La NASA teste un rover pas comme les autres pour explorer les environnements extrêmes

L'exploration de mondes extraterrestres, en quête de vie ou pour mieux comprendre leur fonctionnement, nécessitera des robots adaptés. Sur la Lune ou Mars, les rovers ont montré toute leur efficacité pour sillonner des portions de sol relativement plates.

Mais toutes les planètes ou les lunes n'offrent pas des environnements adaptés à des véhicules montés sur roues. L'exploration de mondes glacés, notamment, où l'on espère trouver de la vie extraterrestre dans les crevasses ou des cavités, impose d'imaginer de nouveaux types de robots explorateurs.

C'est qu'intervient EELS (Exobiology Extant Life Surveyor, mais qui signifie aussi anguilles en anglais), un robot serpent développé par la NASA et le JPL (Jet Propulsion Laboratory) pour évoluer dans des milieux extrêmes.

Un robot autonome qui ne craint aucun obstacle

Autonome, constitué de segments lui assurant une certaine souplesse et la capacité de franchir des obstacles inaccessibles aux rovers, il est en cours de conception en vue de pouvoir explorer la croûte glacée d'Encelade, l'une des lunes de Saturne les plus prometteuses en terme de recherche de vie extraterrestre.

Son design doit lui permettre de descendre dans les puits de geyser et d'aller voir ce qui se passe sous l'écorce de glace mais sa conception même pourra aussi servir à créer des robots terrestres, lunaires ou martiens capables de se faufiler sur des terrains difficiles comme le sable ou la glace et les environnements très pentus qui pourraient être des cratères ou des falaises (à descendre ou remonter), ou encore des espaces hétérogènes comme l'intérieur de glaciers.

Le projet EELS de robot serpent explorateur est en développement depuis 2019 et a connu de régulières améliorations. La première version finalisée EELS 1.0 pèse 100 Kg et mesure 4 mètres de long, avec 10 segments pivotants ressemblant à des vis et capables d'assurer des mouvements de propulsion, de traction ou d'accroche.

Plusieurs types de segments, variant par leur forme et leur matériau (plastique imprimé ou métal) ont été testés en fonction des terrains et des objectifs. Les capacités de mouvement du robot serpent ont été appréciées sur des sols sableux rappelant la planète Mars ainsi que dans des environnements gelés.

Un développement rapide et évolutif en mode startup

L'intérêt du projet est qu'il défriche un territoire vierge, celui de la conception d'un robot serpent capable d'évoluer là où les rovers ne peuvent pas aller. De fait, il est développé en mode startup à coups d'essais / erreurs et de corrections rapides en fonction des résultats, construisant une base de connaissance qui pourra servir ultérieurement à d'autres initiatives.

Dans le cadre de son fonctionnement autonome sur un monde lointain, EELS devra pouvoir identifier son environnement, calculer le risque associé à ses déplacements et récupérer des informations via des instruments scientifiques.

Il devra aussi être capable de trouver des solutions à ses problèmes de fonctionnement ou de déplacement, sans intervention humaine. De multiples caméras et un système LiDAR lui permettront d'appréhender ce qui l'entoure et d'en dresser une cartographie 3D.

Il décidera ensuite des mouvements à adopter pour circuler dans son milieu à partir d'une bibliothèque de comportements adaptés selon le type de terrain, qu'il s'agisse de progresser en faisant tourner ses segments ou d'adopter une posture spécifique grâce à sa souplesse apportée par 48 petits moteurs électriques dont certains sensibles au couple, permettant de savoir quelle force exercer par rapport à l'obstacle rencontré.

Pour le choix des instruments scientifiques embarqués, la décision se fera aussi en mode startup. EELS fournit un cadre de robot explorateur et les scientifiques devront définir leurs attentes en fonction de ces contraintes et du type d'information recherché sur des mondes extraterrestres.