Question d'origine :
Bonjour, Comment les modules qui ont transporté Curiosity et aujourd'hui Persévérance jusqu'à la planète Mars peuvent-ils arriver à bon port sans pilote ? Nous savons qu'il y a un scanner qui permet un guidage selon la position du soleil et des autres étoiles mais les modules sont ils également en partie téléguidés par la NASA depuis la Terre ? Comment le module, sur les 56 000 000 de kms parcourus, peut-il parer aux imprévus ? Et comment peut-il déposer le rover à un endroit précis de la planète sélectionné par les scientifiques ?
Réponse du Guichet
bml_sci
- Département : Sciences et Techniques
Le 13/11/2020 à 11h37
Bonjour,
Réponse du département Sciences et Techniques.
Les engins spatiaux sont de véritables concentrés de technologies leurs permettant de transmettre des informations aux équipes au sol, de déterminer leurs positions mais également de prendre des décisions de manière autonome.
Comme le précise l’article deFutura Science , les modules spatiaux disposent d’un système de guidage autonome : « les engins spatiaux, en orbite autour de la Terre ou bien parti explorer d’autres planètes, doivent avoir une certaine autonomie de décision. Il ne s’agit pas encore d’intelligence artificielle mais pas loin. Pour les contrôler, il existe des « systèmes d’exploitation temps réel », ou RTOS.
[Ainsi,] « les sondes d’exploitation et les rovers de surface sont capables de prendre des décisions et de réaliser des tâches à des instants précis. […] en raison de l'éloignement avec la Terre, les temps de communication se comptent en dizaines de minutes. Ces délais incompressibles empêchent les contrôleurs au sol de surveiller les opérations en temps réel. C'est pourquoi chaque mission est équipée d'un « système d'exploitation temps réel (RTOS) qui se charge de l'exécution de ce monitoring. »[/i] […] [i]« [Les logiciels] sont aussi capables de s'adapter à chaque phase d'une mission. C'est notamment vrai pour les sondes à destination de Mars qui transportent un engin de surface. Ainsi, dans la première partie de la mission, le système RTOS est « configuré pour contrôler le voyage interplanétaire de la sonde et s'assure que les fonctions de positionnement par rapport aux étoiles (calcul de trajectoire et gestion de propulsion) sont privilégiées ». À l'approche de Mars, le système change de mode de façon à gérer l'entrée dans l'atmosphère martienne avec la « mise en œuvre d'autres senseurs qui vont contrôler d'autres équipements comme les moteurs de freinage, le déclenchement de tous les systèmes d'entrée (éjection des boucliers, déploiement du parachute...) et d'atterrissage sur Mars. »"
Lors du lancement de Curiosity, le module protégeant le rover était doté d’un viseur d’étoiles. Cet outil, lui permettait de mesurer les coordonnées d’une ou plusieurs étoiles de la voix lactée et de les comparer aux éphémérides des étoiles enregistrées dans sa base de données. De cette manière, il pouvait déterminer avec précision sa position et exécuter des corrections de trajectoires si nécessaire.
Durant le trajet entre la Terre et Mars, le module transmettait des données constantes sur l’état du rover et sur sa position à l’équipe scientifique. Ces échanges peuvent permettre aux scientifiques d’envoyer des correctifs pour modifier sa trajectoire en cas d’imprévus. Néanmoins, ces mesures ne peuvent pas intervenir lors de la séquence d’entrée, de descente et d’atterrissage (EDL) du rover.
