Astrobee — système de trois robots pour retrouver les chaussettes des cosmonautes et nettoyer la station spatiale

À un moment de l'avenir pas si lointain, la NASA veut placer en orbite autour de la Lune une station spatiale permanente baptisée Gateway. Contrairement à la Station spatiale internationale (ISS), qui accueille des cosmonautes en permanence, Gateway servira principalement de point de transit, de base avancée pour les astronautes se rendant à la surface de la Lune ou, à terme, sur Mars. 

La NASA prévoit que Gateway restera vide la plupart du temps (l'équipage ne s'y trouvera que six semaines par an), mais la station devra être prête à accueillir les astronautes à chaque arrivée, en leur offrant un espace sûr, chaud et rempli d'air. Mais qui maintiendra la station propre et en ordre ? Des robots !

Lors des essais, un petit robot cubique a habilement circulé dans la station pour trouver l'endroit désigné comme « bouche d'aération », utilisée pour faire circuler l'air dans la cabine, et a utilisé la vision par ordinateur pour détecter automatiquement un objet étranger bloquant cette bouche : une « chaussette de cosmonaute », sous la forme d'une image imprimée de chaussette. 

Le robot Bumble a ensuite effectué une inspection du sixième compartiment du module de recherche japonais de la station spatiale, en établissant une carte tridimensionnelle haute résolution à partir de capteurs multiples. Au cours de ce parcours, le robot a constaté qu'il heurtait des câbles errants et les démêlait, et il a également géré des interruptions simulées des communications espace-sol. Finalement, il a accompli les tâches assignées avec une petite aide opportune des opérateurs au sol. 

Le projet de la NASA Integrated System for Autonomous and Adaptive Caretaking, ou ISAAC , vise à faire en sorte que les systèmes autonomes déjà présents à bord des stations spatiales (par exemple le système de survie ou le système d'alimentation) travaillent avec un robot mobile autonome ou semi-autonome pour gérer toute situation exigeant une intervention physique. 

La NASA prend pour exemple l'impact d'un micrométéoroïde : la seule façon d'y remédier est de trouver où se situe le trou, de saisir un rustine et de la fixer. Cela signifie qu'un système robotisé doit être capable de se déplacer et de manipuler des objets. 

Même avec leurs petites mains, les robots Astrobee ne sont en réalité pas conçus pour autant de manipulations, c'est pourquoi ils auront presque certainement besoin d'aide pour maintenir en état de marche la station spatiale vide. Une partie de cette aide proviendra probablement de « Robonaut 2 », qui pourrait retourner à l'ISS en 2021 pour reprendre les tests auxquels il participait avant de rencontrer certains problèmes. 

Cependant, après son retour à la station avec des jambes fixées, R2 commencera à se déplacer et à accomplir (très lentement et avec précaution) bon nombre des tâches effectuées par les cosmonautes. C'a toujours été l'un des objectifs de R2, même si sur Gateway il accomplira ce travail à la place des cosmonautes, et non avec eux. D'autres robots pourraient aussi rejoindre le projet ISAAC, par exemple le bras GITAI, qui subira des tests sur l'ISS après avoir participé à un prochain vol de SpaceX.

L'équipe ISAAC participe déjà à la deuxième phase d'essais à bord de la station, qui se concentre sur la coordination de plusieurs robots lors du transport de cargaisons entre la station spatiale sans équipage et un vaisseau de fret sans équipage. En complément des tests, les chercheurs ajoutent une interface opérateur améliorée pour simplifier le contrôle des systèmes robotisés. 

Lors de la troisième et dernière phase d'essais, les scientifiques soumettront ISAAC à des scénarios de pannes encore plus complexes, comme la simulation de fuites d'air dans la cabine ou d'un incendie, et développeront des méthodes fiables de réaction aux anomalies survenant lors de la gestion de ces crises simulées. 

Alors que l'ISS et Gateway resteront assez proches de la Terre pour que des humains puissent intervenir si besoin, ISAAC progresse à long terme vers le niveau accru d'autonomie des robots dont l'exploration de Mars aura besoin. Idéalement, d'ici l'arrivée des humains sur la « planète rouge », il y aura une base entièrement prête, et des robots accompliront les tâches pénibles. 

En somme, Astrobee est un nouveau système robotisé à vol libre (trois robots partenaires) qui aidera les cosmonautes à réduire le temps consacré aux tâches routinières, en leur permettant de se concentrer davantage sur ce que seuls les humains peuvent faire. Les robots sont conçus pour des tâches telles que l'inventaire, la documentation des expériences menées par les cosmonautes et le transport de charges dans la station. 

Le système Astrobee se compose de trois robots cubiques, d'un logiciel et d'une station d'accueil servant à la recharge. Les robots s'appellent Honey, Queen et Bumble. Ils joueront un rôle important dans la mission lunaire de la NASA et dans d'autres missions en espace lointain. Des systèmes comme Astrobee pourraient devenir les gardiens des vaisseaux spatiaux de demain, en veillant au contrôle et au maintien du bon fonctionnement des systèmes en l'absence d'équipage.