Télécommande d'un robot explorateur par un astronaute en orbite

[montmein69]

Je reprends un post publié par Wakka dans la partie ISS.

Cela annonce un essai de télécommande du robot Interact Centaur par l'astronaute danois Andreas Mogensen en orbite dans l'ISS.





Cela me parait une voie très intelligente pour commencer l'exploration d'une planète (ou astéroïde) à l'environnement forcément hostile pour l'homme sans mettre inconsidérément sa santé ou même sa vie en danger.

Une collaboration homme/machine de plus.

[Henri]

Je me demande si ce genre de techno n'aurait pas également des applications sur Terre pour l'exploration et la prospection sous-marine à grande profondeur. Au-delà de quelques centaines de mètres de profondeur l'homme doit rester enfermé dans son bathyscaphe ou son sous-marin. Aucune tenue ne permet la mobilité d'un scaphandre à ces profondeurs.
Pour l'exploration des mers d'Europe (la lune de Jupiter), cette techno permettrait à l'opérateur de se tenir loin des radiations puissantes de Jupiter. J'imagine peut-être même l'utilisation de ce genre de technos à la surface de Vénus (opérateurs en orbite), sous condition de maitriser les problèmes mécaniques et électroniques liés à la température ambiante.

[montmein69]

Il me semble que dans l'exploration du Titanic réalisée après sa découverte on utilisait un engin (mais il était filo-guidé si mes souvenirs sont bons). On voyait d'ailleurs certaines scènes d'exploration dans l'introduction du film de Cameron.


Mais depuis cela a bien progressé
https://www.youtube.com/watch?v=DoHS_iyN4fw

Un tel principe est aussi utilisé avec des rovers pour explorer par exemple des pyramides lorsqu'il y a des "couloirs" très étroits. *
Et il y a les drones.

Evidemment il faudrait que ces "engins" soient autonomes - pas de fil comme c'est le cas des drones dont les tâches sont hyper-simples : voler, surveiller, détruire - et puissent prendre des "décisions" pour des opérations de base (du moins au début .... ensuite on peut rêver, mais avec une probabilité de réalisation qui est raisonnable si on y consacre la recherche nécessaire).
Par transmission ... l'homme peut reprendre la main pour des situations imprévues et complexes (cela suppose donc une présence à distance limitée pour ne pas avoir un délai de transmission des consignes rédhibitoire)

Pour la Lune on peut envisager de rester sur Terre (les russes avaient dans leur cartons un projet de station lunaire en orbite ..... mais avec la réalité des finances ... cela a fait pschittt).
Pour Mars ou un astéroïde lointain .... il faut un vaisseau interplanétaire en orbite proche.

Si on veut un jour explorer les océans sous-glaciaires par exemple d'Europe ou Ganymède ... il faudra bien envisager de développer des engins de ce genre. Qui peut penser que des plongeurs sous-marins vont y aller ?
L'exploitation minière (si on peut envisager une quelconque rentabilité .... ce dont je doute) c'est un autre univers que la recherche scientifique. Mais cela peut aiguiser des appétits ... et alors les capitaux seront investis à une toute autre échelle. Et des équipements complexes et coûteux voir le jour ????

* of course si on veut explorer une cheminée volcanique pleine de lave pour descendre dans une chambre magmatique, cela risque d'être compliqué ... Mais quels humains pourraient tenter d'y aller en chair et en os ?

[Giwa]

Cela me parait une voie très intelligente pour commencer l'exploration d'une planète (ou astéroïde) à l'environnement forcément hostile pour l'homme sans mettre inconsidérément sa santé ou même sa vie en danger.

Une collaboration homme/machine de plus.

Tout à fait ! En tout cas, on va suivre de près cette expérimentation !

[Lunarjojo]

Cela me parait une voie très intelligente pour commencer l'exploration d'une planète (ou astéroïde) à l'environnement forcément hostile pour l'homme sans mettre inconsidérément sa santé ou même sa vie en danger.

