Un robot primé aidera la NASA à trouver de l’eau sur la Lune
Lorsque l’équipe d’étudiants roboticiens de Northeastern est apparue à Pasadena, en Californie, en novembre dernier pour participer au défi des idées révolutionnaires, innovantes et révolutionnaires de la NASA, les juges ont regardé leur robot et ont posé quelques questions.
Après avoir vu le robot ressemblant à un serpent se déplacer dans une boucle hexagonale et dévaler indemne une colline de 50 mètres, ils n’ont eu que des éloges.
“L’un des juges m’a dit personnellement qu’il était vraiment sceptique quant à la possibilité de démontrer une forme significative de mobilité et de capacité”, a déclaré Alireza Ramezani, professeur adjoint de génie électrique et informatique du Nord-Est et conseiller pédagogique au projet. “Et après nos démos, après les présentations de mes étudiants, ils étaient tous convaincus que c’était la voie à suivre.”
Face à des entreprises comme le MIT et le California Institute of Technology, le COBRA (Crater Observing Bio-inspired Rolling Articulator) de Northeastern a remporté les honneurs du BIG Idea Challenge de cette année : le prix Artemis. BIG Idea permet aux équipes d’étudiants de développer des modes de navigation alternatifs en terrain extrême, en fournissant un financement et un soutien en cours de route.
Après neuf mois de travail sur leur vaisseau spatial serpentin, même l’équipe a été impressionnée par la performance du robot. Au-delà de cela, ils sont enthousiasmés par l’intérêt que COBRA a reçu de la NASA et des partenaires de l’industrie désireux de lancer le robot de Northeastern sur la lune.
La capacité de COBRA à se déplacer sur un terrain plat en utilisant un enroulement latéral serpentin et à se transformer en une boucle de culbute le rend idéal pour explorer les cratères lunaires difficiles à naviguer que les scientifiques soupçonnent de contenir de l’eau gelée. . En identifiant les emplacements avec des dépôts d’eau gelés, COBRA pourrait ouvrir la voie à la colonisation lunaire.
“Vous ne pouvez pas vraiment utiliser un orbiteur lunaire de loin pour étudier la teneur en eau de la glace”, a déclaré Ramezani. “Il faut vraiment y aller et faire une évaluation de proximité. Le robot peut être utilisé comme une sonde, comme un véhicule autonome qui peut s’écraser dans des cratères, aller dans les basses terres et être un robot serpent pour faire du sidewinding et vérifier l’eau contenu de la glace dans ces cratères.
Sous sa forme de serpent, COBRA peut serpenter sur le sable ou prendre une forme en spirale qui lui permet de dévaler les collines de manière plus stable. Pour les longues collines escarpées, comme les cratères lunaires, le robot peut connecter sa tête et sa queue, formant une boucle qui peut prendre un élan sérieux en roulant.
Mais la conception de robots transformationnels et bio-inspirés n’est pas toujours le plan. L’équipe s’est penchée sur des robots sautillants, marchants et rampants avant de s’installer sur quelque chose qui pourrait utiliser même une gravité partielle pour faire rouler des cratères lunaires, ce qui le rendrait plus économe en énergie dans le processus. Mais rouler n’aide pas lorsqu’il s’agit de franchir d’innombrables obstacles lunaires. C’est là que le design en forme de serpent entre en jeu.
“Il y a des cratères, il y a de gros rochers que vous ne pourrez peut-être pas franchir, nous voulons donc combiner cela avec un autre type de mobilité”, a déclaré le chef d’équipe Nolan Smithwick. “Dans ce cas, nous avons choisi le sidewinding car on le trouve principalement chez les serpents qui se déplacent sur des surfaces vraiment poreuses, comme le sable, et c’est le type de… surface lunaire.”
Pour la NASA et les sociétés privées d’exploration spatiale, la conception légère de COBRA est également essentielle. Fabriqué à l’aide de l’impression 3D, le robot pèse environ 20 livres, soit 9 kilogrammes, par rapport aux autres robots de compétition qui poussent 200 livres.
“C’est assez léger, et si l’on considère que le lancement coûte environ 1 million de dollars par kilogramme, alors tout ce que vous pouvez réduire est assez rentable”, a déclaré Smithwick.
Maintenant que l’équipe du Nord-Est a prouvé que COBRA peut faire quelques mouvements, elle se concentrera sur l’expansion de la suite de capteurs du robot pour l’aider à détecter les eaux glacées de la lune. En ajoutant des capteurs, des radars et des caméras infrarouges, Adarsh Salagame, un Ph.D. du Nord-Est. étudiant fournissant des conseils sur le projet, les équipes disent que cela “lui donnera un peu plus de sens sur où il se trouve et se contrôlera plus précisément”.
Un partenaire technologique potentiel a même fourni à l’équipe un spectromètre à neutrons spécialement conçu pour détecter la présence d’eau à la surface de la lune.
“Cela devrait donner aux scientifiques une meilleure idée de l’endroit où aller plus loin et où chercher, et cela nous donne des informations car dans un endroit comme Shackleton Crater, il fait complètement noir”, a déclaré Salagame. « Vous n’avez aucune information sur ce à quoi cela ressemble, et sur le terrain vous n’avez aucune information. Cela vous donne une base initiale pour décider quoi faire ensuite.
En repensant au parcours sinueux de COBRA vers le succès, l’équipe ne s’attendait pas à ce qu’il passe du sol du complexe scientifique et technique interdisciplinaire de Northeastern à la surface lunaire froide – mais après le BIG Idea Challenge de cette année, c’est maintenant une réalité.
Pour les étudiants qui ont passé de longues nuits et d’innombrables heures au cours des neuf derniers mois, c’est un témoignage du travail acharné et de l’ingéniosité qu’ils ont consacré à leur création.
“C’est vraiment excitant de savoir que ce que nous faisons est vraiment significatif et que nous pouvons réellement créer quelque chose d’utile et potentiellement fonctionner sur la lune”, a déclaré Salagame.
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