Hop, Don't Roll: Comment les petits rovers japonais sur l'astéroïde Ryugu se déplacent

Hayabusa2

Une illustration d'artiste des rovers MINERVA-II1A et MINERVA-II1B de Hayabusa2 explorant la surface de l'astéroïde Ryugu. Les petits robots sautent en faisant tourner un « coupleur » interne qui se trouve au sommet d'un plateau tournant. (Crédit image : JAXA)



Deux minuscules rovers japonais ont commencé à explorer la surface du gros astéroïde Ryugu au cours du week-end – mais ils ne se déplacent pas au sens traditionnel du terme.

Les petits robots, appelés MINERVA-II1A et MINERVA-II1B, ont atterri vendredi matin (21 septembre) après s'être séparés de leur vaisseau-mère Hayabusa2, qui orbite autour de Ryugu, 3 000 pieds de large (900 mètres) depuis fin juin.

MINERVA-II1A et MINERVA-II1B n'ont pas de roues comme les rovers de la NASA Opportunity et Curiosity Mars – et il y a une très bonne raison à cela. [ La mission japonaise Hayabusa2 sur l'astéroïde Ryugu en images ]



'La gravité à la surface de Ryugu est très faible, donc un rover propulsé par des roues ou des chenilles normales flotterait vers le haut dès qu'il a commencé à se déplacer', ont écrit des responsables de l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA) dans un communiqué. description de MINERVA-II1A et MINERVA-II1B .

Ainsi, les robots – chacun mesure 7 pouces de large sur 2,8 pouces de haut (18 sur 7 centimètres) et pèse 2,4 lb. (1,1 kilogrammes) - hop à la place. Pour ce faire, ils déplacent un «torqueur» à l'intérieur, qui repose sur un plateau tournant en forme de disque.

'En faisant tourner le coupleur, une force de réaction contre la surface de l'astéroïde fait bondir le rover avec une vitesse horizontale importante', a écrit une équipe de chercheurs dirigée par Tetsuo Yoshimitsu de JAXA dans un Étude 2012 décrivant le concept . « Après avoir sauté dans l'espace libre, il se déplace de manière balistique. Avec ce mécanisme, en changeant l'amplitude du couple, la vitesse de saut peut être modifiée, afin de ne pas dépasser … la vitesse de sortie de la surface de l'astéroïde.'



Les rovers MINERVA-II1 contrôlent la direction de leur houblon en manipulant l'orientation de la plaque tournante, ont ajouté les scientifiques. Ces sauts peuvent durer 15 minutes et couvrir environ 50 pieds (15 m) de distance horizontale. Et les rovers sont conçus pour prendre leurs décisions d'exploration de manière autonome, sans direction de la Terre.

Zoom sur l

Un examen attentif des rovers MINERVA-II1 de l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale livrés à l'astéroïde Ryugu par le vaisseau spatial Hayabusa2 en septembre 2018. Rover-1A est à gauche, avec Rover-1B à droite. À l'arrière se trouve le couvercle dans lequel ils étaient rangés.(Crédit image : JAXA)



Ce système de mobilité n'a pas été inventé de toutes pièces pour la mission Hayabusa2. La même idée de base a été intégrée à la trémie d'origine MINERVA, qui a volé à bord du premier vaisseau spatial Hayabusa de JAXA. Cette mission est arrivée en orbite autour de l'astéroïde pierreux Itokawa en 2005 et a réussi à ramener sur Terre de petits grains de la surface de la roche spatiale cinq ans plus tard. Mais MINERVA n'a pas atterri avec succès sur Itokawa. (Et, au cas où vous vous poseriez la question, MINERVA signifie « Micro Nano Experimental Robot Vehicle for Asteroid ».)

D'autres débarquements de Ryugu sont à venir, si tout se passe comme prévu. Hayabusa2 contient une autre trémie bantam appelée MINERVA-II2, ainsi que l'atterrisseur de la taille d'une boîte à chaussures MASCOT ('Mobile Asteroid Surface Scout'), qui a été construit par l'agence spatiale allemande, DLR, en collaboration avec l'agence spatiale française, CNES. [ Les bases des astéroïdes : un quiz sur le rock spatial ]

Le 22-lb. (10 kg) MASCOT, qui transporte quatre instruments scientifiques, devrait atterrir sur Ryugu le 3 octobre. Malgré sa désignation d''atterrisseur', MASCOT sera mobile et sautera d'une manière similaire à celle du MINERVA-II1. duo.

Cette photo a été prise par le rover Minerva-II1A lors d

Cette photo a été prise par le rover Minerva-II1A lors d'un saut après son atterrissage réussi sur l'astéroïde Ryugu le 21 septembre 2018.(Crédit image : Agence japonaise d'exploration aérospatiale)

Le système de MASCOT ' comprend un bras oscillant en tungstène, qui est accéléré et décéléré par un moteur, faisant pivoter l'ensemble du système, de sorte que MASCOT peut se déplacer en ' sautant ' et ainsi se déplacer dans la position requise pour mener les expériences ,' des responsables du DLR écrit dans une description MASCOT .

Ce bras oscillant est à l'intérieur de MASCOT, tout comme les coupleurs MINERVA-II1 sont à l'intérieur de ces petites trémies. Le système de MASCOT permettra à l'atterrisseur de se redresser au besoin et de sauter jusqu'à 70 m d'un endroit à l'autre, ont déclaré des responsables du DLR.

MINERVA-II2, quant à lui, est une bête étonnamment complexe. Cette petite trémie, qui a été développée par un consortium d'universités japonaises, contient quatre systèmes de mobilité différents dans son 2,2 lb. corps (1 kg): un «mécanisme de flambage dépendant de l'environnement», un «mécanisme de flambage à ressort à lames», un «mécanisme de micro-saut de type moteur excentrique» et «un mécanisme de génération d'impact de type aimant permanent», selon un Fiche d'information Hayabusa2 .

MINERVA-II2 est un rover «facultatif», indique cette fiche d'information. Donc, on ne sait pas pour le moment si et quand le rover se dirigera vers la surface de Ryugu.

Les 150 millions de dollars Mission Hayabusa2 lancé en décembre 2014. Ses principaux objectifs consistent à faire la lumière sur les débuts du système solaire et sur le rôle que les astéroïdes riches en carbone tels que Ryugu ont pu jouer pour aider la vie à démarrer sur Terre.

En plus d'obtenir toutes les données recueillies par le vaisseau mère et l'engin de surface sur l'astéroïde, Hayabusa2 vise à renvoyer un échantillon de matériau Ryugu vierge sur Terre. Si tout se passe comme prévu, cette terre et ce rocher cosmiques devraient atterrir sous parachute en Australie en décembre 2020.

La NASA a sa propre mission d'échantillonnage d'astéroïdes en cours. L'agence spatiale américaine Sonde OSIRIS-REx devrait arriver en orbite autour de l'astéroïde riche en carbone Bennu le 31 décembre et renvoyer des échantillons de la roche spatiale en septembre 2023.

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