Pensez-vous que les drones sont la clé pour explorer Mars?

Pensez-vous que les drones sont la clé pour explorer Mars?

L'hélicoptère d'ingéniosité de la NASA pourrait ouvrir la voie à de futures missions en tandem rover-drone.

Pensez-vous que les drones sont la clé pour explorer Mars?

"Comme il s'agit d'une atmosphère très mince, nous ne pouvons pas vraiment voler quoi que ce soit de très haut sur Mars,"

Avec l'atterrissage réussi de son rover Perseverance Mars vendredi, la NASA est en passe de devenir la première agence spatiale mondiale à piloter un drone dans l'atmosphère d'une autre planète, une avancée qui pourrait ouvrir la voie à de futures missions "d'exploration en tandem" qui comprennent nouvelles méthodes de surveillance terrestre et aérienne.

Alors que le rover examine et recherche des preuves de la vie passée autour du cratère Jezero sur Mars - un ancien lit de lac qui aurait autrefois contenu de l'eau liquide - le vol prévu de l'hélicoptère Ingenuity sur Mars dans 31 jours sera un démonstrateur de test, l'espace l'agence avait dit.

Le hachoir de 1,8 kilogramme mesure environ 0,49 mètre de haut avec deux pales de rotor d'environ 1,2 mètre d'envergure empilées les unes sur les autres.

«Même si Ingenuity est une démonstration technologique, ce qui signifie que nous essayons de démontrer une nouvelle technologie et que nous ne faisons pas nécessairement de collecte de données scientifiques, l'inspiration est venue de considérations scientifiques et opérationnelles futures», Goutam Chattopadhyay, chercheur principal au Jet Propulsion Laboratory de la NASA ( JPL) en Californie, a déclaré à PTI.

Au cours de sa mission, Ingenuity devrait effectuer cinq tentatives de vols d'une durée d'environ 90 secondes chacune.

Alors que la NASA mène déjà plusieurs missions de reconnaissance pour choisir des sites d'exploration sur d'autres planètes avant de leur envoyer des rovers, Chattopadhyay a déclaré que ces véhicules terrestres n'avaient pas la capacité de partir seuls, s'attendant à trouver "quelque chose d'intéressant".

Il pense que c'est là que les drones pourraient entrer en jeu dans les futures missions d'exploration planétaire.

"Maintenant, si nous avons un hélicoptère ou un véhicule volant qui peut circuler, faire un peu de surveillance, renvoyer ces données au rover, puis le rover prend la décision d'explorer davantage certaines zones sur la base de ces données, il va être beaucoup plus intéressant », a expliqué le scientifique de la NASA.

Cependant, les ingénieurs de la NASA, y compris J. (Bob) Balaram du JPL, disent qu'il y a plusieurs nouveaux défis pour piloter un drone entièrement autonome sur l'atmosphère martienne qui ne sont pas rencontrés ici sur Terre.

Balaram et ses collègues expliquent ces défis dans une étude décrivant la conception, le développement et les tests de l'hélicoptère Mars, publiée sur le site Web Aerospace Research Central.


La recherche, présentée au Forum SciTech 2019 de l'American Institute of Aeronautics and Astronautics, a noté que la mince atmosphère de dioxyde de carbone de la planète rouge représente environ 1% de la densité de l'atmosphère terrestre, soit l'équivalent de la densité de l'air terrestre à une altitude de 35 km.

"Comme il s'agit d'une atmosphère très mince, nous ne pouvons vraiment rien faire voler très haut sur Mars", a ajouté l'astrophysicien indien Dibyendu Nandi.

Il a expliqué que les avions et les hélicoptères volent selon le principe de portance basé sur la troisième loi de mouvement de Newton: pour que la force de portance pousse l'hélicoptère vers le haut, une force égale doit être appliquée pour pousser l'air vers le bas.

"Si la densité de l'atmosphère devient de moitié, la portance est réduite de moitié. Donc, si une planète a une atmosphère faible, obtenir la force de levage sera toujours un problème, les drones doivent être capables de déplacer une plus grande quantité d'air qu'ils faire sur Terre », a déclaré à PTI Nandi, un scientifique des Instituts indiens d’enseignement et de recherche scientifiques (IISER) de Kolkata.

Bien que l'attraction gravitationnelle plus faible de Mars - 38% de celle de la Terre - soit un avantage, il a déclaré que les hélicoptères destinés à Mars devaient encore peser beaucoup moins avec des pales capables de tourner beaucoup plus rapidement tout en consommant le moins d'énergie possible.

"Par exemple, un rotor d'hélicoptère sur Terre tourne à 400-600 rotations par minute. Alors que sur Mars, les pales doivent tourner à 2600 tr / min. C'est un énorme défi", a ajouté Chattopadhyay.


Pour tester les performances du drone dans des conditions martiennes, des scientifiques de la NASA ont évacué une chambre pour la mettre sous vide et l'ont à nouveau remplie de dioxyde de carbone à une densité représentative de l'atmosphère de la planète rouge.

Selon les ingénieurs de la NASA, l'hélicoptère devait également être compatible avec le vide et capable de survivre à des températures très basses jusqu'à moins 100 degrés Celsius.

"Ainsi, les matériaux utilisés pour la construction de véhicules pour Mars subissent une expansion et une contraction entre le jour et la nuit et peuvent conduire à un stress physique sévère sur la structure de ces véhicules", a ajouté Nandi.

Au JPL Space Simulator, les ingénieurs ont également testé les performances aériennes de l'hélicoptère dans diverses conditions, y compris sa réponse aux vents et au vol avant à plus grande vitesse en le plaçant devant un ensemble de petits ventilateurs capables de produire des vents jusqu'à environ 10 mètres par seconde.

Et les drones construits pour de telles missions doivent également être totalement autonomes.

"Nous ne pouvons pas vraiment conduire en direct le véhicule assis ici en raison du retard lié à l'énorme distance. L'hélicoptère vole de manière autonome à l'aide d'un gyroscope, d'un accéléromètre, d'une caméra, d'un altimètre et d'un ordinateur de bord", a expliqué Chattopadhyay.

Il a déclaré que le système autonome développé pour Ingenuity utilise une intelligence artificielle de pointe et des outils d'apprentissage automatique, qui, selon lui, peuvent aider à concevoir de meilleurs drones légers et efficaces ici sur Terre pour la livraison de médicaments, le transport d'organes pour la transplantation et d'autres utilisations.

Tout comme le rover Sojourner de la mission Pathfinder de 1997 a ouvert la voie à de nombreux rovers sur Mars, les scientifiques pensent que la démo de la technologie Ingenuity peut ouvrir les portes à de futures missions de drones sur d'autres planètes.

Enregistrer un commentaire

0 Commentaires