L'équipe japonaise Hakuto tire pour la lune (Op-Ed)

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Le modèle Tetris à deux roues est fabriqué en fibre de carbone extrêmement légère. (Crédit image : Hakuto)



Takeshi Hakamada est PDG d'ispace Inc. et chef d'équipe de Hakuto. Il a contribué cet article àLes voix d'experts de demokratija.eu : Op-Ed & Insights .



Hakuto est la seule équipe japonaise à participer au concours Google Lunar XPRIZE de 30 millions de dollars. Notre nom signifie lapin blanc en japonais et reconnaît à la fois l'héritage japonais de notre équipe et notre destination - dans la mythologie japonaise, l'image vue sur la lune n'est pas un visage, mais un lapin.

Le Google Lunar XPRIZE nous a mis au défi de faire atterrir un robot sur la lune, de conduire ce robot sur 500 mètres et de renvoyer des images et des vidéos haute définition. Bien que l'objectif principal de Hakuto pour notre première mission soit de répondre à ces exigences, nous prévoyons également d'utiliser cette opportunité pour explorer la surface lunaire et contribuer à la compréhension de la lune par l'humanité. Il existe de nombreux aspects sous-explorés de la surface lunaire et des opportunités de commercialisation - comme l'extraction de glace d'eau ou d'hélium-3 - mais certaines des cibles les plus excitantes pour l'exploration lunaire sont les grottes qui peuvent se trouver sous la surface de la lune. [ Galerie : Les rovers lunaires captifs de Hakuto ]



Ces dernières années, des chercheurs ont émis l'hypothèse que des tubes souterrains ou des grottes, similaires à ceux trouvés dans les zones volcaniques de la Terre, peuvent exister sur la lune . Comme leurs homologues terrestres, certains de ces tubes peuvent s'être partiellement effondrés, laissant une « lucarne » qui donnerait accès à un rover. Tubes de lave lunaire sont un emplacement potentiellement important pour une future base lunaire - que ce soit pour l'exploration et le développement locaux ou comme avant-poste pour servir à l'exploration au-delà - car ils pourraient fournir un environnement stable pour abriter les astronautes du rayonnement, des micrométéorites et des températures extrêmes.

Ces éléments font des lucarnes lunaires des destinations potentielles intéressantes pour notre mission Google Lunar XPRIZE. L'objectif à long terme d'ispace Inc., qui dirige les aspects financiers et de gestion de Hakuto, est de développer les ressources spatiales afin d'offrir une habitation humaine en dehors des confins de la Terre. Des centaines, voire des milliers de robots bon marché, petits et performants seront nécessaires pour explorer, prospecter et préparer l'infrastructure pour cela, et l'ingénierie japonaise a la capacité de permettre un tel produit. Les technologies utilisées pour l'environnement spatial extrême sont également applicables aux robots d'inspection d'usines, aux robots de sauvetage et à l'exploration d'environnements extrêmes sur Terre.

Démonstration du système d



Démonstration du système d'attache entre les rovers doubles de Hakuto lors d'essais sur le terrain à la dune de Nakatajima, Hamamatsu, Shizuokain, Japon fin 2013.(Crédit image : Hakuto)

Cependant, la première étape est la réussite de notre mission. Pour atteindre les objectifs de la compétition et explorer les grottes lunaires, nous avons développé une paire de rovers pouvant fonctionner de manière indépendante ou en collaboration : un robot à quatre roues (officiellement appelé Moonraker) et un robot à deux roues (Tetris). Stockés pour le transport vers la lune, les robots occupent environ un volume de 50 cm (largeur) x 50 cm (hauteur) x 50 cm (profondeur), Tetris ayant une masse d'un peu moins de 2 kilogrammes et Moonraker environ 8 kg - sans compter l'interface qui relierait les véhicules à un atterrisseur. Ces deux rovers voyageront ensemble sur une zone relativement plate. Mais pour explorer une falaise ou un trou vertical, le rover à quatre roues fera office d'ancre et le rover à deux roues descendra à l'aide d'une longe.

Nous avons déjà construit et testé plusieurs prototypes en partenariat avec Kazuya Yoshida de l'Université de Tohoku, l'un des plus éminents experts en robotique spatiale au monde. Maintenant, nous travaillons sur la conception détaillée et la fabrication d'un modèle de pré-vol, que nous utilisons actuellement dans des démonstrations terrestres pour le Google Lunar XPRIZE Mobility Milestone Prize. Nous utiliserons ce matériel prêt pour l'espace - qui comprend des contrôleurs embarqués et d'autres systèmes encastrés dans des structures en fibre de carbone - pour des tests sur le terrain et environnementaux avant la fabrication finale du modèle de vol.



Les rovers de Hakuto sont très petits et utilisent des produits COTS (Commercial Off The Shelf) prêts pour l'espace, ainsi que des produits COTS terrestres avec un héritage spatial et/ou des performances éprouvées dans l'espace. Nos principes de développement sont de rendre le système de rover aussi petit que possible et d'utiliser des composants COTS dans la mesure du possible pour réduire les coûts et le temps. Ceci est essentiel pour supprimer la barrière d'entrée en déchargeant l'expertise extrêmement spécialisée requise pour des missions spatiales réussies sur les fournisseurs et les prestataires de services. Ce type de méthodologie de développement permet aux ingénieurs et aux entrepreneurs de se concentrer sur l'intégration au niveau des systèmes et la planification globale de la mission, afin de pénétrer dans l'industrie spatiale et d'étendre le marché spatial.

Une telle approche est de plus en plus courante. Par exemple, la NASA a expérimenté l'utilisation d'un smartphone disponible dans le commerce pour les environnements spatiaux, comme dans le TéléphoneSat mission. Et ce n'est plus un secret que Minerva, un micro-robot développé pour la mission Hayabusa de JAXA, a utilisé une caméra retirée du PC portable VAIO de Sony.

