Pour la première fois, un robot a assemblé seul une structure en orbite. Une démonstration qui pourrait changer la façon dont on construira les futurs engins spatiaux.
Le secteur spatial est en pleine ébullition. Entre les méga-constellations de satellites, les projets de data centers en orbite et la conquête de la Lune, c’est une toute nouvelle économie qui est en train de naître. Mais cette croissance se frottera forcément à une limite : la capacité d’emport des lanceurs, qui est obligatoirement limitée. Et si ASTRA changeait la donne ?
Une petite antenne d’1,4 mètre
C’est le nom d’un petit robot conçu par des chercheurs de la prestigieuse université Caltech et financé par la DARPA, l’agence de recherche du Pentagone. Il s’inscrit dans le cadre du programme NOM4D, dont l’objectif est de construire de très grandes structures dans l’espace.
Lancé le 30 mars dernier à bord d’une fusée Falcon 9 de SpaceX, il est niché dans un véhicule orbital de la société Momentus, et tient dans un volume d’environ 1 mètre cube. Cela paraît très restreint, certes, mais assez pour renfermer la machinerie et les matériaux nécessaires à la construction. Sa mission : construire une antenne d’1,4 mètre de large.
Ainsi, son bras articulé a attrapé des tubes en fibre composite et des joints en aluminium dans ses réserves, puis les a assemblés comme un jeu de Meccano pour former l’ossature de l’antenne qui compte pour l’instant trois modules. Deux d’entre eux ont été préassemblés : ASTRA s’est chargé de monter le troisième lui-même.
Les usages sont nombreux, les obstacles aussi
Depuis la Terre, les ingénieurs ne peuvent communiquer avec le robot que sept ou huit fois par jour, une quinzaine de minutes à chaque fois. Et les échanges s’avèrent complexes : ils envoient les consignes, regardent les photos transmises par le robot, puis reproduisent le problème sur un double au laboratoire lorsque ça coince. Une fois la solution trouvée, ils la transmettent en orbite.
Résultat, l’antenne, prévue en onze modules, ne sera pas terminée avant la fin de la mission en décembre. Mais ce n’est absolument pas un échec pour les chercheurs, bien au contraire : leur démonstration ouvre de nouvelles possibilités.
Car aujourd’hui, les ingénieurs n’ont que deux options pour envoyer de grands objets dans l’espace, soit plier la structure pour qu’elle se déploie une fois là-haut, ou s’appuyer sur des astronautes pour assembler des pièces lancées séparément. ASTRA ouvre une troisième voie : transporter les matériaux en kit et laisser un robot faire le reste sur place.
Et les applications sont nombreuses. On pourrait, par exemple, bâtir des télescopes dotés de miroirs bien plus grands que ceux d’aujourd’hui, capables de capter davantage de lumière et d’observer des objets plus lointains, mais aussi de gigantesques antennes de communication, ou de vastes panneaux solaires qui récolteraient l’énergie du Soleil pour la renvoyer vers la Terre. Andrew Detor, responsable du programme chez la DARPA, voit très grand et vise des structures de « centaines de mètres, voire de kilomètres », ce qui est impossible aujourd’hui. Mais le chemin pour y parvenir sera encore très long.
Sources : ScienceDaily, Space.com
L’assemblage robotisé en orbite consiste à construire une structure pièce par pièce une fois dans l’espace, à partir d’éléments séparés (tubes, joints, segments). C’est différent d’un mécanisme déployable, où l’objet est lancé déjà formé mais replié, puis s’ouvre grâce à des charnières, des câbles ou des systèmes élastiques. L’assemblage permet en théorie des structures plus grandes et plus modulaires, car on n’est plus limité par la taille de la coiffe du lanceur et par les contraintes mécaniques du repliement. En contrepartie, il exige une robotique plus fine (alignement, verrouillage, tolérances) et une capacité à gérer des imprévus sans intervention humaine directe.
La capacité d’emport désigne ce qu’une fusée peut transporter en masse, mais aussi en volume, notamment à cause de la taille de la coiffe qui enferme la charge utile. Même si un lanceur peut soulever lourd, il ne peut pas embarquer un objet trop encombrant ou fragile sans le plier, le segmenter, ou le renforcer (ce qui ajoute du poids). Les grandes antennes, miroirs de télescopes ou panneaux solaires sont vite pénalisés par ces contraintes géométriques et mécaniques. L’approche “en kit” vise à contourner ce plafond en lançant des pièces standardisées, puis en reconstituant la structure une fois en orbite.
En orbite basse, un véhicule n’est visible depuis une station sol que durant des passages brefs, ce qui limite la durée des liaisons radio à quelques minutes par orbite. La bande passante et la latence peuvent aussi restreindre le télépilotage fin, surtout si l’on dépend d’images et de retours capteurs pour décider des gestes. Cela pousse à travailler en « commandes différées » : on envoie un plan d’action, on récupère des données, puis on corrige au passage suivant. Plus les tâches d’assemblage sont complexes, plus l’autonomie embarquée (détection d’erreurs, ajustements, contrôle de force) devient déterminante pour éviter un cycle lent d’essais/erreurs depuis le sol.
