Les humains rêvent depuis longtemps de poser le pied sur la Lune et sur d’autres corps planétaires comme Mars. Depuis les années 1960, les voyageurs de l'espace ont enfilé des combinaisons conçues pour les protéger du vide de l'espace et se sont lancés dans l'inconnu.
Cependant, la mission Polaris Dawn, qui devait comprendre la première sortie dans l'espace organisée par une entreprise privée, a été retardée. Cela est dû à des complications liées à la conception et au développement d'une combinaison spatiale appropriée.
Les combinaisons lunaires sont également l'un des éléments clés du programme lunaire Artemis de la NASA qui n'a pas encore été livré. Un rapport publié en novembre 2023 indique que l'entrepreneur qui fabrique les combinaisons doit revoir certains aspects de la conception fournie par la NASA, ce qui pourrait entraîner des retards.
Pourtant, la première sortie dans l'espace, réalisée par le cosmonaute soviétique Alexei Leonov, a eu lieu en 1965. Plus tard, 12 astronautes de la NASA ont marché sur la surface lunaire, entre 1969 et 1972, en utilisant une technologie qui serait éclipsée par les smartphones d'aujourd'hui. Il n'est donc pas déraisonnable de se demander pourquoi il peut encore être difficile de concevoir et de fabriquer des combinaisons spatiales pour faire la même chose.
Beaucoup de choses ont changé depuis que les missions Apollo ont planté des drapeaux sur la Lune. La géopolitique qui régit les voyages dans l’espace a changé et les combinaisons spatiales ne sont plus censées être simplement une forme de protection. Au contraire, ils constituent un moyen essentiel d’améliorer la productivité des astronautes. Cela implique de repenser non seulement les combinaisons elles-mêmes, mais aussi la technologie qui les prend en charge.
Une gamme de technologies de télécommunications puissantes permettant de connecter les astronautes aux stations spatiales et au contrôle au sol côtoie les caméras multisensorielles, les lecteurs de température et les capteurs de proximité dans les combinaisons spatiales actuelles.
La connaissance de la situation – comprendre les éléments clés de l'environnement, tels que la santé d'un astronaute – est un principe fondamental de la conception des combinaisons spatiales modernes et essentielle à la sécurité de l'opérateur. La capacité d'une combinaison à suivre la fréquence cardiaque et d'autres signes vitaux est importante dans le vide, où les niveaux d'oxygène nécessitent une surveillance constante.
Les attentes concernant les risques que prennent les astronautes ont changé pour le mieux. Et le niveau d'investissement nécessaire pour produire une combinaison spatiale nécessite qu'elle puisse être utilisée pour des tâches futures qui pourraient inclure la colonisation lunaire au cours des prochaines décennies.
Le compromis que les ingénieurs doivent faire lorsqu’ils intègrent des technologies portables comme celles déjà mentionnées est le poids. Une meilleure connaissance de la situation se traduira-t-elle par une combinaison spatiale trop lourde pour être déplacée efficacement ?
Lorsqu'Elon Musk a fait allusion pour la première fois aux défis liés à la combinaison spatiale d'activités extravéhiculaires de Polaris Dawn lors d'une présentation aux employés de SpaceX en janvier, il n'a pas évoqué les difficultés liées à la technologie connectée, mais la nécessité de repenser "la combinaison pour que vous puissiez réellement vous y déplacer". "
Conscience de la situation
Cependant, lorsque vous parlez de mobilité dans une combinaison spatiale, vous devez considérer les tâches que vous souhaitez que cette mobilité prenne en charge.
Avant l’avènement des combinaisons spatiales modernes, les astronautes d’Apollo avaient du mal à mener à bien leurs missions. En forant la surface de la Lune avec une perceuse à main pour collecter des échantillons, les astronautes ont eu du mal à fournir suffisamment de force vers le bas pour contrecarrer la gravité plus faible de la Lune. Ce n'est qu'avec l'invention d'une perceuse en apesanteur, des décennies plus tard, que ce problème sera résolu.
L’exploration actuelle des exosquelettes pneumatiques, fournissant le support nécessaire au mouvement en faible gravité, pourrait faire partie d’une solution. Cependant, les combinaisons spatiales plus récentes peuvent également devoir s'interfacer avec du matériel, comme des perceuses robotiques qui existent à l'extérieur de la combinaison. Cela nécessitera également plus de mobilité dans les combinaisons spatiales.
Le transfert de tâches, auparavant effectuées par des humains, vers des robots fera partie de l’avenir de l’exploration spatiale. C'est l'un des principaux moyens par lesquels les ingénieurs pourront également améliorer la mobilité des astronautes en combinaison spatiale.
Par exemple, lorsqu'un astronaute part en sortie dans l'espace pour inspecter l'état d'une partie d'une station spatiale et effectuer d'éventuelles réparations, il est soutenu par un bras robotique qui garantit qu'il ne flotte pas dans l'espace. Bien qu'articulé, ce bras est rigide et peut limiter les mouvements d'un astronaute.
Une approche actuellement explorée pour étendre cette amplitude de mouvement consiste à utiliser un robot grimpeur, attaché à la fois à l'astronaute et à la station spatiale, qu'un individu peut contrôler via sa combinaison spatiale. Cela permettrait à l'astronaute de se déplacer plus rapidement autour de la station spatiale et avec une plus grande amplitude de mouvement qu'auparavant, lui permettant d'atteindre et de réparer les zones difficiles d'accès comme les coins.
Même si l'on espère finalement que les robots eux-mêmes pourront évaluer tout dommage causé à la station spatiale et le réparer, en raison d'éventuelles perturbations des opérations normales, les humains doivent être prêts à intervenir. D'éventuelles perturbations pourraient être naturelles, comme une petite pluie de météores endommageant le robot. , ou d'origine humaine, comme le piratage informatique mené par un groupe ou un État hostile.
Pour les types d’activités que nous souhaitons réaliser à l’avenir, cette collaboration homme-robot sera déterminante. Construire une base sur la Lune, comme les États-Unis et la Chine envisagent de le faire, impliquera des travaux de construction et de forage, que les humains ne pourront pas accomplir seuls. Les combinaisons spatiales modernes devront fournir une interface pour fonctionner avec cette nouvelle technologie, et nous pouvons nous attendre à ce que les combinaisons évoluent au rythme de la robotique.
La relation entre les humains et les robots évolue. Cela ira au-delà des sorties dans l'espace et des utilisations antérieures des robots en tant qu'outils limités, pour atteindre une situation où ils sont des partenaires coopératifs dans l'espace. Les objectifs d'ici dix ou vingt ans, comme la construction de colonies lunaires, l'exploration des gisements minéraux sur la Lune et la réparation efficace des modules de la station spatiale, ne peuvent être atteints qu'en utilisant la robotique.
Les combinaisons spatiales modernes constitueront un fondement essentiel de cette relation de collaboration, formant l’interface où les astronautes et les robots pourront travailler ensemble pour atteindre des objectifs communs. Ainsi, lorsque nous laisserons à nouveau nos empreintes sur d'autres mondes, nous ne serons plus seuls.
Fourni par The Conversation
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