CNES Mag n°34 jui/aoû/sep 2007
CNES Mag n°34 jui/aoû/sep 2007
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°34 de jui/aoû/sep 2007

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Centre National d'Études Spatiales

  • Format : (210 x 280) mm

  • Nombre de pages : 68

  • Taille du fichier PDF : 6,9 Mo

  • Dans ce numéro : l'espace et les musées.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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J international world de l’équipe Robotique à Tsukuba, « les satellites n’aiment pas les choses qui bougent ». En effet, selon la loi « action-réaction », difficile de conserver le pointage d’une antenne lorsqu’un bras robotique a 6 degrés de liberté en mouvement ! Difficile de prévoir et de contrer cette réaction sans posséder une grande puissance de calcul embarqué. À la surface des planètes, les choses semblent plus simples, mais il faut malgré tout compter sur des environnements hostiles et des terrains découverts au dernier moment. 58 DES ROBOTS POUR LE SYSTÈME SOLAIRE, L’ASSISTANCE AUX ASTRONAUTES, LES SATELLITES EN ORBITE… Le premier besoin de robotique se fait sentir dans l’exploration du système solaire. Manipuler un engin à distance devient très hasardeux lorsque les commandes mettent plusieurs minutes pour arriver. Une opération peut être envisagée sur la Lune mais s’avère impossible sur Mars, Europe ou Titan. D’où la nécessité de développer des systèmes intelligents capables de prendre des décisions euxmêmes ! À ce titre, la sonde Hayabusa, qui s’est posée toute seule sur l’astéroïde Itokawa, mettait en œuvre des technologies de robotique. Elle emportait le petit robot Minerva, qui n’a jamais pu toucher la surface. Éjecté quelques secondes trop tard, il s’est perdu dans l’espace… De même, les robots spatiaux seraient des outils très appréciés dans l’assistance aux opérations des astronautes. Actuellement, les travaux extravéhiculaires de la station orbitale requièrent une longue préparation. Certains (déplacement d’objets, pose des outils…) pourraient être allégés par des robots. Le bras robotique du module japonais (qui sera bientôt raccroché à l’ISS) en représente un exemple. Il servira à tenir des expériences sur les palettes extérieures et à attraper le cargo japonais HTV à la fin de la phase d’accostage. Les technologies robotiques peuvent aussi être mises en œuvre pour aider les satellites en orbite. Plusieurs types de maintenance orbitale peuvent être imaginés : remplissage des réservoirs de carburant, changement de sous-systèmes, M.GRIALOU Le professeur Kubota présente un nouveau concept de véhicule hexapode. Professor Kubota presents a new six-legged rover concept. désorbitation assistée. La demande n’existe pas vraiment au niveau des opérateurs actuels, mais peut-être l’offre technologique l’induira-t-elle. Pour le professeur Oda, « le rôle des agences nationales est de proposer ces nouveaux outils ». Un dernier exemple d’application cher au Japon reste l’assemblage de structures de grande dimension en orbite. Une partie des chercheurs japonais considère toujours qu’il serait possible à très long terme de produire de l’électricité solaire spatiale et de la rediriger sur Terre. Pour cela, des structures de plusieurs centaines de mètres seront nécessaires. Outre les problèmes de lancement, se poseront les problèmes d’assemblage en orbite. Pour répondre à ces difficultés, quoi de mieux que des robots travaillant en réseau ! proposent les spécialistes japonais… Pour le Japon, la prochaine occasion d’utiliser les techniques robotiques sera certainement la mission lunaire qui succédera à la mission Selene. Elle prévoit de poser un Rover à la surface de la Lune pour y effectuer plusieurs observations scientifiques. L’équipe du professeur Takashi Kubota à Sagamihara teste déjà plusieurs concepts de véhicules. À plus long terme, le Japon se prend à rêver d’une base lunaire habitée dans les années 2030. Rien ne prouve que ce projet se réalisera, mais s’il se confirme, la construction des installations reviendra, sans aucun doute, aux robots ! ■ antenna pointing when a robotic armwith six degrees of freedom is set in motion. It’s also difficult to predict and counteract the opposing force without a lot of onboard computing power. Things appear easier on the surface of planets, but you still have to cater for hostile environments and the surprises that lie in store in newly discovered terrains. Robots for the Solar System, astronauts and satellites A first potential application for robots is Solar System exploration. Controlling a craft on the surface of a planet remotely is very tricky when commands take several minutes to reach their destination. It’s just about achievable on the Moon, but impossible on Mars, Europa or Titan, hence the need to develop smart systems able to think for themselves. For example, the Hayabusa probe that landed on the asteroid Itokawa was designed with robotics technologies. It carried the Minerva small robot, which never reached the surface as it was released seconds too late and lost in space. Space robots could also be a boon to astronauts performing extravehicular activities (EVAs). Currently, EVAs on the International Space Station (ISS) require lengthy planning and robots could lighten astronauts’workload. The robot armof the Japanese Experiment Module (JEM) for the ISS is a case in point. It will be able to hold experiments on external pallets and grapple the Japanese HTV cargo spacecraft at the end of its docking phase. Likewise, robotics technologies could be employed to service satellites on orbit, for example to replenish fuel cnesmag u JUILLET 2007