[En effet,] « lorsque la Terre et Mars sont les plus éloignées l’une de l’autre, cela prend 20 minutes et 57 secondes pour transmettre [un] signal radio. [De plus], le soleil produit énormément d’interférences radios rendant les communications pratiquement impossibles. » Cette configuration rend les communications difficiles entre les équipes au sol et les modules spatiaux.Source : Astrosurf
Par exemple, l’atterrissage de Perserverance sur le cratère Jerzero prévu en Février 2021, ne permettra pas d’intervention humaine. En effet, la séquence EDL durera 7 minutes contre un délai de communication avec le rover estimé à 11 minutes. Dans ces conditions, aucune intervention humaine n’est possible. Les scientifiques ont donc utilisé une nouvelle technique appelée « Range Trigger », qui consiste à programmer l’utilisation du parachute au moment jugé le plus opportun en tenant compte de deux paramètres : sa position et sa vitesse. Cette modification permet d'abaisser la longueur du grand axe de l'ellipse d'atterrissage de 25 à 13-18 km
Le rover est également doté des meilleures cartes martiennes afin de modifier sa trajectoire au besoin. Vents violents imprévisibles, atmosphère qui se dilate… autant de facteurs qui peuvent modifier la trajectoire de l’engin et qui nécessite que celui-ci soit autonome et puisse prendre des décisions rapidement.Source : Pour la Science.
Bonne journée.
Les engins spatiaux sont de véritables concentrés de technologies leurs permettant de transmettre des informations aux équipes au sol, de déterminer leurs positions mais également de prendre des décisions de manière autonome.
Comme le précise l’article de
[Ainsi,] « les sondes d’exploitation et les rovers de surface sont capables de prendre des décisions et de réaliser des tâches à des instants précis. […] en raison de l'éloignement avec la Terre, les temps de communication se comptent en dizaines de minutes. Ces délais incompressibles empêchent les contrôleurs au sol de surveiller les opérations en temps réel. C'est pourquoi chaque mission est équipée d'un « système d'exploitation temps réel (RTOS) qui se charge de l'exécution de ce monitoring. »[/i] […] [i]« [Les logiciels] sont aussi capables de s'adapter à chaque phase d'une mission. C'est notamment vrai pour les sondes à destination de Mars qui transportent un engin de surface. Ainsi, dans la première partie de la mission, le système RTOS est « configuré pour contrôler le voyage interplanétaire de la sonde et s'assure que les fonctions de positionnement par rapport aux étoiles (calcul de trajectoire et gestion de propulsion) sont privilégiées ». À l'approche de Mars, le système change de mode de façon à gérer l'entrée dans l'atmosphère martienne avec la « mise en œuvre d'autres senseurs qui vont contrôler d'autres équipements comme les moteurs de freinage, le déclenchement de tous les systèmes d'entrée (éjection des boucliers, déploiement du parachute...) et d'atterrissage sur Mars. »"
Lors du lancement de Curiosity, le module protégeant le rover était doté d’un viseur d’étoiles. Cet outil, lui permettait de mesurer les coordonnées d’une ou plusieurs étoiles de la voix lactée et de les comparer aux éphémérides des étoiles enregistrées dans sa base de données. De cette manière, il pouvait déterminer avec précision sa position et exécuter des corrections de trajectoires si nécessaire.
[En effet,] « lorsque la Terre et Mars sont les plus éloignées l’une de l’autre, cela prend 20 minutes et 57 secondes pour transmettre [un] signal radio. [De plus], le soleil produit énormément d’interférences radios rendant les communications pratiquement impossibles. » Cette configuration rend les communications difficiles entre les équipes au sol et les modules spatiaux.
Par exemple, l’atterrissage de Perserverance sur le cratère Jerzero prévu en Février 2021, ne permettra pas d’intervention humaine. En effet, la séquence EDL durera 7 minutes contre un délai de communication avec le rover estimé à 11 minutes. Dans ces conditions, aucune intervention humaine n’est possible. Les scientifiques ont donc utilisé une nouvelle technique appelée « Range Trigger », qui consiste à programmer l’utilisation du parachute au moment jugé le plus opportun en tenant compte de deux paramètres : sa position et sa vitesse. Cette modification permet d'abaisser la longueur du grand axe de l'ellipse d'atterrissage de 25 à 13-18 km
Le rover est également doté des meilleures cartes martiennes afin de modifier sa trajectoire au besoin. Vents violents imprévisibles, atmosphère qui se dilate… autant de facteurs qui peuvent modifier la trajectoire de l’engin et qui nécessite que celui-ci soit autonome et puisse prendre des décisions rapidement.
Bonne journée.
DANS NOS COLLECTIONS :
Ça pourrait vous intéresser :
Commentaires 0
Connectez-vous pour pouvoir commenter.
Se connecter