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Vous êtes-vous déjà demandé comment les rovers martiens prennent un selfie ? La vidéo couleur de Perseverance de la NASA montre comment le rover a capturé l’image historique du 6 avril 2021 à côté de l’hélicoptère martien Ingenuity. En prime, le microphone d’entrée, de descente et d’atterrissage du rover a capturé le son des moteurs du bras qui vrombissent pendant le processus.

Le rover Perseverance de la NASA

Les selfies permettent aux ingénieurs de vérifier l’usure du rover. Mais ils inspirent également une nouvelle génération de passionnés de l’espace : de nombreux membres de l’équipe du rover peuvent citer une image favorite qui a suscité leur intérêt pour la NASA.

« Je me suis lancé dans cette aventure parce que j’ai vu une photo de Sojourner, le premier rover martien de la NASA », a déclaré Vandi Verma, ingénieur en chef de Perseverance pour les opérations robotiques au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud. Verma a travaillé comme chauffeur pour les rovers Opportunity et Curiosity de l’agence, et elle a participé à la création du premier selfie de Curiosity, pris le 31 octobre 2012. « Lorsque nous avons pris ce premier selfie, nous n’avions pas réalisé qu’il deviendrait aussi emblématique et routinier », a-t-elle déclaré.

La vidéo de l’une des caméras de navigation de Perseverance montre le bras robotique du rover se tordant et manœuvrant pour prendre les 62 images qui composent l’image. Ce que cette vidéo ne montre pas, c’est la quantité de travail nécessaire pour réaliser ce premier selfie. Voici un aperçu plus détaillé.

Un travail d’équipe

Le selfie de Perseverance a été réalisé avec l’aide d’un groupe d’une douzaine de personnes, dont les conducteurs du rover, les ingénieurs qui ont effectué les tests au JPL et les ingénieurs chargés de l’exploitation de la caméra qui ont développé la séquence de photos, traité les images et les ont assemblées. Il a fallu environ une semaine pour élaborer toutes les commandes individuelles requises.

Tout le monde travaillait à l’heure de Mars (une journée sur la planète rouge dure 37 minutes de plus que sur Terre), ce qui signifie qu’il fallait souvent être réveillé au milieu de la nuit et rattraper son sommeil pendant la journée. Ces membres de l’équipe ont parfois renoncé à ce sommeil pour pouvoir prendre un selfie.

Le JPL a travaillé avec Malin Space Science Systems (MSSS) à San Diego, qui a construit et exploite cette caméra responsable du selfie. Appelée WATSON (Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering), cette caméra est conçue principalement pour prendre des clichés rapprochés de la texture des roches, et non des images grand angle. Comme chaque image WATSON ne couvre qu’une petite partie de la scène, les ingénieurs ont dû demander au rover de prendre des dizaines d’images pour produire ce selfie.

« La chose qui a demandé le plus d’attention a été de placer Ingenuity au bon endroit dans le selfie », a déclaré Mike Ravine, responsable des projets avancés au MSSS. « Compte tenu de sa taille, je pense que nous avons fait du bon travail ».

Lorsque les images arrivent de Mars, les ingénieurs chargés du traitement des images du MSSS commencent leur travail. Ils commencent par nettoyer toutes les imperfections causées par la poussière qui s’est déposée sur le détecteur de lumière de la caméra. Ensuite, ils assemblent les images en une mosaïque et en aplanissent les contours à l’aide d’un logiciel. Enfin, un ingénieur déforme et recadre cette mosaïque pour qu’elle ressemble davantage à une photo normale que le public a l’habitude de voir.

Des simulations informatiques

Comme le rover Curiosity (cette vidéo en noir et blanc de mars 2020 montre comment il prend un selfie), Perseverance possède une tourelle rotative au bout de son bras robotique. Outre d’autres instruments scientifiques, cette tourelle comprend la caméra WATSON, qui reste focalisée sur le rover pendant les selfies tout en étant inclinée pour capturer une partie de la scène. Le bras agit comme un bâton à selfie, restant juste hors du cadre dans le produit final.

Demander à Perseverance de filmer son bras selfie en action est beaucoup plus difficile qu’avec Curiosity. Alors que la tourelle de Curiosity mesure 55 centimètres de diamètre, celle de Perseverance est beaucoup plus grande, puisqu’elle mesure 75 centimètres de diamètre. Cela revient à agiter un objet du diamètre d’une roue de vélo à quelques centimètres seulement du mât de Perseverance, la « tête » du rover.

Le JPL a créé un logiciel pour s’assurer que le bras n’entre pas en collision avec le rover. Chaque fois qu’une collision est détectée dans les simulations sur Terre, l’équipe d’ingénieurs ajuste la trajectoire du bras ; le processus se répète des dizaines de fois pour confirmer que le mouvement du bras est sûr. La séquence de commande finale rapproche le bras robotique « aussi près que possible du corps du rover sans le toucher », a déclaré Verma.

Ils effectuent d’autres simulations pour s’assurer, par exemple, que l’hélicoptère Ingenuity est bien positionné sur le selfie final ou que le microphone peut capter le son des moteurs du bras robotique.

Le son des selfies

En plus de son microphone d’entrée, de descente et d’atterrissage, Perseverance transporte un microphone dans son instrument SuperCam. Ces microphones constituent une première pour les engins spatiaux martiens de la NASA et le son promet d’être un nouvel outil important pour les ingénieurs du rover dans les années à venir. Entre autres utilisations, il peut fournir des détails pour savoir si quelque chose fonctionne correctement. Auparavant, les ingénieurs devaient se contenter d’écouter un rover de test sur Terre.

« C’est comme votre voiture : Même si vous n’êtes pas mécanicien, vous entendez parfois un problème avant de réaliser que quelque chose ne va pas », a déclaré Verma. Bien qu’ils n’aient rien entendu d’inquiétant à ce jour, le ronronnement des moteurs est étonnamment musical lorsqu’il se répercute sur le châssis du rover.

En savoir plus sur la mission

L’un des principaux objectifs de la mission de Perseverance sur Mars est l’astrobiologie, notamment la recherche de signes de vie microbienne ancienne. Le rover caractérisera la géologie et le climat passé de cette planète, ouvrira la voie à l’exploration humaine de la planète rouge et sera la première mission à collecter et à mettre en cache de la roche et du régolithe martiens.

Les missions ultérieures de la NASA, en coopération avec l’ESA (Agence spatiale européenne), enverront des engins spatiaux vers Mars pour prélever ces échantillons scellés à la surface et les ramener sur Terre pour une analyse approfondie.

Source : Jet Propulsion Laboratory
Crédit photo : Pixabay