Lancer des robots dans des grottes lunaires

Lucas Froissart réalise des tests sur le site de la RTS. Crédit : Alain Herzog 2022 EPFL

À une centaine de mètres sous la surface de la lune se trouvent des grottes vierges de toute présence humaine. Elles ont été découvertes il y a une dizaine d’années, mais les agences spatiales veulent envoyer des robots pour enquêter sur ces cavités mystérieuses avant que les astronautes ne s’y aventurent. “A la surface de la lune, la température est de 150 degrés au-dessus de zéro le jour et de 150 degrés en dessous de zéro la nuit”, explique Lucas Froissart, qui vient de terminer un master en génie mécanique à l’EPFL. “Dans ces grottes souterraines, accessibles par des fosses naturelles et verticales, la température est de -30 degrés et il n’y a pas de rayonnement. Le climat étant constant et tolérable pour les êtres humains, ces tunnels pourraient éventuellement servir de camps de base.”

Robots ronds

Au cours de son programme de maîtrise, Froissart a décroché un stage à l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale (JAXA). En raison de la pandémie, il n’a cependant pas pu se rendre à Tokyo. Il a fini par faire son stage dans le laboratoire du professeur Auke Ijspeert, collaborant avec ses collègues japonais par visioconférence.

Les instructions de Froissart sont brèves : il dispose de six mois pour concevoir un mécanisme capable de propulser six robots explorateurs à travers les tunnels lunaires. “Je n’ai même pas pu voir à quoi ressemblaient ces robots. On m’a juste dit qu’ils ressemblaient à un ballon de gymnastique en termes de poids, de taille et de rigidité”, dit-il. Alors Froissart a acheté des ballons de gymnastique et s’est mis au travail pour construire un exosquelette pouvant contenir six robots.

Lancer des robots dans des grottes lunaires

Illustration d’une grotte lunaire. Crédit : EPFL

Quelle est la hauteur de la chute ?

“L’exosquelette est conçu pour être largué dans une fosse lunaire d’environ 100 mètres de long”, explique Froissart. “Lorsqu’il touche le sol, trois robots explorateurs sont propulsés à 45 degrés afin d’aller le plus loin possible dans la grotte. Les trois autres sont lâchés sur place pour collecter des données immédiates.” Ses tests de système devaient tenir compte non seulement de la hauteur de la chute, mais aussi de l’apesanteur et du manque de résistance de l’air sur la lune. Froissart a calculé qu’il devait faire tomber son exosquelette d’une hauteur de 20 mètres sur Terre afin de simuler les conditions lunaires.

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    Crédit : EPFL

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    Lucas Froissart avec son prototype. Crédit : Alain Herzog, EPFL

Froissart a trouvé le lieu de test idéal en se promenant sur le campus de l’EPFL : le chantier RTS juste à côté. Après avoir informé le directeur de la construction de son projet, il a été autorisé à utiliser l’un des échafaudages pour déposer son exosquelette. “Les ouvriers du chantier m’ont même fabriqué une sablière avec une tonne et demie de sable pour le recevoir”, raconte-t-il. Quelques centaines d’essais plus tard, il réussit enfin, puisque les boules furent propulsées sur plusieurs mètres dès que la structure toucha le sol. Il a reçu des commentaires positifs de la JAXA, qui prévoyait de poursuivre son travail. “Nous pourrions le voir sur la lune dans quelques années”, dit-il.

Froissart, qui a toujours voulu travailler dans l’industrie spatiale, a récemment trouvé un emploi dans la construction de satellites et de nez de fusées à Zurich : “Mon expérience avec l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale m’a valu ce travail.”


Lors d’une mission simulée, les astronautes ont obtenu un retour haptique direct des robots qu’ils contrôlent au sol


Fourni par l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne

Citation: Lancement de robots dans des grottes lunaires (15 mars 2022) récupéré le 16 mars 2022 sur https://phys.org/news/2022-03-robots-lunar-caves.html

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