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La création du Canadarm3 va de l’avant

Le Canadarm3, dont le lancement est prévu à l’horizon 2027, est destiné à la future station spatiale Gateway, dont les premiers modules seront lancés en 2024.

Le coût de l’ensemble du projet d’une durée d’environ 24 ans, de la conception du bras à la fin de sa mission, est évalué à 1,9 milliard de dollars.

Impression artistique de la station spatiale lunaire Gateway, où l’on peut voir le Canadarm3.

Impression artistique de l’apparence de la future station lunaire Gateway, où l’on peut voir le Canadarm3, le système robotisé intelligent canadien.

Photo : NASA

Une tradition canadienne

Dans les 40 dernières années, l’ASC a conçu une première génération de bras robotisé, que l'on installait à bord de chaque navette, puis une deuxième qui était installée en permanence à la Station spatiale internationale (SSI) à une altitude comprise entre 330 et 410 km de la Terre.

Une photo de l'astronaute américain Stephen K. Robinson perché au bout du Canadarm2 pour effectuer des travaux sur la Station spatiale internationale.

L’astronaute américain Stephen K. Robinson perché au bout du Canadarm2 lors de travaux sur la SSI.

Photo : Getty Images / NASA

La troisième version sera envoyée environ 1000 fois plus loin, en orbite lunaire, à 385 000 kilomètres de la Terre. Ce système ne pourra donc pas être réparé sur Terre, comme le premier, ni en orbite, comme le deuxième.

Composé d’un grand bras, d’un petit bras plus agile et d’un ensemble d'outils amovibles, le prochain système robotisé canadien assurera sa propre maintenance et se réparera lui-même grâce à l'intelligence artificielle. Par exemple, il pourra changer des pièces qui ne fonctionnent plus. Le petit bras pourra aider à réparer le grand bras s’il devait y avoir des problèmes, explique Richard Rembala, qui est responsable du projet chez MDA.

Illustration artistique de la station spatiale lunaire Gateway autour de la Lune.

La station spatiale lunaire Gateway (illustration artistique).

Photo : NASA

Maître des lieux

Le Canadarm3 veillera aussi au bon fonctionnement de Gateway, puisque, contrairement à la Station spatiale internationaleSSI, il n'y aura pas d'équipage permanent à bord de la station lunaire. C’est le Canadarm3 qui inspectera, maintiendra et réparera au besoin la station.

Elle ne sera habitée que 30 jours, 60 jours ou parfois 90 jours par année. […] Par contre, les opérations vont continuer en permanence sur le Gateway, affirme Stéphane Desjardins, gestionnaire de projets à l’ASC. Le Canadarm3 effectuera donc une grande partie de l'entretien de la station.

Pour atteindre ses objectifs, le robot sera muni de plusieurs technologies de pointe, comme des caméras 4K, des systèmes de vision à trois dimensions et des logiciels très développés pour supporter l'intelligence artificielle, note M. Desjardins.

« Le Canadarm3 sera moitié moins grand et moitié moins lourd que le Canadarm2. Il ne pèsera qu'environ 800 kilogrammes et mesurera 8,5 mètres de long, tandis que le Canadarm2 pèse 1600 kilogrammes et mesure 17 mètres de long. »

— Une citation de  Richard Rembala

De plus, son petit bras sera équipé d'outils qui pourront transférer le matériel essentiel à la réalisation des missions à l'intérieur et à l'extérieur de la station.

En outre, comme c’est le cas sur l’actuelle Station spatiale internationaleSSI, le bras pourra assister les astronautes lors des sorties dans l'espace, déplacer les modules de la station et manipuler le matériel d’expériences scientifiques.

Comme un Slinky

Le Canadarm3 se déplacera d'un endroit à l'autre sur la station en fixant tour à tour ses extrémités, ses mains, à des bornes conçues pour en assurer l'alimentation électrique et la transmission de données. Elles serviront aussi de support pour les outils inutilisés.

