Les scientifiques développent des réseaux robotiques pour créer des satellites intelligents

Les scientifiques sont actuellement en train de développer des réseaux robotiques indépendants qui travaillent ensemble afin de créer des satellites intelligents. Ces satellites intelligents pourraient alors être utilisés pour réparer d’autres satellites dans l’espace. Actuellement, il est extrêmement difficile de faire quoi que ce soit pour les satellites cassés, ce qui arrive assez souvent. Puisqu’il n’y a pas de véritable solution, les satellites coûteux finissent par orbiter autour de la Terre pendant des années jusqu’à ce qu’ils soient ramenés dans l’atmosphère par la gravité. 

Ou Ma, un professeur de l’Université de Cincinnati, est en train d’ingénier des technologies robotiques pour réparer les satellites en orbite avant qu’ils ne cassent. Il dirige le laboratoire de robotique intelligente et autonome de l’université, et il aimerait créer des satellites robotiques capables de s’amarrer à d’autres satellites pour des réparations et un ravitaillement. 

Le meilleur satellite de réparation sera capable de réaliser plusieurs tâches, selon Ma. Il a une longue carrière impliquant divers projets qui traitent de bras robotiques sur la Station spatiale internationale, ainsi que de l’ancien programme de navette spatiale.

Dans le laboratoire, Ma et Anoop Sathyan, associé de recherche senior à l’UC, travaillent sur des réseaux robotiques qui travaillent de manière indépendante et collaborative sur une tâche commune. 

Dans leur dernière étude, le duo a utilisé un groupe de robots et les a testés avec un nouveau jeu impliquant des cordes pour déplacer un jeton attaché vers un point cible sur une table. Les robots contrôlent chacun une corde, ils ont donc besoin de l’aide des autres pour déplacer le jeton vers le bon endroit. Pour ce faire, ils relâchent ou augmentent la tension sur la corde en réponse aux actions de chaque robot.

L’équipe utilise une intelligence artificielle appelée logique floue génétique, et ils ont réussi à faire bouger le jeton vers le point désiré avec trois robots, puis cinq. 

Les résultats de la recherche et des expériences ont été publiés dans le journal Robotica ce mois-ci. 

Lorsque les chercheurs ont utilisé cinq robots différents, ils ont appris que la tâche peut être réalisée même si l’un d’entre eux dysfonctionne. 

“Cela sera particulièrement vrai pour les problèmes impliquant un grand nombre de robots où la responsabilité d’un robot individuel sera faible”, ont conclu les chercheurs.

Selon Ma, chaque lancement de satellite a la possibilité de problèmes innombrables, et il est presque toujours impossible de faire quoi que ce soit à ce sujet une fois que le satellite est déployé. 

Plus tôt cette année, un satellite Intelsat de 400 millions de dollars, de la taille d’un petit autobus scolaire, a dysfonctionné après avoir atteint une orbite elliptique élevée. Certains des 60 premiers satellites Starlink lancés par SpaceX ont également dysfonctionné cette année. Dans le cas de SpaceX, les satellites étaient conçus pour orbiter autour de la Terre à une altitude basse, ce qui les faisait se désintégrer après quelques années.

Le plus connu de tous a eu lieu en 1990 lorsque le télescope spatial Hubble a été déployé. La NASA a ensuite appris que le miroir était déformé, et une mission de réparation ultérieure à bord de la navette spatiale Endeavor a eu lieu en 1993. Cette mission visait à remplacer le miroir, permettant aux images de l’univers de revenir sur Terre. 

Envoyer des humains dans l’espace pour réparer des satellites est extrêmement coûteux, selon Ma. Les missions peuvent coûter des milliards de dollars et sont difficiles à réaliser.

Les problèmes deviennent plus importants chaque fois qu’un satellite est lancé. 

“Les grands satellites commerciaux sont coûteux. Ils sont à court de carburant ou dysfonctionnent ou tombent en panne”, a déclaré Ma. “Ils aimeraient pouvoir aller là-haut et les réparer, mais actuellement, c’est impossible.”

La NASA prévoit de lancer un satellite en 2022 capable de ravitailler d’autres satellites en orbite basse terrestre. Ils devraient intercepter et ravitailler un satellite du gouvernement américain. Le projet s’appelle Restore-L, et il devrait être la preuve de concept pour les réparations autonomes de satellites, selon la NASA.

Maxar, une entreprise du Colorado, sera responsable de l’infrastructure spatiale et des bras robotiques pour le projet. 

Selon John Lymer, chef roboticien chez Maxar, la plupart des satellites dysfonctionnent parce qu’ils sont à court de carburant.  

“Vous retirez un satellite parfaitement bon parce qu’il est à court d’essence”, a-t-il déclaré. 

“Ou Ma, avec qui j’ai travaillé pendant de nombreuses années, travaille sur le rendez-vous et l’organisation de proximité. Il y a toutes sortes de solutions techniques là-bas. Certaines seront meilleures que d’autres. Il s’agit d’obtenir une expérience opérationnelle pour découvrir dont les algorithmes sont meilleurs et ce qui réduit le plus les risques opérationnels.”

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