La Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) affirme que son robot sous-marin vient de terminer la toute première opération d'échantillonnage sous-marin automatisée. Le robot s'appelle Nereid Under Ice (NEI) et il a prélevé l'échantillon en Grèce. L’OMS développe Nereid en association avec le programme Planetary Science and Technology from Analog Research (PSTAR) de la NASA.
Le NUI est un peu plus petit qu'une voiture intelligente et pèse environ 1800 kg (3960 lb) et il effectue d'importants travaux scientifiques ici sur Terre. Lors de sa mission du mois dernier, il a prélevé un échantillon du volcan Kolombo, un volcan sous-marin actif près de l'île grecque de Santorin. Une partie du fond du cratère est un champ de bouches hydrothermales recouvertes d'un épais tapis bactérien. L'échantillon NUI recueilli sera utilisé pour étudier la vie microbienne.
«L'un de nos objectifs était de lancer le joystick, et nous avons réussi à le faire.»
Rich Camilli, scientifique associé WHOI, responsable du développement des technologies d'automatisation
Le développement de NUI découle des exigences des missions futures pour certaines des lunes de notre système solaire, comme Europa et Ganymède, qui ont des océans souterrains. L'exploration de ces mondes nécessitera un nouveau type de robot qui peut fonctionner de manière autonome sous l'eau, plutôt que de se déplacer en surface.
Rich Camilli est un scientifique associé à WHOI qui dirige le développement de la technologie d'automatisation dans le cadre du programme de recherche interdisciplinaire de la NASA Planetary Science and Technology from Analog Research (PSTAR). Dans un communiqué de presse, Camilli a déclaré: «Pour un véhicule de prélever un échantillon sans pilote, c'était un énorme pas en avant. L'un de nos objectifs était de lancer le joystick, et nous avons réussi à le faire. »
Avec l'avènement des voitures autonomes, nous nous habituons à l'idée de véhicules automatisés. Mais l'environnement sous-marin est très différent - et beaucoup plus dangereux - qu'une route de surface pavée. Développer une intelligence artificielle suffisamment robuste pour cet environnement est un défi. Camilli faisait partie d'une équipe internationale de chercheurs étudiant la vie à Kolombo, un environnement chimiquement riche et hostile. Mais Camilli était également là pour en savoir plus sur la façon dont les robots autonomes peuvent explorer les environnements sous-marins.
L'intelligence artificielle de NUI comprend un planificateur de logiciel appelé «Spock». Spock permet à NUI non seulement de prélever des échantillons de manière autonome, mais également de sélectionner les meilleurs sites pour ces échantillons. Sur une lune éloignée, dans un océan souterrain, ce type d'IA avancée sophistiquée sera nécessaire.
"Si nous avons cette grande vision d'envoyer des robots dans des endroits comme Europa et Enceladus, ils devront finalement travailler de manière indépendante comme celle-ci et sans l'aide d'un pilote."
Gideon Billings, Université du Michigan
Gideon Billings est un étudiant invité de l'Université du Michigan dont la recherche de thèse porte sur les technologies automatisées. Le code de Billings a été utilisé pour collecter ce tout premier échantillon. Il a envoyé une seule commande au manipulateur autonome de NUI, et NUI a fait le reste. En quelques instants, NUI a étendu son bras robotique et a utilisé son échantillonneur à tuyau de slurp pour aspirer du matériel.
Billings comprend que toute mission pour étudier les océans souterrains de lunes comme Europa nécessitera des technologies spécifiques extrêmement avancées, y compris une IA sophistiquée. "Si nous avons cette grande vision d'envoyer des robots dans des endroits comme Europa et Encelade [les lunes de Jupiter et de Saturne, respectivement], ils devront finalement travailler de manière indépendante comme ça et sans l'aide d'un pilote", dit-il.
Cela peut prendre 35 minutes pour qu'un signal radio atteigne Jupiter depuis la Terre, donc une communication aller-retour prendra plus d'une heure. Il est essentiel que les robots d'exploration puissent «penser» par eux-mêmes pendant des périodes de temps, accomplir des tâches et éviter les dangers. Pour atteindre ces objectifs, Billings et d'autres continueront de travailler sur l'IA. Leur objectif est de «former» des robots à voir comme des pilotes de ROV (véhicules télécommandés) dotés de la technologie de «suivi du regard». Ils veulent également créer un langage d'interface homme-machine robuste pour que les scientifiques puissent parler directement au véhicule robotique, sans avoir besoin d'un pilote pour traduire les commandes.
La vision est qu'un groupe de ROV comme Nereid Under Ice travaille ensemble.
"Nous pouvons éventuellement voir avoir un réseau de robots océaniques cognitifs où il existe une intelligence partagée couvrant toute une flotte, chaque véhicule fonctionnant en coopération comme des abeilles dans une ruche", explique Camilli. "Cela ira bien au-delà de la perte du joystick."
NUI est en cours de développement depuis quelques années. Il a été testé dans l'Arctique, où il a voyagé sous la glace et a recueilli des données sur la région de réchauffement. NUI a pu voyager plus loin sous la glace que n'importe quel véhicule précédent.
NUI est capable de parcourir jusqu'à 40 km (25 miles) latéralement sous l'eau, beaucoup plus loin que les quelques centaines de pieds typiques des autres ROV. Lorsqu'il est connecté par un mince câble à fibre optique, il peut retransmettre la vidéo haute définition à son navire mère. Il transporte une suite complète de capteurs acoustiques, chimiques et biologiques et un bras manipulateur à sept fonctions. Il peut plonger jusqu'à une profondeur de 2000 mètres (6500 pieds).
Plus:
- Communiqué de presse: Le robot sous-marin WHOI prélève le premier échantillon automatisé connu de l'océan
- WHOI: HROVNereid Under Ice
- Space Magazine: Aquatic Rover roule sur la face inférieure de la glace en Antarctique
