dans

Moon Pit Diver: Ce petit rover pourrait explorer le monde souterrain lunaire

Le paysage rude de la lune est parsemé de trous aux parois abruptes appelés fosses. Ces caractéristiques, également appelées lucarnes, peuvent être liées à des tubes de lave qui ont été façonnés il y a des milliards d’années par une lune alors géologiquement animée.

De nouvelles technologies sont exploitées qui pourraient permettre l’exploration des puits de lumière, des tubes de lave et des cavernes sur la lune – des environnements souterrains qui les explorateurs humains peuvent être en mesure d’exploiter dans un avenir pas trop lointain.

« Les grottes, si elles sont accessibles, pourraient être des refuges contre les radiations, les températures extrêmes et les dangers de micrométéorites de la surface de la lune », a déclaré William « Red » Whittaker, professeur de recherche au Robotics Institute de l’Université Carnegie Mellon de Pittsburgh.

En relation: Home on the moon: Comment construire une colonie lunaire (infographie)

le pitranger

Une lucarne qui s’ouvre sur un énorme tube de lave dans la région de Marius Hills sur le côté proche de la lune. (Crédit d’image: NASA / Lunar Reconnaissance Orbiter Camera / Science Operations Center)

Windows aux grandes inconnues

Whittaker, un pionnier dans la conception de robots pour l’exploration hors-Terre, a déclaré que des progrès significatifs avaient été accomplis dans l’assemblage d’un robot de courte durée qui est depuis longtemps capable de sonder des puits profonds. la lune.

Whitaker a fait le point sur son travail lors d’une réunion virtuelle organisée en septembre par le programme de la NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC). Le CANI a financé l’enquête de son équipe dans des conceptions efficaces pour les robots mobiles afin d’explorer des environnements souterrains sur d’autres mondes.

« Les lucarnes lunaires sont des fenêtres sur de grandes inconnues à la fois à l’intérieur et sous la surface de la lune », a déclaré Whittaker. « L’exploration de la fosse des micro-rover est abordable et viable à court terme. »

De plus, la découverte de centaines de puits de lumière lunaires au cours de la dernière décennie soulève la possibilité que certains d’entre eux puissent fournir un accès rêvé depuis longtemps aux grottes.

le pitranger

Le West Desert Sinkhole, dans l’Utah, a servi de terrain d’entraînement aux micro-rovers conçus pour explorer les fosses lunaires. (Crédit d’image: William Whittaker / équipe PitRanger)

Test de puits

Whittaker et ses collègues construisent activement un PitRanger, un prototype terrestre d’un 33 lb. (15 kilogrammes) mini-robot lunaire.

Les chercheurs ont modélisé et mesuré une fosse sur Terre pour aider à étoffer la conception et les capacités du robot. Un modèle photogrammétrique de la fosse a été créé à partir de 10000 images en perspective de rover capturées à partir de 26 endroits autour du gouffre du désert occidental dans l’Utah. Cette caractéristique mesure près de 100 mètres de profondeur et environ 246 pieds (75 m) de largeur.

Le rover PitRanger est équipé d’une caméra téléobjectif et d’une unité panoramique au sommet de son panneau solaire. Le petit robot utilise un mécanisme d’inclinaison du panneau pour diriger la caméra dans la fosse.

Les rovers pour les missions d’exploration de la fosse lunaire doivent nécessairement être distincts de ceux qui l’ont précédé, a déclaré Whittaker. Ils doivent être compatibles avec les petits atterrisseurs et être capables de négocier des aires de trafic abruptes, de fournir un calcul puissant et d’obtenir les images croisées nécessaires, a-t-il déclaré.

Abri lunaire: les grottes lunaires pourraient protéger les astronautes

le pitranger

Descendre dans une fosse lunaire pourrait être risqué, les micro-rovers devront donc marcher prudemment. (Crédit d’image: William Whittaker / équipe PitRanger)

Exploration rapide

«Le scénario consiste à se rendre dans une fosse avec un micro-rover, à regarder dans la fosse, à acquérir des images de murs, de sols, de cavernes, puis à générer des modèles de fosse», a déclaré Whittaker. L’autonomie pour l’exploration rapide est la technologie critique, a-t-il ajouté, car les petits rovers à énergie solaire ne pourront pas transporter la radio directe vers la Terre pour la supervision ou les conseils.