J international world tanks, change out subsystems or assist de-orbiting. The demand for this kind of services from operators isn’t there yet, but it could be driven by technology advances. « It is the role of national space agencies to offer these new tools, » says Professor Oda. Another application close to Japan’s heart is the in-orbit assembly of large structures. Some Japanese scientists still think it would be possible ultimately to generate electricity in space with solar arrays and beam it back to Earth. This would require structures spanning several hundred metres. Besides the problem of launching such structures, how would they be assembled in space ? Japan’s specialists think they have the answer— networks of robots. The next opportunity for Japan to use its robotics technologies will be the lunar mission to succeed Selene. This mission plans to land a rover on the Moon’s surface to performscience. The team led by Professor Takashi Kubota in Sagamihara is already testing several rover concepts. In the longer term, Japan dreams of establishing a habited lunar outpost by the 2030s. Nobody can say whether this project will come to fruition one day, but if it does, you can bet it will be built by robots. ■ Le Japon au premier rang de l’étude de la Lune A lors que de nombreux pays se préparent à lancer des missions lunaires, les Japonais seront les premiers à se mettre en orbite autour de notre satellite naturel avec le lancement de la mission Selene (été 2007). Mission très importante, elle comprend un satellite de grande dimension équipé de 14 instruments. Après les missions américaines et russes des années 1960, les missions de taille réduite dans les années 1990, Selene devrait apporter de nombreuses données scientifiques. L’aspect « communication » n’a pas été oublié grâce à une caméra haute définition embarquée, qui promet de magnifiques levers de Terre ! Enfin, cette mission marquera la première collaboration de grande envergure entre les équipes japonaises des centres de Sagamihara (la division scientifique appelée Isas) et de Tsukuba (ex-Nasda), maintenant fusionnées dans la Jaxa ■ Japan leads the way to the Moon s While a number of nations are preparing to launch lunar missions, Japan will be the first in orbit around the Moon with its Selene mission this summer. This very important mission comprises a large orbiter with 14 instruments. After the U.S. and Russian missions of the 1960s and smaller-scale efforts of the 1990s, Selene is set to gather a wealth of science data. Communication and outreach aspects willalso be catered for with an onboard high-definition camera that promises to send back magnificent « Earthrises ». The mission will be the first large-scale collaboration between teams at JAXA’s Sagamihara (ISAS) and Tsukuba (ex-NASDA) space centres. ■ Le satellite Selene. Selene satellite. JAPAN AEROSPACE EXPLORATION AGENCY 2007 H-IIA utile pour les microsatellites La Jaxa a décidé récemment de promouvoir quasi systématiquement l’emport de charges utiles auxiliaires sur les vols de son lanceur lourd H-IIA. Cette action avait été réalisée par le passé, mais l’échec d’un lancement fin 2003 avait replacé la fiabilité du lanceur en priorité. Depuis, H-IIA a prouvé sa bonne santé, et l’agence spatiale a remis sur pied une commission chargée de la sélection de microsatellites auprès des universités ou des associations de PME japonaises. Cette initiative est menée par le « Département des collaborations avec l’industrie » de la Jaxa. Le 10 mai 2007, elle a sélectionné les satellites qui partiront l’été 2008 avec la charge principale Gosat. Trois microsatellites (masse inférieure à 100 kg) et de quatre nanosatellites (masse de quelques kilos) sont programmés en charges auxiliaires pour ce vol. Un des premiers est le satellite SDS-1 pour valider en orbite quelques technologies nouvelles (transpondeur multimode, composants électroniques et cellules solaires). L’agence spatiale japonaise espère lancer de cette manière un microsatellite SDS tous les deux ans. ■ Microsatellites to fly on H-IIA s JAXA recently made a decision to carry auxiliary payloads on future flights of its H-IIA heavy launcher, thus renewing a policy it had pursued until a launch failure in late 2003 forced it to focus on the launcher’s reliability. H-IIA has since proven its capability and the space agency has formeda board tasked with selecting microsatellites from universities and Japanese SMEs. The initiative is being led by JAXA’s Industrial Collaboration Department. 10 May, it selected three microsatellites (weighing less than 100 kg) and four nanosatellites (weighing a few kilograms) to fly with the main GOSAT payload in summer 2008. One of the first is the SDS-1 satellite designed to validate new technologies in orbit (a multimode transponder, electronic components and solar cells). JAXA hopes to launch an SDS microsatellite every two years. ■ 59 JUILLET 2007 u cnesmag



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