Test en vol d'un prototype de droïde par les étudiants du MIT. Cliquez pour agrandir
Les ingénieurs du MIT ont récemment livré un minuscule satellite à la Station spatiale internationale. Il est équipé d'un ensemble de propulseurs à dioxyde de carbone qui lui permettent de manœuvrer à l'intérieur de la station. Deux SPHÈRES supplémentaires (satellites expérimentaux de réorientation à maintien de position synchronisé) seront livrés à la station au cours des prochaines années afin de tester comment ils peuvent voler en formation.
Il y a six ans, le professeur d'ingénierie du MIT, David Miller, a montré le film Star Wars à ses étudiants lors de leur premier jour de cours. Il y a une scène que Miller aime particulièrement, celle où Luke Skywalker s'entraine avec un droïde de combat flottant. Miller se leva et pointa du doigt: «Je veux que vous m'en construisiez quelques-uns.»
Alors ils l'ont fait. Avec le soutien du ministère de la Défense et de la NASA, les étudiants de premier cycle de Miller ont construit cinq droïdes fonctionnels. Et maintenant, l'un d'eux est à bord de la Station spatiale internationale (ISS).
"Il ne ressemble qu'à un droïde de combat", rit Miller. Il s’agit en fait d’un petit satellite, le premier des trois plans de la NASA à envoyer à l’ISS. Ensemble, ils navigueront dans les couloirs de la station spatiale, apprenant à voler en formation.
Les petits satellites sont une nouvelle idée brûlante dans l'exploration spatiale: au lieu de lancer un gros satellite lourd pour faire un travail, pourquoi ne pas en lancer plein de petits? Ils peuvent orbiter autour de la Terre en tandem, chacun faisant sa propre petite partie de la mission globale. Si une éruption solaire zappe un satellite - pas de problème. Le reste peut resserrer les rangs et continuer. Les coûts de lancement sont également réduits, car de minuscules satellites peuvent se frayer un chemin à l'intérieur de charges utiles plus importantes, pour accéder à l'espace presque gratuitement.
Mais il y a un problème: voler en formation est plus difficile qu'il n'y paraît. Demandez à une foule de gens d'aligner un seul fichier, et ils pourront le comprendre et le faire assez facilement. Il s'avère extrêmement difficile d'obtenir un groupe de satellites en orbite pour faire la même chose.
"Supposons que vous ayez un groupe de satellites en orbite", dit Miller, "et qu'un ou deux d'entre eux perdent leur place." Peut-être qu'une éruption solaire brouille temporairement leurs ordinateurs de navigation, ou qu'un tir de propulseur n'a pas fonctionné comme prévu. L'ensemble du cluster se retrouve hors de contrôle. La correction du problème nécessite un ensemble complexe d'ajustements tridimensionnels, coordonnés entre tous les satellites, peut-être des dizaines ou des centaines d'entre eux. «Nous devons décomposer cela en instructions pas à pas et concrètes qu'un ordinateur peut comprendre», explique Miller.
Et cela nous ramène à l'ISS:
Le défi de Miller à sa classe d'ingénieur de premier cycle en 1999 était de concevoir un petit robot à peu près sphérique qui pourrait flotter à bord de l'ISS et manœuvrer à l'aide de propulseurs à CO2 comprimé. Le projet, baptisé SPHERES (Satellite expérimental de maintien de position synchronisé), servirait de banc d'essai pour tester un logiciel expérimental de contrôle de grappes de satellites. Les sphères robotiques fournissent une plate-forme générique composée de capteurs, de propulseurs, de communications et d'un microprocesseur; les scientifiques travaillant sur de nouvelles idées de logiciels peuvent charger leur logiciel sur cette plateforme pour voir dans quelle mesure ces idées fonctionnent. C’est un moyen rapide et relativement bon marché de tester de nouvelles théories sur la conception de logiciels.
Les applications possibles incluent le retour de la NASA sur la Lune (voir Vision for Space Exploration). Une façon de construire un vaisseau lunaire est de l'assembler morceau par morceau en orbite terrestre. «Un logiciel conçu pour contrôler de petits satellites pourrait tout aussi bien être utilisé pour manoeuvrer ensemble les pièces d'un vaisseau spatial», explique Miller.
Le premier SPHERE est arrivé sur l'ISS en avril à bord d'une fusée de ravitaillement Progress. (Rappelez-vous, de minuscules satellites font de bons auto-stoppeurs.) Finalement, deux autres SPHÈRES le rejoindront, une plus tard cette année lorsque la navette spatiale Discovery (STS-121) reviendra à la station, et une autre portée en orbite par une future mission de navette.
Comment les astronautes distingueront-ils les trois SPHÈRES? «Ils sont codés par couleur», explique Miller. Celui à bord est maintenant rouge; le second sera bleu et le troisième jaune.
«Rouge» est déjà occupé. «Nous lui avons ordonné de faire diverses boucles de manœuvres et virages, par exemple. Et nous avons testé la capacité du robot à résoudre des problèmes. " Les astronautes ont tenté de tromper Red en faisant coller un de ses propulseurs. Le robot a diagnostiqué la panne, a éteint le propulseur et est revenu à la station.
"Pas mal pour un petit droïde", explique Miller. "J'ai hâte de voir ce que trois d'entre eux peuvent faire."
Source d'origine: communiqué de presse de la NASA
