Industrie aerospatiale
Des robots quadrupèdes se préparent à l'exploration autonome de Mars
Un jour, l'exploration spatiale pourrait faire appel à des astronautes vivant en permanence hors de la Terre, comme l'envisagent les les missions Artemis pour la Lune, ou par Elon Musk pour Mars.
Néanmoins, même avec une présence humaine, une grande partie du travail nécessaire dans l'espace sera effectuée par des robots, ne serait-ce que parce qu'ils sont beaucoup plus faciles à remplacer que les astronautes humains et beaucoup moins vulnérables à l'air toxique ou au vide, aux radiations, aux températures extrêmes, etc.
Idéalement, la plupart des rovers et des robots devraient être capables de se débrouiller seuls pour les tâches simples, les humains sur Terre ou sur place n'intervenant que pour les aider à résoudre des problèmes spécifiques ou à déterminer leurs missions quotidiennes.
À mesure que l'IA progresse rapidement, notamment L'IA physique, un concept désormais défendu par NVIDIA, leader de l'IA.Cette vision de science-fiction pourrait déjà être une réalité.
Pour des missions encore plus lointaines, comme sur les lunes de Jupiter, le délai de communication, qui peut atteindre une heure, rend tout contrôle direct encore plus délicat, ce qui rend toute décision autonome prise par les sondes d'autant plus précieuse.
« Les rovers sont conçus pour optimiser l'efficacité énergétique et la sécurité, et pour se déplacer lentement sur des terrains accidentés. De ce fait, l'exploration se limite généralement à une petite partie du site d'atterrissage, les rovers parcourant généralement quelques centaines de mètres par jour, ce qui rend difficile la collecte de données géologiquement diversifiées. »
Une autre étape consistera à doter les robots d'exploration spatiale d'une plus grande liberté de mouvement. Certes, les roues et les chenilles sont plus fiables, mais il n'y a pas de routes qui les attendent sur la Lune et sur Mars.
De ce fait, la plupart des missions d'exploration robotique menées jusqu'à présent se sont concentrées sur des régions relativement plates et faciles à parcourir. Or, ces zones ne sont peut-être pas les plus utiles pour la colonisation spatiale future.
Par exemple, les tunnels de lave pourraient constituer des abris préfabriqués parfaits pour les futurs astronautes, mais nous n'en avons jamais exploré un seul correctement. bien que l'exploration des tunnels de lave par l'IA soit prévueLa plupart des ressources se trouvent probablement dans des cratères profonds (eau) ou dans des régions montagneuses (métaux et autres gisements minéraux).
« Sur la Lune, de nombreuses ressources clés se trouvent dans des terrains difficiles d'accès, notamment des dépôts pyroclastiques riches en éléments volatils et en titane, des basaltes KREEP contenant des terres rares et de la glace d'eau dans des régions constamment à l'ombre près du pôle Sud. Sur Mars, des affleurements de glace d'eau et du régolithe riche en métaux ont également été identifiés dans les régions de haute latitude et de haute altitude, souvent sur des pentes instables ou dans des contextes géologiques fracturés. »
Des robots plus avancés sont donc nécessaires, les « chiens robots » quadrupèdes étant une option probable, car ce type de conception gagne également en popularité sur Terre.
Cette possibilité est actuellement testée par des chercheurs suisses de l'ETH Zurich, de l'Université de Zurich, de l'Institut d'exploration spatiale de Neuchâtel, de l'Université de Bâle et de l'Université de Berne.
Ils ont utilisé un robot quadrupède, ont testé sa capacité à effectuer une exploration semi-autonome et à collecter des échantillons dans un environnement spatial reconstitué, et ont publié leurs résultats dans Frontiers In Space Technologies.1, sous le titre "Exploration semi-autonome d'analogues martiens et lunaires à l'aide d'un robot à pattes équipé d'un bras robotique et d'images microscopiques ».
