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Ils s’équipent : MD Adams aide au pilotage du rover martien

Jean-François Preveraud

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Ils s’équipent : MD Adams aide au pilotage du rover martien

Trouver le chemin le plus facile.

© DR

Les techniciens en charge du pilotage du rover Opportunity utilise le logiciel de simulation pour étudier le meilleur chemin à suivre en fonction du comportement dynamique de l’engin ; qui va devoir affronter des obstacles imprévus.

Une équipe formée de spécialistes de la Washington University de Saint Louis, du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, et du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a choisi le logiciel MD Adams de MSC.Software pour développer un modèle dynamique du rover Opportunity en mission d’exploration sur Mars depuis 2004. Ce modèle permettra de simuler le comportement du véhicule roulant sur des modèles de terrain réalistes et ses interactions avec le sol et la roche.

Le modèle numérique, baptisé Artemis, tient compte des contraintes et efforts exercés sur les roues lors des interactions avec les obstacles du terrain, ainsi que des déformations des sols meubles. Un modèle de roue a également été mis au point pour mieux comprendre les interactions roue-terrain avant la simulation du système complet du véhicule. Celui-ci comporte six roues équipées chacune d’un moteur, et est doté d’un système de suspension complexe de type ‘‘rocker-bogie’’. Le modèle est en cours de validation à l’aide d’expérimentations avec une seule roue et de données recueillies dans le ‘‘Mars Yard’’ - une reconstruction grandeur nature d’un paysage martien - avec un modèle du véhicule parcourant différents terrains.

« MD Adams nous a permis d’avancer vite dans la mise au point d’un modèle dynamique du rover Opportunity avec des interactions réalistes entre les roues et le sol. A mon avis, seule une approche totalement dynamique peut permettre de modéliser le comportement réel du véhicule pendant ses déplacements. En effet, ce véhicule est doté de six roues à motricité indépendante et d’un système de suspension complexe avec des interactions non intuitives des moteurs de roues, qui évitent au véhicule de dévier de sa trajectoire », explique le Professeur Raymond Arvidson, Directeur du laboratoire Earth & Planetary Remote Sensing de la Washington University.

Trouver le meilleur chemin

Les données réelles renvoyées de Mars par le véhicule Opportunity sont analysées et comparées aux résultats obtenus en simulation. Il s’agit d’expérimentations : de franchissement des ondulations dans la zone de la plaine Meridiani Planum, où l’enfoncement des roues a atteint 5 cm avec un patinage de 58 % ; d’ascensions d’affleurements rocheux avec une mince couche de sol martien ; et de dérapages se produisant lors de descente de pentes recouverte de sol martien.

L’objectif est de disposer d’un modèle validé permettant de simuler le comportement du véhicule sur des terrains pentus avec des sols identiques aux contreforts du très ancien cratère Endeavour. Ces contreforts laissent apparaître des roches antérieures à tout ce qui a pu être examiné à ce jour sur Mars. Leurs pentes abruptes et couvertes de sol martien représentent un défi pour la mobilité du véhicule.

Des simulations utilisant la méthode Monte Carlo à l’aide de MD Adams permettront de simuler les parcours et la définition de l’itinéraire, afin de choisir les points de passage présentant le moins de risque pour atteindre les affleurements anciens. Les simulations fourniront un nouvel outil pour orienter le parcours, minimisant le risque de rencontrer des conditions dangereuses pour le véhicule Opportunity.

Jean-François Prevéraud

Pour en savoir plus : http://wufs.wustl.edu/eprsl/ & http://www.mscsoftware.com
 

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