L’avant-prototype du rover d’ExoMars testé à Zürich
Le lancement décalé de deux ans à début 2016 de la mission ExoMars, laisse aux acteurs industriels et instituts européens le temps de fignoler la mise au point du prototype final du rover martien qui devra être choisi par l’Agence spatiale européenne (ESA).
Alors que le groupe EADS Astrium UK assure la maîtrise d’œuvre du futur robot, la firme Oerlikon Space développe depuis plus d’une année un système de propulsion pour le véhicule. Au stade de « squelette », le châssis est testé sur un terrain de 20 m2 recouvert de caillou et de sable très fin, similaire à celui qui recouvre la surface de la planète rouge. Les ingénieurs zurichois ont pour mission de développer le système de propulsion, en collaboration avec l’Ecole polytechnique fédérale de Zürich (ETH), le centre spatial allemand de Cologne (DLR) et l’entreprise germanique von Hoerner & Sulger (Schwetzingen-Mannheim).
BlueBotics et le cœur mobile du rover
Cependant, une entreprise Suisse romande s’est également impliquée de manière importante dans la conception de l’engin. « En phase A du projet, nous avons d’abord présenté sur papier plusieurs rovers complets en tant que sous-traitant de l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), puis l’ETH, via le professeur Roland Siegwart. Vu le succès de notre travail, nous avons participé à la phase B, en concentrant nos développements sur les modules roues et direction de l’engin», explique le Dr Nicola Tomatis de BlueBotics à lausanne. Pratiquement, cette spin-off de l’EPFL a conçu le design et dimensionné ce qui constitue le cœur de la mobilité du véhicule : intégration du moteur, du réducteur mécanique et du boîtier. La société suisse a notamment livré au John Glenn Research Center un robot Shrimp III, précurseur de la mobilité des véhicules Spirit et Opportunity.
Déplacement en diagonale
L’avant-prototype testé chez Oerlikon Space a parfaitement fait ses preuves. L’engin, grâce à ses six roues orientables indépendamment et à ses 21 senseurs indiquant les obstacles, doit être maniable et se déplacer en diagonale (en crabe). De plus, il doit parvenir à passer sur des pierres plus hautes que ses roues. « Pour nos essais, celles-ci sont constituées en acier ressort. Mais c’est surtout notre savoir-faire pour analyser quelle est la bonne flexibilité (matière, épaisseur, déformation, contact durable avec le sable) des roues qui est déterminant pour la suite du projet », souligne Didier Manzoni, chef de la division Mécanismes&Instruments d’Oerlikon Space.
Le premier défi d’Aurora
La mission ExoMars est le premier grand défi du programme Aurora de l’exploration à long terme de la planète rouge envisagé par l’ESA. D’une part parce que ce sera la première fois que l’Europe se posera sur Mars – suite à l’échec de l’atterrissage de la sonde Beagle 2 le 25 décembre 2003 – puis roulera sur sa surface. Les principaux objectifs de la mission sont : l’entrée, la descente et l’atterrissage d’une charge utile conséquente sur la surface de Mars. Le scénario de la mission est calqué sur celui des missions Pathfinder et MER (Spirit et Opportunity) de la NASA. Le module de descente se posera sur le sol martien grâce à des airbags d’un nouveau genre. Equipé de quatre panneaux solaires d’une surface de ~2 m2, le rover de ~250 kg sera doté de six roues pour parcourir plusieurs dizaines de kilomètres.
Le véhicule utilisera une foreuse capable de prélever des échantillons jusqu’à 2 mètres de profondeur et devra être capable d’analyser automatiquement les échantillons prélevés sur place. Pour mener à bien sa mission scientifique, le robot emportera la charge utile Pasteur composée d’une suite d’instruments scientifiques et d’outils tels une caméra, un microscope optique en couleurs, des spectromètres, un chromatographe et deux détecteurs de vie pour l’analyse des acides aminés
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