« Le grand bras pourra se déplacer autour de la passerelle, un peu à l’image d’un Slinky. Il pourra relâcher une extrémité et basculer vers une autre. Il pourra donc se mouvoir autour de la passerelle en transportant ses outils pour atteindre l’endroit voulu. »

— Une citation de  Richard Rembala

Ces bornes permettront au grand et au petit bras de réaliser ensemble leurs tâches.

Si le Canadarm3 est conçu pour fonctionner en toute autonomie, des astronautes pourront le piloter à partir de la station, et des contrôleurs de vol, à partir de la Terre.

De la conception à la création

Après cette phase préliminaire de conception, MDA construira des modèles d'ingénierie du bras.

« Nous soumettrons ces modèles aux conditions existantes en orbite lunaire. Nous allons les secouer de la même façon que pendant le lancement. Nous les exposerons au niveau de radiation qu'ils subiront dans l'espace pour nous assurer que leurs composants ne tombent pas en panne. Nous les testerons dans des températures chaudes et froides ainsi que dans le vide, pour nous assurer que notre conception technique tienne le coup et fonctionne parfaitement. »

— Une citation de  Richard Rembala

À la fin de cette étape, l’équipe d’ingénieurs de MDA tirera ses conclusions. Vous savez, certaines choses peuvent ne pas fonctionner exactement comme nous l'avions prévu. Nous créerons ensuite un autre modèle de conception dans lequel les problèmes relevés pendant les tests seront corrigés.

Le vaisseau spatial Orion en phase d'approche de la station spatiale lunaire Gateway (illustration artistique)

Le vaisseau spatial Orion en phase d’approche de la station spatiale lunaire Gateway (illustration artistique)

Photo : NASA

Le programme Artemis

La station Gateway est l’une des composantes du programme Artemis, une série de missions d'exploration spatiale destinées à renvoyer des humains sur la Lune et à mettre au point la technologie nécessaire à des voyages plus éloignés vers Mars.

Le bras robotisé est la contribution de l’ASC au programme Artemis piloté par les États-Unis et auquel participe également l’Agence spatiale européenne (ESA).

Grâce à cette collaboration, un astronaute canadien pourra participer à Artemis II, la première mission lunaire habitée depuis 1972. Le Canada pourra aussi mener des expériences scientifiques et certaines activités commerciales à partir de la station.

Les premières missions du programme Artemis :

  • Artemis I, un vol d'essai sans équipage du vaisseau spatial Orion prévu pour mai 2022;
  • Artemis II, un premier vol d'essai habité d'Orion dont le lancement prévu pour mai 2024;
  • Artemis III, un vol habité qui fera atterrir des humains sur la surface lunaire après 2025.

Lors des missions qui suivront, les astronautes amarreront Orion à la station lunaire Gateway, qui sera essentielle à l'exploration lunaire durable, puisque les visites de cette station serviront de modèle pour de futures missions vers Mars. Depuis Gateway, les astronautes pourront s'aventurer sur la surface de la Lune.

Impression artistique du vaisseau spatial Orion de la NASA en orbite basse terrestre.

Impression artistique du vaisseau spatial Orion de la NASA en orbite basse terrestre.

Photo : NASA

Une astromobile canadienne

Toujours dans le cadre du programme Artemis, le Canada développera aussi un robot lunaire. Durant sa mission, dont le principal objectif sera de démontrer ses capacités technologiques, il prendra des images et collectera des données de la surface de la Lune à l’aide d’au moins deux instruments scientifiques. En outre, la résistance de l’astromobile sera aussi testée pendant une nuit lunaire entière, qui dure environ 14 jours terrestres.

Les citations de Richard Rembala et de Stéphane Desjardins contenues dans ce texte sont tirées d’entrevues qu’ils ont accordées au journaliste Gino Harel de l’émission Les années lumière.

Source: https://ici.radio-canada.ca/nouvelle/1869852/canadarm3-phase-preliminaire-conception-asc-mda.

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