La «taupe» de la NASA a tenté de creuser dans Mars. Cela ne s'est pas déroulé comme prévu.


Des robots qui échouent lamentablement dans leur travail aux robots confrontés à notre merde littérale, Mashable's Robots fous plonge dans le monde complexe de l'automatisation – pour le meilleur ou pour le pire ou bien, bien pire.


Après sa première tentative de pénétration de la surface martienne de couleur rouille en 2019, la «taupe» de la NASA a renvoyé un signal vers la Terre.

Ce n'était pas une bonne nouvelle.

La taupe fait partie du (HP³) de l'atterrisseur InSight de la NASA, qui a atterri sur Mars en 2018.

Construit par le centre aérospatial allemand, la taupe fonctionne en s'enfonçant dans le sol. Les données envoyées par la taupe ont montré des coups de marteau. Mais les mesures d'une règle optique ont montré qu'elle n'avait pas beaucoup bougé.

Troy Hudson, ingénieur de systèmes d'instruments pour InSight, et ses collègues du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie, attendaient avec impatience les données. Quand ils ont réalisé ce qui s'était passé, c'était comme si l'air était aspiré hors de la pièce, a déclaré Hudson.

La taupe était censée s'enfoncer à 16 pieds dans la croûte de Mars pour prendre la température interne de la planète, ce qui pourrait aider à percer le mystère de la formation de la planète et de son évolution.

Déterminer ce qui n'allait pas a nécessité des tests approfondis.

«Pendant longtemps, je dirais environ six mois, nous ne savions pas vraiment quel était le problème», a déclaré Hudson. «L'une des idées que nous avons avancées était le manque de friction. C'était le problème.

Au fur et à mesure que la taupe descendait, le régolithe – le mélange de poussière, de saleté et de roches juste sous la surface – s'est agglutiné au lieu de remplir l'espace autour de la sonde. Pour l'aider, l'équipe sur Terre a tenté d'appuyer la sonde sur un côté du sol à l'aide du bras robotique d'InSight, en espérant qu'il n'y avait pas de rocher martien sur le chemin.

Cela semblait fonctionner.

"Il effectivement descendu comme un centimètre », a déclaré Hudson, se rappelant qu'il était presque en larmes. «J'étais extatique.»

Un plan du bras robotique d'InSight épinglant la sonde thermique sur le côté du sol le 3 octobre 2019.

Un plan du bras robotique d'InSight épinglant la sonde thermique sur le côté du sol le 3 octobre 2019.

Image: NASA / JPL-Caltech

L'équipe a ajusté le bras pour protéger une attache sur le côté gauche de la taupe. La taupe a alors perdu la friction, la faisant reculer hors du trou alors qu'elle tentait de s'enfoncer plus profondément.

«C'était écrasant», a déclaré Hudson. «J'étais hors de moi avec la frustration, et même le chagrin, car cela a beaucoup reculé.

Un autre ajustement et une autre tentative de marteau plus tard, il est allé plus loin encore.

«Plus de joie», a déclaré Hudson. «Et puis il a reculé à nouveau. Plus de colère et de frustration. »

La taupe de Mars dépasse de la surface de Mars à gauche du bras d'InSight. Il est sorti du sol après avoir tenté de creuser plus bas le 27 octobre 2019.

La taupe de Mars dépasse de la surface de Mars à gauche du bras d'InSight. Il est sorti du sol après avoir tenté de creuser plus bas le 27 octobre 2019.

Image: NASA / JPL-Caltech

Après presque deux ans d'essais, l'équipe a annulé les fouilles en janvier. Le sommet de la taupe se trouve maintenant à un pouce sous la surface, son corps de 16 pouces de long à peine enterré dans le sol.

Explorer l'inconnu

Alors qu'est-ce qui ne va pas? En utilisant leur connaissance de l’évolution planétaire, ainsi que des données d’image, de température, de spectrométrie et d’autres données collectées lors de missions antérieures sur Mars, les scientifiques ont prédit à quoi ressemblerait le régolithe dans la zone d’atterrissage d’InSight.

"L'exploration comporte toujours un élément de risque."

«Toutes ces choses nous ont amenés à nous attendre à ce que nous atterrissions dans un endroit où la surface était brisée, non consolidée, lâche, régolite», a déclaré Hudson. «Mais ce que nous avons trouvé en arrivant là-bas, ce qui me surprend encore, c'est cette couche de croûte de terre épaisse et cohérente.