Recréer Mars sur Terre
Les chercheurs ont utilisé l'installation Marslabor à l'Université de Bâle, qui simule les conditions de surface planétaires en utilisant des roches analogues, du régolithe (poussière planétaire) et des conditions d'éclairage analogues pour recréer un environnement identique à celui de Mars, à l'exception de la gravité.
Marslabor comprend une salle de 80 m² dotée d'un banc d'essai de 40 m² composé de matériaux analogues à ceux de Mars. Parmi ceux-ci figurent des roches présentant un fort potentiel de préservation de biosignatures, comme le gypse ou les roches carbonatées, qui seraient d'un grand intérêt pour une véritable exploration martienne visant à étudier l'activité biologique passée sur la planète rouge.
De plus, des types de roches témoignant d'un ancien écoulement d'eau, comme la roche carbonatée silicoclastique et le basalte sulfuré, ont également été inclus.
Une partie de la pièce recréait également des conditions lunaires, avec des types de roches pouvant constituer une source utile d'oxydes, de titane, d'aluminium et de silicium.
Explorateurs à quatre pattes
Robot polyvalent avec capteurs
Le robot utilisé dans cette étude était un robot ANYmal construit par la société suisse anybotiqueSpécialisée dans les inspections industrielles en zones dangereuses, ANYmal est équipée, pour la cartographie et la localisation, d'un LiDAR VLP-16 Puck LITE de Velodyne, de six capteurs stéréo actifs RealSense D435 d'Intel pour la cartographie d'altitude et de deux caméras grand angle FLIR Blackfly pour la fourniture de flux d'images RVB.
Le robot était équipé d'un imageur microscopique (MICRO) et d'un Spectromètre Raman MIRA RTX Ces capteurs, produits par la société suisse Metrohm, ont été installés sur un bras robotisé développé en interne par l'ETH (École polytechnique fédérale de Zurich).
Il était contrôlé à distance par un opérateur à l'aide d'une interface utilisateur graphique (GUI) qui affichait une carte d'élévation numérique et des images de caméra à partir desquelles les commandes et les tâches étaient transmises.
L'objectif de l'imageur MICRO est de capturer des images rapprochées de la texture, du grain et de la couleur des échantillons de roche, des données essentielles pour identifier le type de roche et sa composition. Il intègre un microscope USB, un anneau de 48 LED RVB, un capteur de temps de vol (ToF) et une électronique de contrôle. Un anneau en mousse empêche la lumière parasite de pénétrer lorsque MICRO est en contact avec une cible.
Le spectromètre Raman était équipé d'un laser d'excitation infrarouge d'une longueur d'onde de 785 nm et d'une puissance maximale de 100 mW, couvrant une gamme de 400 à 2 300 cm⁻¹ avec une résolution de 8 à 10 cm⁻¹. Les données obtenues complètent les observations MICRO en révélant la composition chimique des roches étudiées.
Enquête avec et sans humains
Deux concepts opérationnels pour les levés scientifiques robotisés : l’un avec un contrôle humain classique, et l’autre avec un échantillonnage semi-autonome multi-cibles nécessitant une intervention humaine minimale.
Dans l' méthode assistée par l'humainL'opérateur a identifié une cible sur l'image de la caméra et sélectionné un point de passage dans l'interface graphique. Il a ensuite pu examiner immédiatement les données reçues et décider si des mesures supplémentaires étaient nécessaires. Il a également choisi le nombre de mesures Raman à effectuer et déterminé leur emplacement précis sur la roche.
Dans l' méthode semi-autonomeDes commandes prédéfinies ont été transmises au robot au préalable, notamment pour ses déplacements, la navigation par points de passage, le déploiement des instruments et la transmission des données. Une fois les instructions chargées, le robot a exécuté toutes les tâches de manière autonome, du déplacement au déploiement du bras robotique et aux mesures scientifiques.
