NASA affine la navigation autonome pour Mars dans des environnements terrestres extrêmes

Les ingénieurs de la NASA ont récemment achevé des campagnes d'essais cruciales pour le futur de l'exploration martienne, validant un logiciel de vol de drone de nouvelle génération nommé Extended Robust Aerial Autonomy (ERAA). Ces validations se sont déroulées fin avril et de nouveau en septembre de cette année dans des terrains arides et peu contrastés du Parc National de la Vallée de la Mort en Californie, ainsi que dans le désert de Mojave. L'objectif principal de ces manœuvres était d'améliorer la capacité de navigation autonome des futurs engins, en réponse directe aux défis rencontrés par l'hélicoptère Ingenuity lors de ses dernières missions sur Mars.

Le travail mené par l'équipe du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA a impliqué le pilotage de drones de recherche au-dessus de dunes désertiques dépourvues de repères visuels distincts, notamment sur des sites comme Mars Hill et les dunes de sable de Mesquite Flats. Ces tests en conditions extrêmes ont permis de recueillir des données précises, y compris une température maximale enregistrée de 45 degrés Celsius (113 degrés Fahrenheit) durant la phase d'essais dans la Vallée de la Mort. Roland Brockers, chercheur et pilote de drone, et Mike Reynolds, surintendant du Parc National de la Vallée de la Mort, ont été des acteurs clés de ces opérations, ce dernier ayant permis les recherches grâce à une licence de recherche de drones, la troisième jamais délivrée pour ce site protégé.

L'impératif technique derrière ces développements est de doter les futurs véhicules martiens de la capacité de naviguer sur des terrains difficiles et uniformes où les méthodes traditionnelles d'estimation visuelle de la position échouent. Roland Brockers a souligné l'ambition de rendre les futurs engins plus adaptables, leur permettant de surmonter des zones complexes comme les champs de dunes sans entrave. Cette démarche s'inscrit dans la continuité des missions martiennes prévues pour 2025 et au-delà, soulignant l'engagement de la NASA pour des capacités robotiques avancées. Nathan Williams, géologue de l'équipe du JPL, a confirmé que ces tests sur le terrain offrent une vision plus complète que les seules simulations informatiques ou les images satellitaires limitées.

L'hélicoptère Ingenuity, dont la mission initiale était limitée à cinq vols, a achevé sa carrière après 72 vols en près de trois ans, sa dernière tentative ayant eu lieu le 18 janvier 2024, suite à un dommage à une pale de rotor. Les algorithmes de navigation d'Ingenuity avaient été confondus par des dunes similaires sur Mars lors de ses derniers vols, rendant les tests ERAA particulièrement pertinents pour les futures plateformes aériennes. Cette approche itérative dans des environnements analogues extrêmes, comme la Vallée de la Mort qui sert de banc d'essai à la NASA depuis les préparatifs des atterrisseurs Viking dans les années 1970, démontre une stratégie pragmatique pour résoudre les défis d'ingénierie spatiale.

Parallèlement à ces avancées en navigation aérienne, le Programme d'Exploration de Mars finance d'autres projets robotiques pour étendre la portée de l'exploration. Parmi ceux-ci figure le robot quadrupède LASSIE-M (Legged Autonomous Surface Science In Analogue Environments for Mars), testé au parc national de White Sands au Nouveau-Mexique, conçu pour arpenter des terrains sableux ou rocheux jugés dangereux pour les rovers. De plus, le Mars Electric Reusable Flyer (MERF), développé par le Langley Research Center de la NASA, est un concept d'aéronef électrique réutilisable à décollage et atterrissage vertical (VTOL) qui privilégie l'autonomie et la portée par rapport à la compacité d'Ingenuity. Ces développements illustrent une stratégie globale visant à doter les robots d'une polyvalence opérationnelle accrue loin de la Terre.