Imaginez que vous enfoncez votre doigt dans du sucre granulé, les grains individuels tombant et se remplissant vers le trou que votre doigt fait. Imaginez maintenant que vous mettez votre doigt dans le sable humide et que vous le remuez un peu. Le sable se presserait vers l'extérieur et créerait des parois abruptes autour de votre doigt au lieu de se remplir autour.

L'équipe a construit la taupe pour le premier, mais s'est retrouvé dans le second. Conçue comme un clou auto-martelant, la taupe se frappe avec son propre poids pour descendre.

La conception a fonctionné dans des tests terrestres qui simulaient ce à quoi ils prédisaient le sol martien, a déclaré Hudson. Mais la cohésion réelle du sol de Mars s'est avérée gênante.

Hudson travaillait sur le projet qui s'est transformé en InSight pendant 12 ans. Le chercheur principal d’InSight, Bruce Banerdt, du JPL, tente d’obtenir un sismomètre sur Mars depuis trois décennies, a déclaré Hudson. Avoir une partie du projet en deçà, c'est éviscérer. Mais ce genre de chose se produit lorsque vous vous rendez dans des endroits où personne n'est allé auparavant.

"L'exploration comporte toujours un élément de risque", a déclaré Hudson. «Nous faisons de notre mieux au JPL et à la NASA pour minimiser ce risque et faisons de notre mieux pour assurer le succès. Mais il y a toujours ce que nous appelons des "inconnues inconnues". "

Les scientifiques peuvent essayer de prédire les risques et de les atténuer, mais vous ne pouvez pas savoir ce que vous ne savez pas. Ils savent désormais avec quoi ils travaillent sous InSight, et cela peut mieux informer les futures missions sur Mars et au-delà.

Loin d'un échec

S'il est facile de pointer vers le trou peu profond de la taupe de Mars et de dire «échec», descendre cette sonde de 16 pieds n'était qu'une facette de la mission InSight plus large.

Plus de 500 tremblements de terre ont été détectés par le sismomètre d’InSight, dont une poignée d’une magnitude supérieure à 3. Les scientifiques peuvent maintenant extrapoler comment et où ces tremblements de terre se produisent.

"Nous avons pu les localiser dans la région de Cerberus Fossae, qui est l'une des plus jeunes régions anciennement volcaniquement actives sur Mars", a déclaré Hudson. "Il est très logique que nous détections des signaux sismiques à partir de là."

Le sismomètre et un instrument radio ont découvert des inconnues antérieures telles que la taille et la densité du noyau de Mars. Pendant ce temps, au-dessus du sol, InSight dispose d'un microbaromètre mesurant des éléments tels que la température du vent et la pression atmosphérique, offrant aux scientifiques de l'atmosphère le plus ancien moniteur météorologique à haute résolution sur Mars.

HP³ est vivant et collecte des données même si la sonde ne va pas plus loin. La taupe elle-même mesure toujours les températures et la conductivité thermique près de la surface.

Les connaissances recueillies lors de la tentative de fouille sont compilées par Hudson et d'autres, familièrement connu sous le nom de Mole Saga.

«Je travaille avec des collègues du DLR et d'autres endroits pour rédiger des articles scientifiques sur ce que nous avons appris sur Mars et ce que nous avons appris sur la conception de la taupe», a-t-il déclaré. «Il y aura deux articles distincts qui, espérons-le, sortiront plus tard cette année, qui décrivent tout en détail et fournissent des suggestions pour les futurs explorateurs souterrains.»

Pour le moment, il n'est pas prévu de creuser une autre sonde sur Mars. Il y a cependant des plans pour la lune. Un instrument à pénétration de surface baptisé LISTER est en cours de développement par Honeybee Robotics avec le professeur de l'Université Texas Tech Seiichi Nagihara, a déclaré Hudson. Le projet sera lancé via la NASA.

«Il utilise la pneumatique – l'air – pour souffler le matériau du régolithe d'un ruban de déroulement qui se transforme en cylindre», a-t-il déclaré. «C'est une façon très intelligente de le faire et probablement une très bonne idée pour la lune parce que le régolithe sur la lune est beaucoup plus dense que ce qui se trouve sur Mars.»

Même si la taupe de Mars n’a pas été entièrement réussie, elle ouvre toujours la voie à une future exploration spatiale.



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