La mission de retour d’échantillons martiens sur Terre prévoit un bras télémanipulateur européen de 2,5 mètres de long conçu pour ramasser des tubes remplis du précieux sol de Mars et les transférer vers un lanceur pour une livraison interplanétaire historique.
Ce robot sophistiqué, connu sous le nom de Sample Transfer Arm (Bras de transfert d’échantillons) ou STA, jouera un rôle crucial dans le succès de l'opération de retour d’échantillons de Mars (Mars Sample Return). L’effort conjoint entre la NASA et l’ESA vise à ramener des échantillons martiens dans les meilleurs laboratoires de notre planète d’ici 2033.
Le bras télémanipulateur atterrira sur Mars pour récupérer les tubes d’échantillons que le rover Perseverance de la NASA collecte actuellement à la surface. Capable de « voir », de « sentir » et de prendre des décisions autonomes, le bras de transfert d’échantillons identifiera, ramassera et transférera les tubes dans le premier lanceur tiré depuis une autre planète, le système de lancement de Mars (Mars Launch System).
Ce n’est qu’après que le robot aura fermé le couvercle du conteneur que les échantillons martiens seront lancés pour un rendez-vous avec l’orbiteur de retour sur Terre de l’ESA (Earth Return Orbiter ou ERO), chargé de ramener le matériau martien sur notre planète.
« Ce sera une extraordinaire prouesse que de manipuler les précieux échantillons martiens et de les préparer pour la livraison, un voyage extraordinaire de Mars à la Terre » déclare David Parker, directeur de l’exploration humaine et robotique à l’ESA.
Après une phase d’étude et de prototypage réussie, c’est la société aérospatiale italienne Leonardo qui est chargée de la conception, de la fabrication, de l'intégration et de la phase de tests du bras de transfert d’échantillons.
« De sa création aux premiers déplacements sur Mars, ce bras télémanipulateur est la concrétisation de l’immense expertise et savoir-faire dont nous disposons en Europe. Le bras de transfert d’échantillons sera le coup de main qui permettra d’amener la science planétaire à un nouveau niveau », ajoute David Parker.
Le bras de transfert d’échantillons est un joyau de la robotique spatiale. Il est conçu pour être autonome, robuste et hautement fiable.
Son architecture imite un bras humain avec une épaule, un coude et un poignet, et il possède son propre cerveau et ses propres yeux intégrés. Le robot peut effectuer une grande variété de mouvements avec sept degrés de liberté.
Un niveau élevé de dextérité permet au bras d’extraire les tubes du rover, de les ramasser du sol martien, de les insérer dans un conteneur et d’en fermer le couvercle avant leur décollage de Mars.
Deux caméras et une myriade de capteurs lui donnent l’autonomie nécessaire pour décider du meilleur plan d’action et coordonner les mouvements en conséquence. La conception et la construction du bras télémanipulateur tient compte des défis liés au difficile environnement martien, tels que la poussière abondante et les températures extrêmes (-130 °C/+70 °C).
L’ESA a signé à l’occasion du Farnborough International Airshow un contrat avec Leonardo pour la conception, la fabrication, l'intégration et la phase de tests du bras de transfert d’échantillons qui sera utilisé pour le programme de retour d’échantillons de Mars.
Leonardo dirige un consortium industriel européen réunissant des entreprises d’Espagne, de France, de Roumanie, du Danemark, de Grèce, de Suisse et de République tchèque.
L’ensemble du projet bénéficie du soutien de l’Agence spatiale italienne (ASI). « Nos investissements nous permettent aujourd’hui d’affirmer le rôle prépondérant joué par l’Italie dans l’exploration de Mars, et en particulier au sein du programme de retour d’échantillons de Mars, » se réjouit le président de l’ASI, Giorgio Saccoccia.
« Ce contrat renforce notre leadership dans la robotique spatiale, une technologie importante pour l’exploration planétaire et les opérations orbitales », déclare Gabriele Pieralli, directeur général de la division électronique de Leonardo.
Les entreprises européennes impliquées avec Leonardo dans la construction du bras sont AVS Added Value Solutions (Espagne), ALTER Technology (France), COMOTI (Roumanie), le Danish Technological Institute (Danemark), EMTech Space (Grèce), GMV Aerospace & Defence SAU (Espagne), GMV Innovating Solution (Roumanie), Maxon (Suisse), S.A.B. Aerospace s.r.o. (République tchèque) et 3D PLUS (France).
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