bras obotiques

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Pour creuser la surface de la Lune, de Vénus ou d'un astéroïde, la Nasa, et son vaste projet New Frontiers, a besoin de bras... robotiques. Leader sur ce créneau très pointu, notamment avec les Canadarm, installés sur l'ISS et la navette, l'agence spatiale canadienne se lance dans l'aventure.

L’Agence spatiale canadienne vient de donner son feu vert à des études conceptuelles de bras robotiques pour trois missions de la Nasa mises en concurrence dans le cadre du programme New Frontiers. Cet activisme n'est pas surprenant, l’industrie spatiale canadienne est en effet numéro un dans ce domaine.

Comme l’explique le président de l’Agence spatiale canadienne (ASC), Steve MacLean, « le processus de sélection pour des missions comme New Frontiers est extrêmement concurrentiel. Le fait que notre industrie et notre milieu universitaire participent aux trois projets candidats témoigne du talent canadien ».

Le Canada a réalisé les bras télémanipulateurs Canadarm des navettes, la perche d'inspection OBSS conçue après la perte de Columbia pour inspecter les navettes en orbite et le Système d'entretien mobile (MSS), un des éléments essentiels de la Station spatiale internationale. Il est constitué du Canadarm2 (SSRMS, Space Station Remote Manipulator System), de la Base mobile (MBS, Mobile Base System) et du Manipulateur agile spécialisé (SPDM, Special Purpose Dexterous Manipulator), plus communément appelé Dextre.

Ce savoir-faire ne sera pas de trop pour réaliser des bras robotiques qui répondront à des spécifications bien plus contraignantes que pour ceux qui fonctionnent en microgravité. Les bras de l'ISS et le Canadarm sont incapables de supporter leur propre poids ! Sur la Lune, en revanche, la pesanteur n'est pas nulle. Elle est seulement 6 fois plus faible que sur Terre et sur Vénus, elle équivaut à 0,91 fois celle de la Terre. Parmi les autres contraintes à prendre en compte, on peut citer la poussière et les variations thermiques sur la Lune ou, sur Vénus, la chaleur (460°C) et la pression (90 atmosphères, soit celle régnant dans les océans terrestres à 900 mètres de profondeur). Enfin, la question de l'alimentation électrique est centrale car elle déterminera la masse et la puissance (ou inversement).

La Lune, Vénus ou un astéroïde, futures cibles de la Nasa

La prochaine mission du programme New Frontiers de la Nasa sera choisie parmi les trois projets actuellement en lice. Le choix se fera courant 2011 en vue d’un lancement au cours de la période de 2016-2018.

MoonRise (Lunar South Pole-Aitken Basin Sample Return Mission) est une mission de retour d’échantillons. Proposée par Bradley Jolliff, un chercheur à l’Université de Washington, cette mission consiste à poser un atterrisseur dans Aitken, le plus vaste bassin d’impact lunaire, situé au pôle sud de la Lune pour y ramasser environ 2 kilogrammes d’échantillons que l’on suppose provenir de l’intérieur de la Lune et de les rapporter sur Terre. L’ASC a choisi la firme canadienne MacDonald, Dettwiler and Associates (MDA) pour élaborer un concept de bras robotique de 2,4 mètres destiné à l’atterrisseur qui sondera ce bassin et ramènera des échantillons sur Terre à des fins d’analyse. On suppose que cette région de la face cachée de la Lune abrite des roches excavées du manteau lunaire et qu’elle pourrait lever le voile sur l’histoire des premiers bombardements du Système solaire interne et la formation de la croûte des planètes.

Sage (Surface and Atmosphere Geochemical Explorer) est une mission proposée par Larry Esposito de l’Université du Colorado qui vise à mieux comprendre pourquoi Vénus est différente de la Terre malgré certaines similitudes comme leurs tailles, leurs masses et leurs compositions de base. Au début de leur formation, à part leurs distances au Soleil, rien ne distinguait ces deux planètes, formées en même temps, dans la même région et vraisemblablement à partir des mêmes matériaux de base. Les scientifiques veulent comprendre comment elles ont évolué différemment. MDA s’est vue également octroyé le contrat portant sur un concept de bras robotique capable de récupérer des échantillons de roches et de l’atmosphère de Vénus. Si la mission Sage est retenue par la Nasa, elle ferait appel à la participation de chercheurs de l’Université de la Colombie-Britannique.

Osiris-Rex (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security Regolith Explorer spacecraft) a pour objectif de ramener sur Terre des échantillons prélevés sur un astéroïde primitif et d’aider ainsi les scientifiques à mieux comprendre la formation de notre Système solaire ainsi que les origines de molécules complexes nécessaires à la vie. L’Université de Calgary travaillera avec MDA sur un concept de lidar scientifique destiné à l’engin spatial (le concept est basé en partie sur le laser canadien utilisé dans le cadre de la mission martienne Phoenix). Michael Drake, de l’Université de l’Arizona à Tucson, est le chercheur principal. L’équipe scientifique canadienne est dirigée par Alan Hildebrand de l’Université de Calgary, avec l’appui de l’Université York ainsi que des Universités de Winnipeg, de Toronto et de la Colombie-Britannique.

York ainsi que des Universités de Winnipeg, de Toronto et de la Colombie-Britannique.

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