Des chercheurs de l’Université de Sherbrooke, au Québec, ont mis au point un drone capable de se poser sur des icebergs et des glaciers, grâce à de minuscules épines qui s’accrochent à la glace. Décrit dans une étude publiée dans IEEE Transactions on Field Robotics, ce prototype, baptisé Ice Dart, peut se fixer sur des pentes proches de 60 degrés, un terrain difficile à gravir sans équipement spécial.
- Des chercheurs de l’Université de Sherbrooke ont conçu un drone capable de se poser sur des icebergs.
- Ce drone s’accroche à la glace grâce à des épines rétractables.
- Lors d’essais en Islande, il s’est posé sur des pentes atteignant 58 degrés.
- Posé, il consomme moins d’énergie et permet une surveillance de longue durée.
Des tests en Islande
Les essais ont eu lieu dans le sud-est de l’Islande, sur des icebergs et sur le glacier Fjallsjökull, qui se jette dans une lagune remplie de blocs de glace. Les conditions étaient rudes, avec des vents persistants et des températures comprises entre 0 et 10 °C. Selon les chercheurs, le drone a réussi à se poser à des vitesses allant jusqu’à 3 mètres par seconde, sur des pentes atteignant 58 degrés. Le taux de réussite a été de 100 % même avec des vents de 30 km/h.
Cette capacité répond à une contrainte concrète. Selon les auteurs, la disponibilité de zones d’atterrissage sûres est l’une des principales limites aux lieux et aux manières d’utiliser les drones. Les mêmes chercheurs ont déjà travaillé sur des drones capables de se poser sur des camions en mouvement, des remorques, des bateaux et des toits pentus.
« La capacité à se poser plutôt qu’à rester en vol stationnaire peut fondamentalement changer la manière dont les drones sont utilisés sur le terrain », affirme Alexis Lussier Desbiens, professeur d’ingénierie à l’Université de Sherbrooke, coauteur de l’étude. Il ajoute : « Une fois posé, le drone consomme beaucoup moins d’énergie, ce qui permet des périodes d’observation bien plus longues avec un petit aéronef. Il devient aussi complètement silencieux et peut réduire, voire supprimer, sa signature thermique et radiofréquence en arrêtant les principaux systèmes embarqués. »
Des épines rétractables
Le drone pèse 2,65 kg. Sa structure est en fibre de carbone, et ses quatre pattes, disposées en croix, sont reliées au corps par une articulation pivotante. Ce train d’atterrissage absorbe le choc grâce à 38 disques de friction, qui génèrent un couple de frottement lorsque les pattes montent et descendent à l’impact. Cela abaisse le centre de masse de l’appareil et répartit l’énergie cinétique de l’atterrissage.
L’accrochage repose surtout sur deux épines rétractables par pied, l’une pour l’amont de la pente, l’autre pour l’aval. La plus grande s’enclenche sur les pieds aval, plus chargés, tandis que la plus fine s’active plus facilement sur les pieds amont, même sous de très faibles charges. Les épines ne pénètrent la glace que lorsque la suspension se comprime, ce qui assure la prise tout en protégeant le mécanisme des forces d’impact.
« L’inspiration pour les épines rétractables vient des griffes d’un chat et de leur capacité à ne se déployer qu’en cas de besoin », explique Isaac Tunney, post-doctorant en génie mécanique et robotique à l’Université de Sherbrooke et premier auteur de l’article. « Je voulais concevoir des pieds qui engagent naturellement leurs épines dans la glace au bon moment, quelle que soit l’orientation du drone, la géométrie de la surface ou l’état de la glace. »
Surveillance de l’Arctique
Selon les chercheurs, se poser sur un iceberg permettrait de l’observer pendant des jours, voire des mois, ce qui fournirait des données plus détaillées qu’une mission aérienne rapide. Cette approche pourrait simplifier le suivi des icebergs, par rapport à un déploiement en hélicoptère, à des instruments largués ou à des balises de type fléchette, et compléter la détection par satellite et depuis les navires.
William D. Harcourt, chercheur à l’Université d’Aberdeen, en Écosse, spécialisé dans les glaciers, la neige et la glace de mer de l’Arctique, n’a pas participé à l’étude. Il voit toutefois plusieurs applications possibles. « Près du front des glaciers de marée, ces systèmes pourraient permettre de mesurer les contraintes et les déformations, et de mieux comprendre les processus de vêlage », déclare-t-il. Il évoque aussi l’usage du drone comme récepteur GPS mobile sur la glace, tout en soulignant que les problèmes d’inclinaison devraient être résolus pour suivre les déplacements des icebergs.
Les chercheurs veulent poursuivre le développement de l’Ice Dart, notamment pour la sélection autonome des zones d’atterrissage et pour une capacité de décollage d’urgence, utile si un iceberg se retourne ou se brise. Une mission dans l’Arctique canadien est prévue en août, au cours de laquelle le drone doit se poser sur des icebergs, collecter des données et contribuer à valider des systèmes de détection embarqués sur navires.
