Des réseaux ad hoc sans fil pour l'exploration de l'espace
Des centaines, voire des milliers de petits capteurs pourraient être déposés à partir d'un satellite en orbite autour d'une planète et déployés comme un instrument distribué pour l'exploration et l'étude de sa surface. Il serait en particulier possible d'observer l'atmosphère de la planète, afin de s'assurer qu'il n'y a pas de phénomènes dangereux à l'endroit où l'atterrissage est prévu. Le projet SWIPE (Space wireless sensor networks for planetary exploration), financé par l'UE, a été lancé pour développer ce type de scénario d'exploration planétaire. La mission proposée était basée sur une technologie sans fil adaptative. Cette technologie de pointe a déjà trouvé des applications pour les secours d'urgence dans les régions éloignées, où la connectivité avec le monde extérieur est limitée. Les capteurs conçus et fabriqués durant le projet SWIPE sont des micro-stations météorologiques, capables de mesurer des paramètres environnementaux tels que la température, le dépôt de poussière, le rayonnement et la lumière dans différentes longueurs d'onde. Chaque station est alimentée de façon autonome par l'énergie solaire et dispose de capacité de traitement de données et de fonctionnement en réseau. Certaines des stations de SWIPE, équipées de fonctions de communication par satellite, peuvent établir un lien avec un satellite en orbite autour de la planète. Réunis, ces capteurs créent leur propre réseau ad hoc. Les données recueillies à partir de l'ensemble de quatre capteurs seront d'abord traitées puis envoyées à l'orbiteur. Les mesures recueillies sur les conditions environnementales de la planète peuvent être traitées par les stations en utilisant des algorithmes dédiés de fusion de données. Les données sont ensuite transmises à travers le réseau, puis rassemblées et organisées avant d'être envoyées à l'orbiteur et plus tard transmises à la Terre. Les partenaires de SWIPE ont défini ce scénario de mission sur la surface de la Lune. Ils ont également développé des nœuds de réseau entièrement fonctionnels avec la charge utile des capteurs, afin d'évaluer trois niveaux différents de communication: au sein du réseau sans fil de capteurs, entre le réseau de capteurs et le satellite relais, et entre le satellite et la terre. L'ensemble du système a été testé en laboratoire ainsi sur un analogue terrestre situé à Svalbard, en Norvège, spécialement choisi pour correspondre au scénario de mission. Les travaux ont porté sur Mare Ingenii, située sur la face cachée de la Lune, mais les résultats peuvent être extrapolés à d'autres missions d'exploration planétaire, y compris une mission vers Mars. SWIPE a exploité avec succès des technologies de réseaux hybrides développées pour des applications terrestres, pour les mettre en œuvre de façon à résoudre des problèmes liés à l'exploration planétaire. Par rapport aux sondes planétaires solitaires, ces réseaux de capteurs sans fil permettent de cartographier des surfaces plus grandes, sur de plus longues périodes.
Mots‑clés
Espace, SWIPE, réseaux de capteurs sans fil, exploration planétaire, orbiteur