Après avoir effectué les mesures sur chaque cible, le robot poursuivait son cycle d'exécution de manière autonome, passant à la cible suivante et enregistrant les données après chaque mesure. Ce n'est qu'une fois les mesures terminées pour toutes les cibles que le robot transmettait les données collectées à la station de base.
Les résultats de l'analyse ont confirmé l'utilité de combiner différents instruments, la combinaison des analyses Raman et MICRO augmentant les chances d'identifier correctement une roche donnée.
La méthode semi-autonome a permis d'identifier correctement au moins un tiers des cibles par cycle, atteignant un taux d'identification de 100 % dans une mission analogue sur quatre. Les missions multi-cibles ont duré entre 12 et 23 minutes, tandis qu'une mission guidée par un opérateur humain a nécessité 41 minutes pour réaliser des analyses comparables.
Ainsi, même si les résultats étaient moins parfaits, un nombre bien plus important d'analyses concluantes pouvait être réalisé par minute, ce qui se traduisait par une efficacité globale accrue. Cette expérience a donc confirmé que des robots plus autonomes pouvaient explorer rapidement de vastes zones de la surface des planètes.
De plus, une fois identifié, un échantillon intéressant peut alors être analysé manuellement par les scientifiques dans le cadre d'une enquête plus approfondie.
« Au lieu de s'appuyer uniquement sur des ensembles d'instruments volumineux et complexes, les missions futures pourraient déployer des robots agiles capables de scanner rapidement l'environnement et de repérer les cibles prometteuses pour une étude plus approfondie. »
Améliorer l'exploration robotique
Les chercheurs ont également constaté que les outils déployés avaient tous été conçus pour être contrôlés directement par un humain. De ce fait, le robot semi-autonome souffrait parfois d'un mauvais positionnement de ses bras, ce qui entraînait des images MICRO floues ou des données Raman trop bruitées.
Un système amélioré pourrait relancer le test en effectuant de légers ajustements automatisés du bras en cas d'images floues ou de données de spectrométrie de mauvaise qualité. D'autres programmes d'automatisation pourraient également s'avérer utiles.
« Pour atteindre un niveau d'autonomie encore plus élevé, les robots pourraient détecter de manière autonome des cibles d'intérêt en fonction de leur forme, de leur couleur et de leur texture. Dans les scénarios où la transmission de données est très lente (par exemple, dans le système solaire externe), le robot pourrait alors effectuer des mesures autonomes de ces cibles. »
Ce système n'a pas non plus tiré parti des progrès récents en matière d'IA, qui pourraient conférer aux robots une autonomie bien plus grande à l'avenir, comme nous l'avons évoqué dans «Espace 2.0 : L’essor des robots autonomes et de l’IAAinsi, des protocoles de détection et de numérisation encore plus avancés permettraient des mesures plus efficaces et autonomes. Dès lors, l'entraînement d'un modèle d'IA spécialisé sur des données réelles provenant de robots sur Mars ou la Lune pourrait rendre les futures générations de sondes encore plus performantes.
IInvestir dans la robotique spatiale
Machines intuitives
(LUNR )
L'envoi de sondes autonomes vers des objets interstellaires nécessitera une expertise pointue dans la construction de grandes sondes spatiales et leur arrivée intactes à destination. Jusqu'à présent, ce domaine était principalement du ressort d'institutions publiques telles que la NASA, l'ESA et les universités qui y sont associées.
La situation évolue à mesure que nous nous rapprochons du moment où des entreprises privées pourraient lancer des missions automatisées ou habitées pour exploiter les astéroïdes, notamment les objets géocroiseurs. Ce type de projet constituera probablement la prochaine étape, ou sera mené en parallèle, du retour des missions habitées sur la Lune, prévu pour les années à venir.
Fondée en 2013 à Houston, au Texas, Intuitive Machines est, pour l'instant, une entreprise très axée sur la Lune, comme l'indique son symbole boursier LUNR, et a déjà a été sélectionné pour 4 missions lunaires de la NASAet emploie plus de 400 personnes.
