Typologie de la robotique spatiale
Les systèmes robotisés sont présents tout au long d’une mission spatiale :
Au sol avant le lancement : robots de réapprovisionnement ou de purge des réservoirs ;
Pendant le voyage : bras manipulateurs, assistants robotisés embarqués, robots d’expérimentations scientifiques ;
Arrivé à destination, en orbite d’une planète ou d’un astéroïde ;
Sur la planète ou l’astéroïde : robots d’explorations, de communications, de fourrages, d’analyse physico-chimique, rover de liaison ;
rover kamikaze impactant un astéroïde pour l’étude de composants après impact.
Robots orbiteurs : Ils effectuent des rotations autour de planètes, de lunes, de corps célestes, afin de collecter des données utiles à la cartographie, l’analyse multispectrale, la recherche d’éléments chimiques ou de zones adaptées à un futur alunissage. Les caméras haute résolution embarquées renvoient des données sur les caractéristiques de surface, sur les formations géologiques, les cratères d’impacts. Les robots orbiteurs ont été utilisés pour les vols lunaires et martiens.
Robots atterrisseurs – alunisseurs : Les atterrisseurs robotisés (par exemple l’atterrisseur développé par la NASA Mars InSight Lander) réalisent la descente vers la surface d’une planète, d’une lune ou d’un astéroïde. Les atterrisseurs fournissent des informations essentielles sur la composition des formations rocheuses et de la composition chimique d’éventuelle atmosphère.
Rovers robotisés : Débarqué par les atterrisseurs ou depuis un orbiteur, le rover se déplace sur la surface, souvent dans des conditions extrêmes de températures, de pression, de radiations. Ils sont équipés d’instruments d’analyse qui leur permettent d’étudier la géologie et la chimie de la planète, de rechercher des signes de vie passée ou présente. Les rovers Curiosity et Perseverance explorent et étudient le sol martien. Le développement de la robotique molle, robotique de biomimétisme avec les vers de terre, s’étend aux applications spatiales d’analyse géologique en profondeur. Des robots de fourrage permettent d’extraire des échantillons de sols. Ils préfigurent ce que seront les grands systèmes robotisés de fourrage et d’extraction de matériaux utilisés pour construire les futures bases permanentes.
Les robots de manipulation et bras robotisés : Les robots manipulateurs agissent comme des bras et des mains artificielles étendant les capacités humaines au-delà de leurs portées physiques. Le bras robotisé Canadarm 2 opère sur la station spatiale internationale et les bras robotisés du rover Perseverance ont démontré la dextérité et la précision de ces systèmes indispensables à la réalisation des missions de maintenance de l’ISS, de réparation de récupération ou de déploiement de satellites . La maniabilité et la précision de ces systèmes leur permettent d’effectuer des opérations délicates qui mettront en danger la vie des astronautes s’ils devaient les réaliser.
Les robots humanoïdes avatars, coéquipiers, ou remplaçants d’opérateurs humains : La NASA travaille sur plusieurs projets de robots humanoïdes destinés au rôle d’avatar téléopéré puis au remplacement d’opérateurs humains. Les progrès de l’intelligence artificielle vont accélérer ces programmes stratégiques. Les robots de soutien et d’accompagnement devraient jouer un rôle prépondérant dans les prochaines missions lunaires et martiennes. On sera alors dans un contexte assez proche des fonctionnalités du célèbre robot TARS du film Interstellar.
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