Les robots peuvent conduire sur les plaines et les cratères de Mars, mais et si nous pouvions explorer les falaises, calottes polaires et autres endroits difficiles d'accès sur la planète rouge et au-delà ? Conçu par les ingénieurs du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie, un robot à quatre branches nommé LEMUR (Limbed Excursion Mechanical Utility Robot) peut escalader des parois rocheuses, saisissant des centaines de minuscules hameçons dans chacun de ses 16 doigts et utilisant l'intelligence artificielle (IA) pour trouver son chemin autour des obstacles. Lors de son dernier essai sur le terrain dans la Vallée de la Mort, Californie, début 2019, LEMUR a choisi un itinéraire en haut d'une falaise tout en scannant la roche à la recherche d'anciens fossiles de la mer qui remplissaient autrefois la région.

LEMUR a été conçu à l'origine comme un robot de réparation pour la Station spatiale internationale. Bien que le projet soit terminé depuis, il a contribué à conduire à une nouvelle génération de marche, robots grimpants et rampants. Dans les futures missions vers Mars ou les lunes glacées, des robots dotés d'une IA et d'une technologie d'escalade dérivée de LEMUR pourraient aider à la recherche de signes de vie similaires. Ces robots sont en cours de développement, perfectionner une technologie qui pourrait un jour faire partie de futures missions dans des mondes lointains. En voici cinq en préparation :

Un ver mécanique pour les mondes glacés

Comment un robot navigue-t-il sur une route glissante, surface glacée ? Pour le ver des glaces, la réponse est un pouce à la fois. Adapté d'un seul membre de LEMUR, Le ver de glace se déplace en froissant et en étendant ses articulations comme une chenille. Le robot escalade les murs de glace en perçant une extrémité à la fois dans la surface dure. Il peut utiliser la même technique pour se stabiliser tout en prélevant des échantillons scientifiques, même au bord d'un précipice. Le robot dispose également de l'IA de LEMUR, lui permettant de naviguer en apprenant des erreurs du passé. Pour parfaire ses compétences techniques, Le chef du projet JPL, Aaron Parness, teste Ice Worm sur des glaciers en Antarctique et des grottes de glace sur le mont St. Helens afin qu'il puisse un jour contribuer à la science sur Terre et dans des mondes plus lointains :Ice Worm fait partie d'une génération de projets en cours de développement pour explorer le les lunes glacées de Saturne et Jupiter, qui peuvent avoir des océans sous leurs croûtes gelées.

Un singe robotique dans la toundra

Ice Worm n'est pas la seule approche développée pour les mondes glacés comme la lune de Saturne Encelade, où des geysers au pôle sud projettent du liquide dans l'espace. Un rover dans ce monde imprévisible devrait être capable de se déplacer sur la glace et le limon, terrain en ruine. RoboSimian est développé pour relever ce défi.

Construit à l'origine comme un robot de secours en cas de catastrophe pour la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), il a été modifié pour se déplacer dans des environnements glacés. Surnommé "King Louie" d'après le personnage du "Livre de la Jungle, " RoboSimian peut marcher sur quatre pattes, crawl, bouge comme une chenille et glisse sur son ventre comme un pingouin. Il a les mêmes quatre membres que LEMUR, mais les ingénieurs du JPL ont remplacé ses pieds de préhension par des roues élastiques en fil de musique (le genre de fil que l'on trouve dans un piano). Les roues flexibles aident King Louie à rouler sur un sol inégal, ce qui serait essentiel dans un endroit comme Encelade.

Petits grimpeurs

Les micro-grimpeurs sont des véhicules à roues assez petits pour tenir dans une poche de manteau mais assez solides pour escalader les murs et survivre à des chutes jusqu'à 9 pieds (3 mètres). Développé par JPL pour l'armée, certains micro-grimpeurs utilisent les pinces hameçon de LEMUR pour s'accrocher aux surfaces rugueuses, comme les rochers et les parois des grottes. D'autres peuvent escalader des surfaces lisses, en utilisant une technologie inspirée des pieds collants d'un gecko. L'adhésif gecko, comme le lézard dont il porte le nom, repose sur des poils à angles microscopiques qui génèrent des forces de van der Waals, des forces atomiques qui provoquent une « adhérence » si les deux objets sont à proximité.

Améliorant cette adhérence semblable à celle d'un gecko, les roues hybrides des robots utilisent également une charge électrique pour s'accrocher aux murs (le même phénomène fait que vos cheveux collent à un ballon après l'avoir frotté sur votre tête). Les ingénieurs JPL ont créé l'adhésif gecko pour la première génération de LEMUR, en utilisant les forces de van der Waals pour l'aider à s'accrocher aux murs métalliques, même en apesanteur. Les micro-grimpeurs avec cette technologie adhésive ou de préhension pourraient réparer les futurs vaisseaux spatiaux ou explorer des endroits difficiles à atteindre sur la lune, Mars et au-delà.

Pinces océan à astéroïdes

Tout comme les astronautes s'entraînent sous l'eau pour les sorties dans l'espace, La technologie conçue pour l'exploration des océans peut être un bon prototype pour les missions dans des endroits où l'apesanteur est presque nulle. La pince sous-marine est l'une des mains de préhension de LEMUR, avec les mêmes 16 doigts et 250 hameçons pour saisir des surfaces irrégulières. Il pourrait un jour être envoyé pour des opérations sur un astéroïde ou un autre petit corps du système solaire. Pour l'instant, il est attaché au navire de recherche sous-marin Nautilus exploité par l'Ocean Exploration Trust au large des côtes d'Hawaï, où il aide à prélever des échantillons d'océan profond à plus d'un mile sous la surface.

Un mini-hélicoptère d'escalade

Le petit, un hélicoptère à énergie solaire accompagnant le rover Mars 2020 de la NASA volera en courtes rafales à titre de démonstration technologique, ouvrant la voie à de futures missions de vol sur la planète rouge. Mais l'ingénieur du JPL Arash Kalantari ne se contente pas de voler; il développe un concept de pince qui pourrait permettre à un robot volant de s'accrocher aux falaises martiennes. Le mécanisme de perchage est adapté de la conception de LEMUR :il a des pieds griffus avec des hameçons intégrés qui agrippent la roche un peu comme un oiseau s'accroche à une branche. Tandis que là-bas, le robot rechargerait ses batteries via des panneaux solaires, en lui donnant la liberté d'errer et de rechercher des preuves de vie.