Source: Machines intuitives
Elle fut la première entreprise commerciale à réussir un atterrissage sur la Lune et la transmission de données scientifiques. Elle réalisa également le premier allumage d'un moteur LOx/LCH4 (oxygène liquide, méthane liquide) dans l'espace. L'entreprise travaille actuellement sur de nombreux projets qui jetteront les bases d'une infrastructure lunaire pour l'exploration et la colonisation.
Le premier est le «service de transmission de données», la technologie étant testée, et visant finalement à aboutir à une constellation de transmission de données lunaires autour de l'orbite de la Lune.
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La deuxième partie concerne l’« infrastructure en tant que service ». Elle devrait inclure des services de télécommunications, des services de localisation GPS et un véhicule de surface lunaire (LTV) capable d’opérations autonomes.
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Le dernier segment concerne le transport de matériaux vers la surface lunaire. Jusqu'à présent, l'entreprise a livré des charges utiles scientifiques avec le Atterrisseur Nova-C, un atterrisseur de 4.3 mètres de haut (14 pieds) capable de livrer 130 kg de charge utile sur la Lune.
La prochaine étape consistera à déployer l'atterrisseur Nova-D, capable de transporter entre 1 500 et 2 500 kg de matériel sur la Lune. Cette capacité et ces dimensions seront nécessaires pour le transport du véhicule lunaire (LTV), ainsi que du réacteur nucléaire de surface à fission de 40 kW qui devrait alimenter la base lunaire.
Source: Machines intuitives
L'entreprise a décroché de nombreux contrats importants avec la NASA, notamment le contrat du Near Space Network, d'une valeur potentielle maximale de 4.82 milliards de dollars. La décision finale de la NASA concernant le contrat LTV entre les trois fournisseurs potentiels est attendue pour fin 2025 et pourrait également atteindre 4.6 milliards de dollars.
Outre la NASA, la société cherche à diversifier sa clientèle, ayant été sélectionnée en avril 2025 pour une subvention pouvant atteindre 10 millions de dollars par la Commission spatiale du Texas.
Ce projet soutiendra le développement d'un véhicule de rentrée atmosphérique et d'un laboratoire de fabrication orbital conçu pour permettre la bioproduction en microgravité. Ce véhicule de rentrée offrira également une solution de secours et réduira les risques pour les futures missions de retour d'échantillons lunaires de la société.
Un autre projet est le développement de satellites nucléaires furtifs à faible puissance pour un contrat JETSON du laboratoire de recherche de l'armée de l'air.
Alors que l'entreprise atteint un point de flux de trésorerie disponible positif au premier trimestre 1, et avec le contrat de télécommunication lunaire, elle devient désormais beaucoup plus sûre pour les investisseurs, passant d'une startup qui brûle des liquidités à un fournisseur de services établi pour l'économie spatiale en pleine croissance.
Et cela pourrait constituer la pierre angulaire de l'exploration spatiale lointaine et de l'utilisation des ressources spatiales, d'autant plus que l'entreprise devient un partenaire de confiance de la NASA, au même titre que SpaceX (Son introduction en bourse est imminente suite à sa fusion avec xAI.) ou Rocket Lab (RKLB ).
(Vous pouvez Pour en savoir plus sur Intuitive Machines, consultez notre rapport d'investissement consacré à cette entreprise..)
Actualités Machines intuitives (LUNR) Actualités et développements boursiers
Étude référencée
1Gabriela Ligeza, Philip Arm, et al. Exploration semi-autonome d'analogues martiens et lunaires à l'aide d'un robot à pattes équipé d'un bras robotique et d'un imageur microscopique. Frontier Space Technologies, 31 mars 2026. Volume 7 – 2026 | https://doi.org/10.3389/frspt.2026.1741757
