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En images : Scarab, un robot pour explorer la Lune

ActualitéClassé sous :Astronautique , Scarab , Paul Bartlett

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Les pentes rocheuses de Mauna Kea, le volcan qui domine le paysage hawaïen, verront sous peu caracoler un petit robot à quatre roues : Scarab, en mission d'entraînement avant qu'un de ses grands frères parte explorer le pôle nord lunaire.

Scarab. Crédit Nasa

Ce véhicule entièrement automatique et autonome de 400 kg environ a été développé par Paul Bartlett, David Wettergreen et William Red L. Whittaker de l'Université Carnegie Mellon dans le cadre du projet Human Robot System de la Nasa. La fonction principale de ce Scarab (ainsi l'ont baptisé ses concepteurs) sera d'explorer les régions polaires de la Lune afin de découvrir les ressources nécessaires aux bases lunaires du programme de retour à la Lune préconisé par le président G. W. Bush.

Présentation de Scarab dans les laboratoires de Carnegie Mellon. Crédit Nasa

L'installation de laboratoires habités sur notre satellite ne présente guère d'intérêt scientifique s'il n'est pas possible d'y effectuer des séjours de longue durée. Ces bases devront donc être établis à proximité d'endroits susceptibles d'assurer la fourniture d'oxygène et d'hydrogène, ainsi que de matériaux utilisables pour la construction ou la protection des abris. D'où l'importance d'envoyer des robots en éclaireurs afin d'effectuer des analyses poussées de l'environnement.

Les zones polaires de la Lune sont particulièrement prometteuses, et notamment le fond de certains cratères soumis à la nuit éternelle et susceptibles de retenir de l'eau sous forme de glace directement exploitable. Encore faut-il l'extraire...

Scarab en opération sur sol lunaire simulé. Crédit Nasa

La conception du robot a été entièrement orientée sur ces exigences, auxquelles il faut ajouter la possibilité de se déplacer et de s'orienter de façon entièrement autonome, les liaisons radio ne pouvant être garanties en permanence dans ces endroits escarpés. Scarab sera donc équipé d'un système de visualisation nocturne relié à un ordinateur capable de tracer un itinéraire sûr à l'engin. Tout cela, bien entendu, sur des surfaces très accidentées et pentues, et par les températures extrêmes pouvant être rencontrées depuis la zone ensoleillée (+120°C) à la nuit polaire permanente de certains cratères (-210°C).

Un robot prospecteur

Scarab est équipé d'un dispositif de forage construit par Norcat (Northern Centre for Advanced Technology) à Sudbury (Ontario). Après avoir déterminé l'endroit à examiner, le foret s'enfonce dans la régolithe jusqu'à un mètre de profondeur, une opération qui peut durer plusieurs heures. Une carotte d'échantillon est prélevée, qui est ensuite introduite dans un broyeur, afin de la pulvériser à raison d'une trentaine de centimètres à la fois.

Gros plan sur Scarab. Le dispositif de forage, au centre, a des allures de petit derrick... Crédit Nasa

Le matériau ainsi obtenu est transféré dans l'instrument Resolve (Regolith and Environment Science and Oxygen and Lunar Volatile Extraction), un chromatographe en phase gazeuse conçu dans le cadre du programme ISRU (In Situ Resource Utilization) de la Nasa. L'échantillon y est chauffé à 900°C et son spectre d'émission est analysé afin de mettre en évidence et quantifier les éléments chimiques qui le composent ainsi que leur relative abondance. 20 heures sont nécessaires pour examiner entièrement un mètre de carottage.

Pourquoi Hawaï ?

On s'en doute, l'île paradisiaque n'a pas été choisie pour offrir des vacances au robot... ni à ses techniciens. L'expérimentation, qui sera conduite du 1er au 13 novembre par la Nasa, aura lieu à 3.000 mètres d'altitude, où Scarab est susceptible de rencontrer à la fois le soleil, la neige et une température diurne de 40°C.

Conditions extrêmes : essais de traction. Crédit Nasa

Le projet Scarab est une initiative du Johnson Space Center de la Nasa à Houston (Texas) et conduit sous l'autorité du Glenn Research Center de la Nasa à Cleveland (Ohio). La conception du programme ISRU et de l'instrument Resolve reviennent à l'Exploration Technology Development Program conduit par le Langley Research Center de la Nasa (Virginie).

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