Des robots ont envahi le désert du Sahara pour le plus grand test de terrain de rover d'Europe, qui se déroule dans une partie du Maroc semblable à Mars. Pendant deux semaines, trois rovers et plus de 40 ingénieurs ont testé des systèmes de navigation automatisés sur jusqu'à cinq sites différents.

Ceci a marqué la fin de la première phase du pôle de recherche stratégique sur les technologies de robotique spatiale, un dispositif financé par le programme Horizon 2020 de l'Union européenne.

Le cluster est coordonné par le projet PERASPERA Ad Astra (Latin pour 'to the stars through hardships'), qui est un partenariat de l'agence spatiale italienne ASI, L'agence spatiale française CNES, le Centre aérospatial allemand DLR, l'agence technologique espagnole CDTI et l'agence spatiale britannique, UKSA, coordonné par l'ESA.

Le lieu de l'essai sur le terrain était un site desservi par le Centre Ibn Battuta, près d'Erfoud à la lisière nord du désert du Sahara. L'environnement désertique soufflé par le vent a été sélectionné par l'infrastructure de recherche Europlanet de l'UE comme un bon match pour Mars, et bien d'autres sont d'accord :les équipes ont fini par partager le lieu avec une équipe de tournage de longs métrages hollywoodiens et des documentaristes chinois.

"Ce que ce genre de test sur le terrain vous donne, c'est la preuve que votre conception fonctionne bien, même dans certains des environnements les plus difficiles que nous puissions imaginer, " explique Gianfranco Visentin, responsable de la section Automatisation et Robotique de l'ESA.

"Les tests en laboratoire du matériel que nous concevons ne tiennent pas compte de la variabilité qu'apporte la nature, de la lumière du ciel à la forme du paysage, la texture et les couleurs du sable et de la roche. Fonctionner à l'extérieur de cette manière prouve que nos systèmes fonctionnent dans des environnements beaucoup plus complexes et élaborés que ce qui ne peut jamais être simulé.

"Pour donner un exemple lors de ce test sur le terrain, la douceur et l'homogénéité même de certaines des grandes dunes de sable se sont avérées difficiles à naviguer pour les algorithmes de vision par ordinateur, parce qu'ils sont basés sur l'identification de caractéristiques basées sur la différence, alors ils ont commencé à se comporter de manière inattendue que nous n'avions jamais vue auparavant.

« Nos excellents résultats incluent également de belles réussites :le rover SherpaTT a réussi un trajet de 1,3 km en toute autonomie, tandis que son élément scientifique autonome déclenchait à lui seul une acquisition scientifique, sans y être invité :il a repéré des pierres aux formes étranges, puis a demandé au planificateur principal de se placer dans une meilleure position pour prendre plus d'images.

"C'est important pour l'avenir, quand il y aura beaucoup plus de rovers qui se rendront sur Mars et qu'ils se déplaceront sur des centaines de mètres par jour. Il n'y aura pas d'écoles d'analystes pour scruter chaque image - des systèmes de rover intelligents seront nécessaires pour détecter ce qui est intéressant et le renvoyer sur Terre."

En tant que contribution essentielle avant le début des tests, L'ESA a piloté un drone pour cartographier l'emplacement, produire des modèles numériques d'élévation jusqu'à une résolution de 4 cm. Cette « vérification au sol » était nécessaire pour comparer les données du rover avec la réalité observée.

La combinaison de la carte de l'ESA et des données collectées par les différents rovers constitue le plus grand jeu de données de test analogique jamais réalisé et il sera utilisé pour valider les algorithmes pour les propres activités de l'ESA.

Le test sur le terrain comprenait des participants du centre d'innovation de la robotique DFKI en Allemagne, Institut DLR de Robotique et de Mécatronique, Services d'applications spatiales en Belgique, Magellium et le Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes, LAAS, en France, GMV en Espagne, Kings College London et Airbus au Royaume-Uni.

PERASPERA s'apprête à passer à une nouvelle phase, en s'appuyant sur les résultats démontrés lors du test sur le terrain, aboutissant à une mission spatiale pour démontrer la robotique orbitale vers 2023.