La NASA prévoit d’envoyer sur la Lune trois petits robots auxquels elle confie une seule consigne : décider entre eux de la manière d’explorer une portion de terrain. Baptisée CADRE (Cooperative Autonomous Distributed Robotic Exploration), la mission doit se poser du côté de la Lune tourné vers la Terre, dans le cadre du lancement IM-3 prévu fin 2026. Si elle réussit, ce sera la première fois que la NASA fera fonctionner plusieurs robots au-delà de la Terre comme un système autonome unique.
- La NASA enverra trois petits robots sur la Lune pour tester une exploration autonome.
- Les robots éliront un chef, se répartiront les tâches et replanifieront seuls si la communication coupe.
- Le pôle lunaire rend ce besoin indispensable, car les relais peuvent être masqués et la batterie reste limitée pendant la nuit.
- Une équipe de robots partage les risques, mais les règles de coopération entre constructeurs restent à définir.
Dans une analyse republiée par The Conversation, Wanjiku Chebet Kanjumba, candidate au doctorat en génie aérospatial à l’University of Florida, rappelle le déroulement prévu. Les trois robots passeront environ deux semaines à cartographier le terrain, sans joystick et sans qu’un humain valide chaque manœuvre. Ils éliront un chef parmi eux, se répartiront les tâches et revoiront collectivement leur plan lorsque l’un d’eux manquera d’énergie.
Cette autonomie dépasse le cadre de cette seule mission. La NASA étudie des missions futures vers le pôle Sud lunaire, où de la glace d’eau est piégée dans des cratères qui n’ont pas reçu la lumière du Soleil depuis des milliards d’années. Si les chercheurs parviennent à décomposer cette glace chimiquement pour obtenir du carburant et de l’air respirable, elle pourrait servir de matière première à une économie lunaire. Pour l’instant, la seule demande vient toutefois de contrats gouvernementaux, et une opération qui doit être surveillée depuis 239 000 miles (384 000 kilomètres) ne se développera pas facilement en marché.
Pourquoi la Terre ne peut pas piloter
Au pôle, le relief lui-même peut perturber les communications. Les ordres parviennent aux robots par l’intermédiaire de satellites relais, et les bords des cratères peuvent masquer la ligne de visée vers ces relais. Un rover qui descend dans un cratère ombragé peut ainsi perdre le contact pendant tout son trajet.
Le problème ne se limite pas à la difficulté de conduire. Un robot polaire fonctionne avec un budget d’énergie limité : les panneaux solaires ne rechargent la batterie que lorsque le Soleil est levé, et la nuit lunaire dure environ deux semaines terrestres. Chaque minute passée à attendre de nouvelles instructions consomme donc une énergie qu’il ne sera pas possible de remplacer avant le retour du Soleil.
Le pôle présente d’autres contraintes. Lorsqu’un rover quitte le bord éclairé d’un cratère pour le fond, sa caméra peut passer de l’éblouissement à l’obscurité totale, et un instrument qui fonctionnait en haut peut devenir inutilisable en bas. La Lune ne dispose pas non plus de satellites GPS, si bien que les robots doivent construire leurs propres cartes à partir de ce que voient leurs caméras et leurs capteurs. Dans les zones ombragées en permanence, les températures descendent sous moins 274 degrés Fahrenheit (moins 170 degrés Celsius). La poussière lunaire, soulevée par une charge électrique et composée de grains tranchants, s’infiltre dans les roues et les joints, un problème que l’article décrit comme encore non résolu.
Pourquoi un seul robot ne suffit pas
Envoyer un seul rover explorer un cratère comporte un risque élevé : s’il reste bloqué, la campagne s’arrête, et si ses instruments tombent en panne, aucune autre machine ne peut prendre le relais. Les équipes de robots permettent de répartir ce risque et de se partager les tâches. Un rover pourrait porter les capteurs, un autre une foreuse, tandis qu’un atterrisseur placé sur une crête ensoleillée servirait de point d’alimentation et de communication.
En cas de coupure des communications, une équipe qui attend ses ordres doit s’arrêter, alors qu’une équipe autonome se réorganise et choisit l’objectif qu’elle peut atteindre avec l’énergie restante. Comme le résume l’auteur, « le temps mort devient temps de travail ».
Lors d’essais au sol réalisés au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, à Pasadena, en Californie, les rovers CADRE ont mis en œuvre cette coordination. Face à des obstacles imprévus, ils ont replanifié leurs trajets en groupe, et lorsque la batterie de l’un d’eux s’est trouvée faible, l’ensemble de l’équipe a marqué une pause pour pouvoir repartir ensemble.
Plusieurs questions restent ouvertes. Aucune équipe de robots n’a encore mené une campagne de plusieurs mois, si loin de toute aide. Les ingénieurs travaillent à la navigation sans positionnement par satellite et à la prise de décision embarquée, mais ce logiciel doit encore être testé à la surface. Par ailleurs, la mission chinoise Chang’e-7, qui attend à Wenchang, sur l’île de Hainan, un décollage prévu d’ici la fin de l’année, doit opérer au pôle avec un atterrisseur, un rover et une sonde sauteuse conçue pour plonger dans des cratères en permanence ombragés. Selon l’auteur, si les États-Unis veulent suivre ce rythme, ils auront besoin de robots capables de se coordonner sans supervision.
Enfin, aucune règle n’est arrêtée pour qu’un rover construit par une entreprise puisse confier une tâche à un outil conçu par une autre, ni pour décider lequel doit explorer le fond du cratère en premier. À mesure que ces équipes autonomes progresseront, leurs concepteurs devront définir ces règles. CADRE dira si trois petits robots savent raisonner ensemble sur la Lune. La question la plus difficile est de savoir si une douzaine de machines issues de constructeurs différents pourront le faire, de manière fiable, pendant des années.
