Le concept LEAP de la NASA imagine un robot à une jambe pour Encelade

Une lune de glace pourrait nécessiter un robot d’un tout autre genre

Des ingénieurs soutenus par la NASA développent un concept de mission précoce qui remplace la logique des rovers à roues par quelque chose de plus proche d’un pogo stick contrôlé. Le concept, connu sous le nom de LEAP, acronyme de Legged Exploration Across the Plain, vise une future mission vers la lune de Saturne Encelade, où un petit robot pourrait sauter à travers un terrain glacé et prélever des matériaux provenant de geysers reliés à un océan souterrain caché.

Encelade est devenue l’un des endroits les plus prometteurs du système solaire pour l’astrobiologie. Sous sa brillante coquille de glace se trouve un océan global. Près du pôle sud de la lune, de profondes fissures appelées « tigres » projettent dans l’espace des panaches de grains de glace et de gaz, expulsant en quelque sorte à l’extérieur de la matière souterraine que des engins spatiaux et des instruments pourraient étudier sans forer la croûte.

C’est précisément cet environnement inhabituel qui explique l’existence du concept LEAP. Plutôt que de concevoir un rover à roues plus grand pour un terrain qui peut être fracturé, glissant et dangereux, le projet imagine une machine conçue pour sauter.

Comment LEAP se déplacerait

Selon la description de la NASA, le robot mesurerait environ un pied de haut et pèserait à peu près 2 livres. Il utiliserait une jambe propulsée par ressort, une paire de roues et des roues de réaction internes qui l’aideraient à rouler, à se remettre debout et à s’élancer dans de longs bonds en arc de cercle.

Le concept est remarquable parce qu’il considère la mobilité comme le défi central. Encelade n’est pas Mars, où la conduite de rovers est devenue une discipline mûre. Une surface recouverte de glace et façonnée par l’activité des panaches pourrait exiger un robot capable de se repositionner à répétition sans dépendre de la traction sur de longues distances.

C’est là qu’intervient la conception à pattes. Le saut pourrait permettre à un petit explorateur de franchir un sol cassé ou irrégulier, d’approcher des dépôts intéressants et d’opérer près de caractéristiques qu’un rover conventionnel aurait du mal à traverser. La capacité à se remettre droit et à repartir fait aussi partie de la logique de conception, en réduisant la dépendance à des atterrissages parfaitement plats.

Inspiré par SALTO et même par les écureuils

LEAP s’appuie sur un véritable prototype connu sous le nom de SALTO. Bien que l’apparence de la machine ait suscité des comparaisons avec un minuscule pogo stick ou une lampe animée, les mécanismes de saut s’inspirent des écureuils. Des chercheurs ont étudié la manière dont les écureuils se déplacent dans des espaces complexes, en utilisant des caméras à grande vitesse pendant que les animaux franchissaient un parcours de parkour conçu sur mesure.

Cette ligne de travail a conduit à des résultats publiés dans Science Robotics l’an dernier, selon le reportage de Mashable. Le concept pour Encelade repose donc sur plus qu’une simple nouveauté visuelle. Il étend une idée robotique testée à un contexte d’exploration planétaire où des sauts répétés pourraient devenir un mode de locomotion utile plutôt qu’une simple prouesse de laboratoire.

Le programme Innovative Advanced Concepts de la NASA finance le projet LEAP à ce stade précoce. Ce programme est conçu pour soutenir des idées de mission non conventionnelles et tournées vers l’avenir, qui peuvent encore se situer à plusieurs années de décisions de vol.

Pourquoi Encelade reste une cible si attrayante

L’intérêt scientifique est évident. Encelade offre un accès direct à de la matière provenant d’un océan interne grâce aux panaches jaillissant de ses fissures polaires sud. Ces jets offrent l’une des meilleures occasions du système solaire d’échantillonner de la matière liée à un océan sans avoir d’abord à faire descendre une foreuse à travers des kilomètres de glace.

Cela a fait de cette lune une cible majeure dans la recherche de vie au-delà de la Terre. Un robot de surface capable de naviguer sur un terrain riche en panaches et de collecter ou analyser des matériaux à proximité s’intégrerait naturellement à cet objectif scientifique plus large.

LEAP ne constitue pas encore une mission approuvée. Le reportage de Mashable précise que le fait que le robot sauteur atteigne un jour Saturne dépendra de décisions de mission qui ne seront prises que dans plusieurs années. Mais en tant que concept, il reflète un changement plus large dans la robotique planétaire : les systèmes de mobilité sont de plus en plus adaptés aux mondes locaux plutôt que dérivés d’un seul modèle de rover.

Un concept de mission bâti autour d’une conception spécifique à l’environnement

Il existe une logique d’ingénierie solide derrière ce changement. Chaque corps planétaire impose des contraintes différentes. Sur Encelade, la combinaison de la faible gravité, du sol glacé et des panaches actifs modifie l’aspect que pourrait avoir un explorateur optimal. Un hopper compact pourrait tirer parti de ces conditions au lieu de lutter contre elles.

Le concept LEAP suggère aussi une préférence pour des systèmes plus petits et spécialisés plutôt que pour un seul grand véhicule polyvalent. Un robot d’à peine un pied de haut et d’environ 2 livres représente une proposition radicalement différente des conceptions classiques de rovers phares. Cela pourrait influencer la manière dont les futures missions envisagent le risque, le déploiement et les opérations de surface.

Même au stade conceptuel, cette conception dit quelque chose d’important sur l’orientation de la technologie d’exploration. De nouveaux mondes peuvent nécessiter de nouvelles stratégies de déplacement, et le meilleur robot planétaire pour une destination peut sembler presque absurde pour une autre.

De la vidéo conceptuelle à une possibilité à long terme

Pour l’instant, LEAP est mieux compris comme une idée d’exploration précoce mais sérieuse plutôt que comme une mission programmée. Son attrait tient à la combinaison d’un objectif scientifique clair et d’une solution de mobilité très spécifique. Les panaches d’Encelade lui confèrent une grande valeur scientifique. Son terrain glacé et irrégulier le rend opérationnellement difficile. LEAP est une tentative de résoudre ces deux problèmes en même temps.

Si la NASA ou une autre agence spatiale envoie un jour un robot sauteur sur la lune océanique de Saturne, ce sera probablement parce que ce type de travail aura montré que les systèmes d’exploration peuvent être conçus en fonction de la physique de la destination plutôt qu’en fonction d’hypothèses héritées de missions antérieures.

Pour une lune qui est peut-être l’un des meilleurs endroits du système solaire pour chercher la vie, c’est le genre d’idée qu’il vaut la peine de surveiller de près.

Cet article s’appuie sur un reportage de Mashable. Lire l’article original.