Hakuto est la première équipe japonaise à s'inscrire à un XPRIZE, non seulement pour le Google Lunar XPRIZE, mais pour l'une de ces compétitions. Ce fait peut paraître surprenant : chaque XPRIZE requiert une expertise de haute technologie, pour laquelle le Japon est bien connu. Cependant, l'esprit d'entreprise pour former des équipes, construire des plans d'affaires et s'inscrire auprès de XPRIZE a fait défaut au Japon.

Lorsque SpaceShipOne a remporté l'Ansari XPRIZE, j'étais étudiant diplômé en ingénierie aérospatiale au Georgia Institute of Technology et j'ai senti que c'était l'aube d'une industrie spatiale commercialisée. En concourant pour le Google Lunar XPRIZE, Hakuto diffuse l'esprit XPRIZE à d'autres Japonais et montre une opportunité pour les Japonais de contribuer au monde.

Hakuto faisait à l'origine partie de White Label Space, une équipe basée aux Pays-Bas et au Japon. En 2008, de jeunes ingénieurs et scientifiques ayant travaillé pour l'Agence spatiale européenne ont formé White Label Space et se sont inscrits en tant qu'équipe Google Lunar XPRIZE un an plus tard. Ces membres de l'équipe européenne ont commencé à développer un atterrisseur lunaire et un plan de lancement. Cependant, ils avaient besoin de quelqu'un pour concevoir et développer un rover et, via le réseau de l'Université internationale de l'espace, ils ont contacté Kazuya Yoshida à l'Université de Tohoku à Sendai, au Japon.

Kazuya Yoshida, responsable du développement du rover pour l

Kazuya Yoshida, responsable du développement du rover pour l'équipe Google Lunar XPRIZE Hakuto.(Crédit image : Hakuto)

Yoshida est le directeur du Space Robotics Laboratory (SRL) et a plus de 30 ans d'expérience dans l'espace et la robotique. Ses intérêts de recherche incluent la dynamique et le contrôle des systèmes robotiques spatiaux allant des robots orbitaux en vol libre aux rovers d'exploration planétaire. Ses activités s'étendent du développement de microsatellites universitaires aux applications terrestres de la technologie spatiale, telles que l'exploration robotique à distance pour les missions de recherche et de sauvetage. Il a apporté des contributions techniques à plusieurs missions de l'Agence spatiale japonaise, JAXA, dont ETS-VII (expériences orbitales d'un robot spatial en vol libre) et HAYABUSA (une sonde de retour d'échantillon d'astéroïde), et aux missions SRL RISING/RISING-2 (50 kg de microsatellites pour les missions scientifiques) et QUINCE (un robot mobile pour faire face à l'incident de la centrale de Fukushima). C'est cette expérience de Yoshida et de la SRL dans les missions micro-satellites et JAXA qui permettra à Hakuto de mettre en œuvre nos principes de développement. De nombreux produits COTS terrestres que nous utilisons ont déjà été embarqués dans des missions de micro-satellites SRL.

L'équipe s'est agrandie avec des membres au Japon, développant de petits rovers en partenariat avec la SRL. En 2012, la partie japonaise de l'équipe avait réussi à faire la démonstration de plusieurs prototypes de rover, d'une masse allant de 2 kg à 10 kg. Avec une si petite masse, l'objectif de l'équipe s'est tourné vers le développement ultérieur d'un petit rover à livrer à la surface lunaire par un fournisseur de services. En janvier 2013, les opérations complètes de l'équipe ont été transférées au Japon pour faciliter le changement d'orientation. Notre équipe a ensuite été rebaptisée Hakuto.

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Démonstration du modèle d'ingénierie Moonraker à la dune de Nakatajima, Hamamatsu, Shizuokain, Japon à la fin de 2013.(Crédit image : Hakuto)

Hakuto a une composition d'équipe diversifiée. Bien entendu, la direction de cette équipe Google Lunar XPRIZE est japonaise. Cependant, de nombreux membres de l'équipe résidant au Japon sont de nationalité étrangère : dans l'équipe de développement du rover du Laboratoire de robotique spatiale de l'Université de Tohoku, plusieurs étudiants viennent des États-Unis, du Canada, de France, du Brésil et d'autres pays. La diversité n'est pas seulement une question de nationalité, mais aussi d'expériences professionnelles. L'effort de promotion de Hakuto a été dirigé par des bénévoles qui ont des emplois professionnels, mais en dehors des heures de travail, aident Hakuto à utiliser leur expertise dans la création de vidéos, les médias sociaux, la gestion de sites Web, l'écriture, la conception, etc. Hakuto fournit un environnement pour ces personnes à utiliser leur capacité et la créativité pour les activités liées à l'espace.

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Si vous êtes un expert en la matière - chercheur, chef d'entreprise, auteur ou innovateur - et que vous souhaitez contribuer à un article d'opinion, écrivez-nous ici .(Crédit image : demokratija.eu)

Nous pensons que le plus gros problème de l'innovation spatiale aujourd'hui n'est pas la technologie elle-même, mais le manque d'entrepreneurs et d'équipes de gestion capables de défier les stéréotypes de l'ancienne industrie spatiale. Les jeunes et compétents membres de l'équipe d'ispace et de Hakuto ouvriront de nouveaux marchés dans l'espace, apportant un développement technologique agile à l'industrie spatiale grâce aux produits bon marché, petits et hautes performances dans lesquels les Japonais excellent.

Les opinions exprimées sont celles de l'auteur et ne reflètent pas nécessairement celles de l'éditeur. Cette version de l'article a été initialement publiée sur Edemokratija.eu.