Des robots pour assembler des vaisseaux spatiaux au-delà de la Terre
L’exploration spatiale a toujours été limitée par ce qui peut être construit sur Terre et mis en orbite. Et si nous pouvions contourner ces contraintes et construire directement dans l’espace? C’est la promesse d’in-space assembly and manufacturing (ISAM)(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), une approche révolutionnaire qui permet d’assembler et d’entretenir des engins spatiaux en orbite. Le projet EU-RISE(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par l’UE, a pour objectif de concrétiser cette vision en relevant les défis techniques et stratégiques. Avant de se plonger dans l’essence de la robotique, EU-RISE a pris du recul pour comprendre la situation dans son ensemble, en examinant l’avenir de l’ISAM, en explorant les possibilités existantes et en identifiant les obstacles. Grâce à une analyse détaillée du marché et à des consultations avec des experts du secteur, le projet a contribué à identifier deux scénarios potentiels pour l’avenir. «Le scénario à court terme prévoit le retour des vaisseaux spatiaux sur Terre, tandis que le scénario à long terme se concentre sur des systèmes modulaires en orbite», explique le coordinateur du projet, le docteur en ingénierie Marko Jankovic. «Ces scénarios, qui s’appuient tous deux sur des systèmes robotiques autonomes pour l’assemblage et l’entretien, ont fourni une feuille de route pour s’assurer que chaque développement technologique est aligné sur les besoins du monde réel.»
Construire les outils
Fort d’une bonne compréhension du marché, EU-RISE s’est concentré sur la mise au point des outils nécessaires pour concrétiser l’ISAM. Il a affiné des technologies existantes telles que le Versatile In-Space and Planetary Arm (VISPA) et la Standard Interface for Robotic Manipulation(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (SIROM), qui sont en cours d’élaboration depuis 2016, ainsi que le cadre de contrôle du système robotique et la console au sol. De nouvelles innovations, telles qu’un système utilisant une SIROM pour l’échange d’outils et l’outil polyvalent, ont offert aux robots la flexibilité nécessaire pour s’adapter à différentes tâches. Un système de décharge gravitationnelle simulant l’apesanteur de l’espace a permis de tester ces technologies sur Terre dans un environnement contrôlé.
Démontrer le concept
Le projet EU-RISE a réuni toutes les technologies dans un démonstrateur matériel en boucle qui reproduisait les conditions réelles d’une mission. «Les résultats ont été révolutionnaires, prouvant que le système robotique peut effectuer des opérations ISAM complexes. Les robots ont réussi à assembler un réseau d’antennes et une perche. Le système a également été testé pour procéder au ravitaillement par satellite», note Marko Jankovic. Reconnaissant que l’innovation ne se fait pas en vase clos, EU-RISE a développé une stratégie de source ouverte pour encourager la collaboration dans l’ensemble de l’industrie spatiale. En créant un cadre pour l’octroi de licences, la gestion des coûts et les meilleures pratiques, les chercheurs, les petites entreprises et les grandes sociétés disposeront d’un schéma directeur pour travailler ensemble à l’avancement de l’ISAM.
Une nouvelle ère pour l’Europe dans l’espace
Les avancées du projet ouvrent la voie à une industrie spatiale plus durable. Les systèmes modulaires peuvent être réparés, améliorés et réutilisés, ce qui permet de réduire les déchets et les débris spatiaux. «Les résultats du projet sont cruciaux car ils marquent le passage d’un vaisseau spatial à usage unique à des biens modulaires pouvant être entretenus, fabriqués et assemblés de manière robotique dans l’espace. Cela renforce la capacité de l’Europe à offrir des services en orbite compétitifs pour les satellites existants et l’ISAM pour les nouveaux actifs, faisant de l’Europe un leader de l’industrie spatiale mondiale», souligne Marko Jankovic. Les technologies retenues seront développées et utilisées dans le cadre des prochaines missions pilotes européennes d’exploitation et de services spatiaux. Cet effort soutient la stratégie de l’Europe en matière d’infrastructures spatiales, en contribuant à la construction d’une nouvelle économie de l’espace, à la protection des biens spatiaux et à l’indépendance de l’accès de l’Europe à l’espace.