreuves intensives. Selon TechEBlog, la machine a couvert environ 16 miles (25,7 kilomètres) sur une période de conduite effective de 37 heures. Durant ce test, le logiciel d’autonomie a géré seul la planification de l’itinéraire et l’évitement d’obstacles.
Les ingénieurs ont laissé le rover prendre ses propres décisions dans des conditions de luminosité variées, allant du plein jour au crépuscule et jusqu’à l’obscurité totale. Cette capacité à opérer sans intervention humaine constante est cruciale pour les futures missions spatiales, où le délai de communication entre la Terre et le véhicule empêche tout pilotage en temps réel.
L’architecture informatique, les capteurs et les contrôleurs sont tous intégrés localement sur le rover. Cette indépendance permet à ERNEST de progresser sans attendre d’instructions terrestres, une nécessité pour les opérations à longue distance.
La suspension active face aux pentes de 35 degrés
Le cœur technique d’ERNEST, dont le nom signifie Exploration Rover for Navigating Extremely Sloped Terrain, réside dans sa suspension active. Contrairement aux systèmes classiques de type rocker-bogey, qui perdent souvent leur traction ou se bloquent sur des sols meubles au-delà de 15 degrés, TechEBlog rapporte que ERNEST peut grimper des pentes atteignant 35 degrés.
Le système fonctionne selon deux modes distincts :
- Mode passif : Le véhicule se comporte comme un rover standard, avec les quatre roues au sol pour circuler sur un terrain accidenté classique.
- Mode actif : Un gimbal permet au rover de redistribuer son poids, d’élever des roues individuellement et d’effectuer des mouvements de vibration pour s’extraire de pièges de sable.
Pour maximiser la mobilité, ERNEST utilise quatre roues à mailles métalliques indépendamment orientables. Cette configuration facilite les manœuvres dans des espaces restreints et permet des déplacements latéraux. Bien que le rover ne représente qu’un quart de la taille d’un autre véhicule nommé Endurance, ses capacités de franchissement le rendent apte à explorer des fonds de cratères lunaires ou des latitudes élevées sur Mars.
L’apprentissage par renforcement et la simulation virtuelle
Le passage d’un pilotage manuel par joystick à une autonomie complète a nécessité une phase d’entraînement intensive. Le Jet Propulsion Laboratory (JPL) a utilisé l’apprentissage par renforcement, une branche de l’intelligence artificielle où le robot apprend en interagissant avec son environnement.
Le Laboratoire de simulation et de dynamique en temps réel du JPL a conçu un environnement virtuel haute fidélité reproduisant le comportement du rover. Les ingénieurs ont alimenté ce simulateur avec des données réelles recueillies sur différents types de terrains. Grâce à un cluster de calcul haute performance, l’équipe a pu exécuter des milliers d’heures de tests en un seul week-end.
Une fois l’entraînement virtuel terminé, ERNEST a été testé dans le Mars Yard du JPL, un terrain d’essai extérieur. Le rover y a dû franchir des obstacles spécifiques :
- Ripples de sable (ondulations).
- Amas de décombres.
- Marches et pentes abruptes.
Objectifs et financement du programme ERNEST
Le développement d’ERNEST a débuté en 2022, initialement soutenu par des fonds de recherche et développement internes du JPL. Le projet est désormais financé par le programme d’exploration de Mars de la NASA ainsi que par l’Integration Office de la stratégie scientifique d’exploration, au sein de la Direction des missions scientifiques du siège de la NASA à Washington, selon le JPL.
L’objectif final est d’intégrer la gestion de la suspension active à un système de navigation intelligente à plus longue portée. Cela permettrait au rover de planifier des itinéraires optimaux en distinguant les obstacles franchissables des zones dangereuses.
Ce saut technologique est déterminant pour l’exploration des zones les plus accidentées de la Lune et de Mars. En augmentant la limite de pente franchissable de 15 à 35 degrés, la NASA ouvre l’accès à des régions géologiques jusqu’ici inaccessibles aux rovers passifs, augmentant ainsi drastiquement le potentiel de découvertes scientifiques dans les cratères et les reliefs escarpés.
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