De plus, « le rover doit réussir une seule période d’éclairage » sur la lune, parce qu’il a besoin du soleil pour l’énergie et le chauffage, a déclaré Whittaker. (Un jour lunaire dure environ 14 jours terrestres, et la nuit lunaire est également longue.) « Il n’a que 12 jours, et non 12 ans, pour accomplir sa mission. »

le pitranger

Les micro-rovers peuvent devoir effectuer plusieurs manœuvres pour profiler une fosse lunaire, comme le montre ce scénario. (Crédit d’image: William Whittaker / équipe PitRanger)

Le petit rover lunaire serait imprégné de l’intelligence du logiciel pour tailler et pré-traiter les « meilleures images » prises d’une fosse lunaire, puis transférer ce festin visuel à l’atterrisseur pour la modélisation. Le petit robot effectuait ce travail à plusieurs reprises, retournant à la fosse plusieurs fois pour acquérir des images et des mesures supplémentaires.

L’autonomie intégrée du rover générerait des comportements, des plans et des décisions d’imagerie qui ordonneraient aux machines d’occuper des points de vue stratégiques autour d’une fosse. Chaque visite permettait d’acquérir des milliers d’images pertinentes pour un retour périodique et un téléchargement dans l’atterrisseur.

En moyenne, la vitesse maximale du rover serait de 2,5 centimètres par seconde.

le pitranger

Le PitRanger lunaire envisagé sera assez petit, comme le montre cette comparaison avec une roue du rover Curiosity Mars de la NASA. (Crédit d’image: William Whittaker / équipe PitRanger)

Attributs ‘Pit Bull’

Les modèles de puits initiaux transmis par l’atterrisseur qui atteignent la Terre seraient encore améliorés à mesure que davantage d’images arriveraient. Le résultat final serait un modèle de fosse haute fidélité de qualité 3D, a déclaré Whittaker.

Les points de vue de la fosse seraient identifiés, a ajouté Whittaker, en équilibrant la valeur de l’imagerie par rapport aux risques encourus par le rover lorsqu’il roule jusqu’au bord de la fosse. À chaque vue, les images seraient acquises à de nombreuses combinaisons de panoramique / inclinaison pour voir le mur et le sol du fond de la fosse.

Le résultat de tout ce travail serait un superbe profil de près de la fosse lunaire ciblée, une vue bien supérieure par rapport à un orbiteur faisant le tour de la lune, a déclaré Whittaker.

Au-delà de la perspective de jauger la promesse d’habitats souterrains pour explorateurs de la lune, les fosses lunaires sont également des fenêtres d’une science unique.

«Les murs de la fosse offrent la seule géologie vierge observable sur la Lune. Ce sont des opportunités uniques pour observer la volcanologie, la morphologie et bien plus encore», a déclaré Whittaker.

En fin de compte, il s’agit d’exploiter la puissance de la miniaturisation qui rend les attributs « pit-bull » d’un micro-rover réalisables.

« C’est un peu comme prendre le premier téléphone d’Alexander Graham Bell et l’introduire dans les téléphones portables que nous transportons tous », a conclu Whittaker.

Leonard David est l’auteur du livre récemment publié, « Moon Rush: The New Space Race », publié par National Geographic en mai 2019. Écrivain de longue date pour 45secondes.fr, David fait des reportages sur l’industrie spatiale depuis plus de cinq décennies. Suivez-nous sur @Spacedotcom, Facebook ou Google+. Cette version de l’histoire publiée sur 45secondes.fr.

45secondes est un nouveau média, n’hésitez pas à partager notre article sur les réseaux sociaux afin de nous donner un solide coup de pouce. 🙂