La NASA développe des robots humanoïdes qui pourraient être envoyés sur la Lune pour travailler aux côtés des astronautes et prendre en charge des tâches dangereuses, pénibles ou répétitives. En répartissant les rôles entre les humains et les machines, l’agence veut permettre aux équipages de consacrer davantage de temps à l’exploration, à la recherche scientifique et à la prise de décisions complexes.
L’équipe Johnson développe des robots destinés à travailler près des humains
L’équipe de robotique souple du centre spatial Johnson, à Houston, dirige les efforts de développement des logiciels et des systèmes mécatroniques nécessaires à ces robots. Les travaux visent à leur permettre de se déplacer, d’utiliser des outils et de manipuler des équipements, tout en accomplissant leurs tâches en toute sécurité à proximité d’humains dans des environnements spatiaux. La NASA ne cherche pas à remplacer les astronautes par des robots.
Selon le chef de l’équipe, Shaun Azimi, l’objectif est de « rendre l’exploration humaine plus sûre et plus durable », en confiant aux robots des tâches comme le transport de charges lourdes, l’exécution de tâches répétitives et les interventions de réparation susceptibles de présenter des risques pour les humains.
Les conditions lunaires imposent de sévères exigences techniques
Le défi ne consiste pas seulement à construire une machine à l’apparence humaine: ces robots doivent aussi résister aux conditions extrêmes de l’espace et de la surface lunaire. Il s’agit notamment de la faible gravité, de la poussière lunaire abrasive et du rayonnement solaire intense, tandis que les machines doivent conserver un haut niveau de fiabilité pendant leur fonctionnement.
La forme humanoïde de ces robots leur confère un avantage pratique, car les futurs habitats, véhicules et zones de travail sur la Lune seront principalement conçus pour les humains. Grâce à des bras, des membres et des capacités de déplacement proches de ceux de l’être humain, un robot peut utiliser certains outils et évoluer dans le même environnement que celui préparé pour les astronautes, sans qu’il soit nécessaire d’adapter tous les équipements aux seules machines.
Valkyrie et Robonaut 2 ouvrent la voie au projet lunaire
Pour ce projet, la NASA s’appuie sur son expérience antérieure dans le développement de robots humanoïdes. Parmi ses modèles les plus connus figure Valkyrie, achevé en 2013 et devenu une plateforme pour tester les technologies nécessaires au fonctionnement et aux déplacements de robots dans des environnements conçus pour les humains.
Lors d’une démonstration réalisée en 2024, Valkyrie a réussi à remettre un sac chargé à un membre de l’équipe de robotique, dans une version simplifiée des tâches que ces machines pourraient accomplir à l’avenir pour aider les équipages. Le projet Robonaut 2 a également contribué à faire progresser ces technologies, après être devenu le premier robot humanoïde bipède de la NASA à atteindre la Station spatiale internationale.
Les expériences menées avec Valkyrie et Robonaut 2 ont permis aux ingénieurs d’acquérir de l’expérience dans la conception de machines capables de travailler à l’intérieur de véhicules, d’installations et d’environnements aménagés pour les humains. La NASA teste ces capacités dans l’installation iMETRO du centre Johnson.
L’installation iMETRO simule des environnements d’exploration lunaire
L’installation comprend des véhicules d’exploration, des zones d’habitation expérimentales ainsi qu’une aire rocheuse qui reproduit certaines parties de la surface lunaire. Elle permet de tester les systèmes robotiques dans des conditions proches de celles qu’ils pourraient rencontrer au cours des missions. Les essais portent notamment sur des tâches qui peuvent sembler simples, mais qui prennent de l’importance lors des longs voyages.
La société PickNik a ainsi testé des logiciels permettant à un bras robotique de repérer et d’ouvrir une trappe sur un véhicule spatial, puis de manipuler et de déplacer des sacs de fret. Ces tâches répétitives prennent du temps aux astronautes et leur imposent un effort physique qui pourrait être consacré à des missions scientifiques plus prioritaires. Des robots plus performants pourraient à l’avenir intervenir dans des réparations susceptibles d’exposer les humains à des risques inutiles.
Azimi estime que l’envoi de ces machines pourrait contribuer à réduire les risques et accroître l’efficacité des astronautes dans l’accomplissement des tâches où les humains sont les plus performants. Les robots humanoïdes pourraient devenir une composante essentielle de l’organisation opérationnelle des futures missions vers la Lune, voire vers Mars à une étape ultérieure.
Les rôles envisagés comprennent le transport d’équipements, la préparation des sites de travail ainsi que l’exécution de tâches pénibles, dangereuses et répétitives, dans un modèle fondé sur le partenariat et le partage du travail entre l’humain et la machine, et non sur le remplacement des astronautes.
