Dix années après être arrivé sur Mars pour une mission de deux ans, le rover Curiosity s’apprête à recevoir une mise à jour logicielle de son système de navigation. L’appareil pourra couvrir beaucoup plus de terrain grâce à un nouveau code qui lui permettra de calculer sa position tout en se déplaçant.

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Alors que le vénérable rover Curiosity a fêté dix ans sur Mars en début de mois, il s'apprête à recevoir une mise à jour logicielle pour lui permettre d'aller beaucoup plus vite, selon le magazine New Scientist. Il s'agit d'une amélioration prévue de longue date, mais qui a été retardée pendant des années à cause d'un bugbug.

Aucune modification ne sera apportée au moteur qui ne gagnera pas en puissance, et sa vitessevitesse maximale restera la même. Ce qui change, c'est le système de navigation, l'un des systèmes les plus importants pour un appareil se trouvant sur une autre planète. Les signaux radioradio mettent entre 4 et 24 minutes pour parcourir la distance entre la Terre et Mars, ce qui empêche tout pilotage en direct. Le roverrover doit donc être capable de se déplacer de manière autonome.

Le principal souci est de s'assurer qu'il se trouve bien à l'endroit prévu. Il ne suffit pas le programmer pour qu'il roule pendant un temps donné à une vitesse donnée, puis de calculer son nouvel emplacement. Ce n'est pas parce que les roues ont tourné que l'appareil a avancé. Il arrive fréquemment qu'elles glissent dans le sablesable martien, faussant les calculs. En cas d'erreur, Curiosity ne peut pas avoir recours à une constellation de satellites GPS pour s'orienter comme c'est le cas sur Terre.

Des déplacements rythmés par les pauses

Le rover utilise une technique appelée odométrie visuelle, qui consiste à prendre des photos de son environnement avant d'avancer sur une courte distance. Ensuite, l'appareil s'arrête, prend de nouvelles photos, les compare aux premières et calcule le déplacement effectif. Il peut ainsi immédiatement corriger toute erreur de positionnement. Toutefois, cette méthode est assez lente puisque l'appareil est fréquemment immobilisé.

La mise à jour qui sera envoyée au rover lui permettra d'étudier les photos pendant qu'il avance. Ainsi, il analysera les images de la première section d'un déplacement en effectuant le second. C'est un peu moins précis, mais il gagnera beaucoup de temps. Sa vitesse maximale est de 120 mètres par heure mais, avec le mode d'odométrie visuelle actuel, il ne peut parcourir que 45 mètres en une heure. Avec la mise à jour, les scientifiques espèrent qu'il pourra atteindre 83,2 mètres par heure.

Les traces laissées par les roues de Curiosity contiennent les lettres JPL (pour <em>Jet Propulsion Laboratory</em>) en code Morse. Il permet à l’odométrie visuelle de mieux se repérer en l’absence d’éléments identifiables dans son environnement. © Nasa/JPL-Caltech
Les traces laissées par les roues de Curiosity contiennent les lettres JPL (pour Jet Propulsion Laboratory) en code Morse. Il permet à l’odométrie visuelle de mieux se repérer en l’absence d’éléments identifiables dans son environnement. © Nasa/JPL-Caltech

Une mise à jour prévue en début d’année prochaine

« Étant donné que la vitesse de déplacement devrait être 50 % plus rapide en moyenne, cela laissera plus de puissance et de temps disponibles pour les observations scientifiques, explique Marc Maimone, un des membres de l'équipe de la NasaNasa qui pilote le rover. Un autre avantage est qu'au fur et à mesure que notre mission se poursuit dans sa deuxième décennie, les niveaux d'énergieénergie diminueront lentement et ce nouveau code nous permettra de conduire tout aussi sûrement, même si la recharge des batteries prend plus de temps ».

Le développement de cette mise à jour aura nécessité de nombreuses années. Les chercheurs ont commencé à travailler dessus en 2015, mais ont découvert un bug lorsqu'ils ont testé leur code sur un rover sur Terre. Ils n'ont pas réussi à le reproduire dans les simulations et ont dû attendre d'en faire une nouvelle plus poussée en 2019 pour enfin trouver la cause du problème. Ils ont ensuite passé trois années à le tester, n'ayant pas le droit à l'erreur. Les chercheurs devront encore attendre quelques mois pour savoir si leur travail a porté ses fruits, puisque la mise à jour sera déployée au début de l'année prochaine.