Une collaboration homme/machine de plus.

Toute la conquête spatiale a suivi cette démarche: des sondes ou des rovers en orbite où sur le sol avant d'y envoyer des humains. Cette méthode a pour seul avantage de raccourcir les temps de réponse

Evidemment il faudrait que ces "engins" soient autonomes - pas de fil comme c'est le cas des drones dont les tâches sont hyper-simples : voler, surveiller, détruire - et puissent prendre des "décisions" pour des opérations de base (du moins au début .... ensuite on peut rêver, mais avec une probabilité de réalisation qui est raisonnable si on y consacre la recherche nécessaire).
Par transmission ... l'homme peut reprendre la main pour des situations imprévues et complexes (cela suppose donc une présence à distance limitée pour ne pas avoir un délai de transmission des consignes rédhibitoire)

Pour la Lune on peut envisager de rester sur Terre (les russes avaient dans leur cartons un projet de station lunaire en orbite ..... mais avec la réalité des finances ... cela a fait pschittt).
Pour Mars ou un astéroïde lointain .... il faut un vaisseau interplanétaire en orbite proche.

Si on veut un jour explorer les océans sous-glaciaires par exemple d'Europe ou Ganymède ... il faudra bien envisager de développer des engins de ce genre. Qui peut penser que des plongeurs sous-marins vont y aller ?

Pour la Lune où les astéroïdes, le danger est celui de l'espace: l'homme est soumis à l'environnement spatial et on sait y faire face. Je ne vois pas ce qu'apporterai de plus une station en orbite pour manœuvrer un rover au sol. Et comme déjà dit, pour la Lune on peut rester sur Terre.

Pour éviter des visions de science fiction, restons sur la seule planète sur laquelle l'homme a peut-être une chance de mettre le pied dans un avenir pas trop lointain (même s'il recule sans arrêt :( ): Mars. On manœuvre depuis quelque temps déjà des rovers depuis la Terre sans que cela ne crée de problèmes insurmontables. Pourquoi amènerions-nous une station orbitale habitée complète, avec vivres et tout, faisant courir aux astronautes des dangers certains, uniquement pour piloter quelques robots à la surface? Le problème du voyage serait résolu, il ne reste qu'à atterrir, et on se contenterait de tourner en rond autour de la planète? On dépenserait des dizaines de milliards de dollars pour gagner quelques minutes de communication? Je n'y crois pas une seconde.

Cordialement

[Wakka]

Aujourd'hui et en ce moment c'est au tour du robot/rover METERON de l'ESA. Pas sûr qu'il y ait un live. NASA TV peut être mais je ne parviens pas a m'y connecter du boulot...

http://blogs.esa.int/meteron/

[DeepThroat]

Il y a deux problèmes fondamentaux pour piloter des robots de cette façon:

-En orbite basse, la durée de visibilité du robot par l'astronaute est de quelques minutes par orbite, disons pour fixer les idées: 15 minutes toutes les 100 minutes (ça dépend bien sur de l'altitude et de la planète...). La meilleure orbite du point de vue de la visibilité est bien sur l'équivalent de la GEO pour la planète considérée. Mais pour une GEO il faut être sur une équatoriale :scratch: On peut aussi bricoler avec des elliptiques genre Molnya.

-Si on s'éloigne trop (genre Terre/Lune) le temps de propagation des signaux radios devient significatif et piloter un robot avec un retard de quelques secondes est  (c'est un doux euphémisme) assez sportif. Nos copains russes ont laissé des récits très évocateurs de leur expérience avec le Lunkhod. :eeks: 

Bref, tout ça pour dire qu'il ne faut pas confondre des opérations de téléopération sur terre ou le lien de communication est permanent et 'instantané' avec la configuration évoquée qui est très différente.

Bons Vols

[Bip]

Bonjour,

  la durée de visibilité du robot par l'astronaute est de quelques minutes par orbite

Un peu plus je suppose, et comme vous dites, cela dépend de la planète.  Alors Mars étant bien moins massive que la Terre, les orbites autour, à altitude comparable, sont moins rapides.

