À l’approche des missions habitées sur la Lune, l’équipe de robotique dextère du Johnson Space Center de la NASA affine des systèmes humanoïdes semi-autonomes pour prendre en charge la logistique et la maintenance, réduisant ainsi les risques pour les astronautes dans des environnements spatiaux extrêmes.

Robots sécurisent les missions spatiales

L’exploration spatiale lointaine exige des conditions extrêmes, comme le vide, des températures extrêmes, des rayonnements intenses et une poussière lunaire abrasive. L’équipe de robotique dextère du Johnson Space Center de la NASA à Houston développe des machines capables de supporter ces conditions.

Composée de seize membres, cette équipe pluridisciplinaire se divise en mécatronique et développement de logiciels. La plupart des collaborateurs ont de l’expérience en électronique, en mécanique ou dans la conception de simulations.

Les ingénieurs privilégient une approche complémentaire où les machines gèrent les tâches à haut risque, comme la réparation des structures extérieures ou l’inspection de matériel endommagé, tout en laissant les astronautes se concentrer sur des missions critiques.

Photo : University of Colorado Boulder

Shaun Azimi a déclaré selon la NASA : « Notre équipe n’essaie pas de remplacer les explorateurs humains par des robots, mais plutôt de rendre l’exploration humaine plus sûre et plus durable en développant des robots hautement performants, fiables et dignes de confiance pour travailler dans des environnements extrêmes. »

Tests pratiques de maintenance avec iMETRO

Le centre spatial a créé l’installation Integrated Mobile Evaluation Testbed for Robotics Operations, ou iMETRO. Ce banc d’essai combine des ressources de simulation, des logiciels ouverts et des maquettes d’habitats et de véhicules spatiaux, complétées par un terrain rocheux extérieur.

La structure permet de tester séparément des composants matériels ou des logiciels pour identifier les dysfonctionnements. Elle sert également de pont avec des partenaires industriels pour éviter les hypothèses erronées sur les besoins opérationnels.

• L’entreprise PickNik a testé un logiciel permettant à un bras robotisé de reconnaître une écoutille de vaisseau, d’actionner son verrou, de l’ouvrir et de manipuler des sacs de fret.
• Un stagiaire de l’agence a développé et évalué un système de maintenance pour un congélateur de stockage cryogénique similaire à ceux utilisés à bord de la Station spatiale internationale.

Ces exercices montrent les difficultés de perception et de manipulation face à des équipements conçus pour des mains humaines. Les retours d’expérience indiquent que des modifications simples, comme une poignée élargie ou un meilleur éclairage, facilitent le travail du robot et celui d’un astronaute.

Photo : science.report

Robonaut et Valkyrie : préparation de la base lunaire

L’équipe s’appuie sur l’héritage de deux plateformes : Robonaut 2, qui a mené des démonstrations technologiques pendant sept ans à bord de la station orbitale, et Valkyrie, le premier robot biped humanoïde de l’agence.

De nombreux employés ayant contribué à ces programmes historiques font aujourd’hui partie de l’équipe actuelle.

L’objectif est l’établissement d’une présence humaine durable à la surface lunaire, tout en préparant les technologies nécessaires pour des missions à destination de Mars.