[DeepThroat]

Alors Mars étant bien moins massive que la Terre, les orbites autour, à altitude comparable, sont moins rapides.

Oui, c'est une bonne remarque mais le rayon de la planète étant aussi plus petit le passage sous l'horizon se fera également plus vite. D'après quelques calculs rapides sur un coin de table, à 700 Km d'altitude la visibilité maximale devrait atteindre 25' et 16' à 350 Km. Ceci en supposant que le plan orbital passe par la station, en considérant l'horizon comme limite et en négligeant la rotation de la planète. Donc, à la très grosse, la durée de visibilité est de l'ordre du double de ce que l'on obtiendrait sur terre. Ce sont des durées relativement courtes pour faire de grosses manips.

Bons Vols

[Saturmir]

Oui, c'est une bonne remarque mais le rayon de la planète étant aussi plus petit le passage sous l'horizon se fera également plus vite. D'après quelques calculs rapides sur un coin de table, à 700 Km d'altitude la visibilité maximale devrait atteindre 25' et 16' à 350 Km. Ceci en supposant que le plan orbital passe par la station, en considérant l'horizon comme limite et en négligeant la rotation de la planète. Donc, à la très grosse, la durée de visibilité est de l'ordre du double de ce que l'on obtiendrait sur terre. Ce sont des durées relativement courtes pour faire de grosses manips.

Et pourquoi ne pas installer une constellation de petits satellites en orbite martienne de façon à toujours garder le contact ?



D'ailleurs, combien faudrait-il de satellites au minimum pour garder le contact continuellement avec un rover sur Mars ?

De même, si une telle constellation de satellites devait être envisagée autour de Mars; quelle méthode serait la plus économe pour qu'ils soient chacun sur leur bonne orbite finale ?

Des lancements dédiés pour chaque satellite ou quelques lancements lourds avec 4 ou 5 satellites d'un coup qui se sépareraient avant la mise en orbite martienne ?

[DeepThroat]

Et pourquoi ne pas installer une constellation de petits satellites en orbite martienne de façon à toujours garder le contact ?

A priori, il faudrait de l'ordre de 50 à 100 satellites pour un contact permanent. Il faudrait faire quelques calculs détaillés et je n'ai pas le temps cela dépend de l'orbite choisie qui dépend elle même du bilan de liaison qui dépend des hypothèses sur les débits de données, la puissance et les antennes disponibles. Même sans tenir compte du problème consistant à amener tout ce joli monde en orbite autour de mars, il faudrait aussi gérer la constellation pour maintenir les positions relatives des relais, ce qui est assez couteux pour un seul rover au sol. Dans cet ordre d'idée il serait peut être plus pragmatique d'envisager un relai en GEO autour de mars pour des sites pas trop élevés en latitude. Ce pourrait être l'orbiter associé au rover. Encore que cela poserait certainement quelques problèmes pour la vitesse de rentrée du rover et que de toute façon cela ne serait viable qu'avec un gentil astronaute dans le bousin pour ne pas avoir de problème de temps de communication. Pour des latitude élevés, il y a la technique des Molnya qui est jouable. Ceci étant, tout cela reste assez difficilement praticable.

Bons Vols

[Thierz]

Attention à tous les noms d'orbite "Geo..." qui ne s'appliquent qu'à la Terre. Les anglo-saxons utilisent le nom Ares comme préfixe aux orbites autour de Mars : Areo-synchrone, Areo-stationnaire (ASO)...

Par extension, j'imagine que le premier port spatial sur Mars sera donc un aréoport :-)

[Giwa]

https://twitter.com/esaspaceflight/status/1196407640886333442

https://twitter.com/i/status/1196407640886333442

http://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Driving_test_for_Luca_Parmitano_on_robotic_geology_science
Traduction auto :

Spoiler:

Spoiler: