Brisé depuis plusieurs années, Robonaut revient enfin chez lui

Le mystérieux problème avec le fer n'a pas permis à Robonaut de travailler sur l'ISS depuis 2015, ils ont donc décidé de le retourner sur Terre pour réparation

En février 2011, la NASA a lancé le projet Robonaut-2 à la Station spatiale internationale. Ce fut une grande réussite pour l'équipe de robotique de la NASA au Lyndon Johnson Space Center à Houston. Il y avait d'autres robots dans l'espace, mais le Robonaut a été le premier robot humanoïde à dépasser la Terre. À bord de l'ISS, le robot devait finir par travailler à égalité avec les astronautes et effectuer certaines des tâches les plus ennuyeuses et répétitives, occupant ainsi un temps considérable que les personnes à bord pouvaient consacrer à la science et aux découvertes.



Pendant un moment, tout s'est bien passé. Le robot a été déballé, débarrassé de la mousse protectrice et installé dans le module de laboratoire Destiny . Il a été allumé pour la première fois en août 2011 et, en 2012, il pratiquait déjà le travail avec des interrupteurs et le nettoyage des mains courantes, contrôlé à distance depuis la Terre. Environ une fois par mois, les astronautes ont installé le Robonaut, et il a été engagé dans des tâches de recherche pendant plusieurs heures d'affilée, travaillant à transformer d'un projet pilote en un assistant utile pour prendre soin d'un vaisseau spatial humain. Robonaut a même lancé un twitter: "Regardez, je suis dans l'espace!"


Mais en 2014, la NASA a décidé de procéder à une mise à niveau complexe et risquée. Le robonaut était un torse avec une paire de bras et une tête, et maintenant la NASA voulait y ajouter une paire de jambes. L'idée était d'ajouter plus de mobilité à l'intérieur de la gare. Des jambes torsadées allongées fonctionneraient presque comme une deuxième paire de mains et permettraient au robot de se déplacer dans la station, en se tenant aux mains courantes - cela augmenterait sérieusement ses capacités.

Mais quelque chose s'est mal passé lors de la mise à jour de l'équipement et les tentatives répétées de résoudre le problème tenace ont échoué. Ces dernières années, le Robonaut n'a pratiquement pas fonctionné, et les rapports de l'ISS accessibles au grand public montrent que le robot a été impliqué pour la dernière fois dans un travail de recherche à part entière en décembre 2013 . Cette semaine, la NASA a annoncé qu'elle ramènerait Robonaut sur terre pour le réparer.


Robonaut à sa barre des tâches en janvier 2013

La décision d'ajouter la mobilité à Robonaut faisait partie du plan à long terme de la NASA. Dans un premier temps, l'agence souhaitait diviser le travail de Robonaut en trois phases . La première phase est des opérations stationnaires, et elle s'est terminée avec succès fin 2013, lorsque le Robonaut n'a utilisé qu'un seul torse. La phase 2 a été appelée «mobilité des transports intérieurs». Pour elle, Robonaut devait organiser une méthode de mouvement à l'intérieur de l'ISS, qui nécessitait des jambes. Ces jambes auraient également dû devenir la base de la troisième phase de la «mobilité des transports externes», qui comprendrait le travail dans le vide à l'extérieur de la station, même si un tel scénario nécessiterait une mise à niveau encore plus sérieuse de l'équipement du robot.

«Le programme de la station spatiale souhaitait étendre nos capacités», nous a expliqué Julia Badger , chef de projet de la NASA, Robonaut. «Si nous pouvions commencer à nous déplacer, nous pourrions gérer la logistique, nettoyer les filtres et réparer. Le mouvement était le prochain niveau d'opportunité que nous pouvions développer et tester. »


Torsion des jambes d'un Robonaut

Mais ajouter de nouvelles jambes au Robonaut était un peu plus difficile que de les envoyer à l'ISS et de les visser sur son torse. L'installation des jambes nécessiterait une mise à niveau majeure d'une partie importante de l'équipement clé de Robonaut, y compris l'installation de nouveaux ordinateurs et le câblage de nouvelles connexions pour l'interface de pied à partir du processeur de signal principal du robot, sans parler du processus d'assemblage mécanique complexe. Pour compliquer les choses, le Robonaut était à l'origine destiné à la recherche sur Terre. «Le Robonaut n'a pas été conçu du tout pour pouvoir être entretenu par des astronautes», a déclaré Badger. "Il était censé être un robot de laboratoire, et nous venons de saisir l'opportunité de l'envoyer dans l'espace."

Même pour la NASA, un tel renouvellement du pied était une tâche difficile. Lorsqu'on lui a demandé si l'équipe était sûre que tout cela fonctionnerait, Badger a déclaré: «Je sais avec certitude que nous n'étions pas sûrs. L'ensemble du projet ISS est lié à essayer quelque chose de nouveau, nous avons donc beaucoup appris du développement de ces procédures et après que les astronautes ont subi cette chirurgie complexe. » Elle a également ajouté que les membres de l'équipe "ont fait un excellent travail", et que le problème avec le robot n'est pas lié aux actions des astronautes, mais découle uniquement de la complexité de l'équipement.

La NASA s'attendait à ce que la mise à niveau des jambes, qui a pris l'équipe de développement du Robonaut 14 heures sur Terre, prenne environ 20 heures pour les astronautes. En conséquence, cela a pris 40 heures. Les travaux ont débuté le 16 juillet 2014 et se sont achevés le 28 août.


L'astronaute Steve Swanson avec Robonaut en 2014, après l'installation des jambes

Et presque immédiatement, l'équipe Robonaut du Space Center a réalisé que quelque chose avait mal tourné. Le 29 août, le robot était partiellement connecté à l'alimentation, mais il n'a reçu aucune donnée de télémétrie au sol. Peu de temps après, un mauvais contact avec le fil a été corrigé et le robot a passé les contrôles intermédiaires, mais lors de la prochaine exécution de la tâche le 17 décembre (la première fois que le robot a mis le moteur en marche), les jambes n'ont pas fonctionné.

De janvier à août 2015, les astronautes et les équipages au sol ont été confrontés à un comportement imprévisible de l'appareil, notamment une défaillance du capteur, une défaillance de la communication et des blocages constants du processeur. En septembre, le piégeage continu des défauts indiquait que le problème était lié à la puissance des processeurs Robonaut. «Nous pourrions subir une perte de puissance du processeur pendant le fonctionnement de l'appareil, et au fil du temps, la situation a empiré», nous a expliqué Badger. - Le cycle de mise sous tension vous a permis de reprendre le courant, mais pas pour longtemps. Le problème était que, en raison de pannes de courant, parfois nous pouvions le rallumer, et parfois il venait d'être coupé, donc nous ne pouvions pas faire confiance aux données que nous avons reçues - tout cela était très déroutant. "

Les rapports quotidiens de l'ISS nous permettent de regarder du coin de l'œil combien les astronautes et l'équipe Robonaut sur terre ont souffert afin de comprendre ce qui ne va pas avec le robot. En 2016, il semblait que le Robonaut était démonté et analysé simplement en morceaux.

L'astronaute Tim Copra a installé une caméra qui devrait enregistrer une vidéo du travail de Robonaut. Il a utilisé un oscilloscope, un multimètre et une sonde de courant pour aider l'équipe sur terre à rechercher la source des problèmes en déconnectant la carte contrôleur et en alimentant le robot sans cette carte. Les données collectées aujourd'hui seront analysées sur le terrain pour déterminer les causes des pannes de courant.
Extrait des rapports quotidiens de l'ISS, 23/03/2016

Les deux cartes contrôleur que l'équipe du Space Center soupçonnait d'échouer ont même été replacées sur Terre pour vérification. Mais après vérification au laboratoire, il s'est avéré que les cartes étaient en ordre, et la recherche de correction s'est poursuivie - l'équipe a tout vérifié et revérifié, y compris même les câbles à l'extérieur du robot:

L'équipe a effectué un dépannage dans le cas de Robonaut. Les recherches précédentes ont évoqué la possibilité de problèmes avec deux cartes qui ont été remises au sol et vérifiées. Ensuite, ils ont été expulsés et pendant le travail d'aujourd'hui, l'équipe a reçu une bonne réponse de Robonaut lors du premier démarrage. Les voyants lumineux correspondaient à un fonctionnement normal. Lors du rétrécissement du cercle des recherches, divers cycles d'alimentation ont été testés pour déterminer les causes des pannes de courant. En conséquence, l'équipe a réhabilité plusieurs câbles. Les cartes n'ont pas été retirées du boîtier CPC1 et tous les câbles ont été connectés. Les équipes prévoient d'analyser les résultats afin d'élaborer un plan d'action supplémentaire.
Extrait des rapports quotidiens de l'ISS, 02/01/2017

Il peut sembler inattendu que les experts en robotique de la NASA n'aient pas pu identifier et résoudre le problème, car l'équipement spatial est conçu, construit et testé très soigneusement avant de se diriger vers l'espace. Mais le Robonaut sur l'ISS est légèrement différent des cinq autres Robonauts créés au Space Center. Le Robonaut spatial est le modèle R2-B, et ceux basés sur la Terre sont le modèle R2-C, une version ultérieure de celui-ci, "une amélioration significative du circuit", dit Badger. En fin de compte, comme elle l'a dit, ces différences ont conduit les ingénieurs à la bonne réponse, des années après l'apparition du premier problème.


Les astronautes Peggy Witson, Shane Kimbrow et Thomas Pasque recherchent des problèmes chez Robonaut 02/01/2017

"Il nous a fallu beaucoup de temps pour trier les choses, mais à la fin, il s'est avéré que le robot sur l'ISS n'avait pas suffisamment de mise à la terre pour le boîtier de l'ordinateur", a-t-elle déclaré. - Solutions de contournement actuelles, qui ont conduit à la dégradation progressive du robot. Étant donné que le robot en orbite était différent de ceux qui sont restés au sol, cette erreur avec l'absence de boucle au sol n'a pas été facile à trouver. »

Cela signifie que le courant électrique n'a pas traversé le corps du Robonaut comme prévu. Il est possible que certains de ses circuits et processeurs n'aient pas reçu du tout la puissance nécessaire, tandis que d'autres l'ont trop reçue. Cette faille a lentement tué Robonaut.


"Vous cherchez des problèmes avec le Robonaut et l'équipe au sol", a tweeté Tim Kopra en mars 2016. "Il ne s'est pas encore complètement remis."

En août dernier, les astronautes ont essayé d'installer un cavalier de mise à la terre, mais cela n'a pas résolu les problèmes. L'endroit où ils voulaient l'installer, selon Bager, était recouvert d'un scellant spécial qui protège les composants sensibles contre les courts-circuits causés par des objets étrangers qui peuvent voler librement autour de l'ISS. Les astronautes ont tenté de le récupérer et "c'était très difficile", a expliqué Badger. «Il y avait des doutes sur l'efficacité de ce composé. De plus, nous étions presque sûrs que le manque du fil nécessaire a provoqué l'apparition d'autres dommages. "

Ce sont ces autres blessures qui inquiètent le plus. Même si le problème de mise à la terre d'origine a été résolu et que l'équipe de Robonaut n'est pas sûre, Robonaut souffrira presque certainement d'une dégradation importante causée par un courant passant de façon incontrôlable à travers la coque. Vous pourriez essayer de faire autre chose, mais lorsque la NASA a demandé si elle devait utiliser l'espace libre dans le compartiment à bagages pour renvoyer Robonaut, lorsque la prochaine mission de restauration des ressources à la station reviendrait au sol, l'équipe a répondu par l'affirmative. Selon le degré de dommage, l'équipe réparera le Robonaut et le renverra à la station, ou le changera pour le nouveau modèle R2-C.

Badger n'a pas pu nommer la période dans laquelle le Robonaut sera de nouveau sur l'ISS - il n'y a pas de missions garanties, et ils devront trouver un siège vide, ce qui peut être difficile, car le Robonaut est relativement volumineux. Cela signifie qu'ils peuvent même ne pas pouvoir lui attacher les jambes lorsqu'ils le renvoient, bien que Badger promette que dans ce cas "ils seront beaucoup, beaucoup plus faciles à assembler".


"Wande Hey et moi avons emballé Robonaut pour retourner sur Terre pour réparation", a tweeté Joseph Aqaba le 14 février et a joint une photo du 9 février. "Nous attendrons son retour."

Le 9 février, le Robonaut était emballé et préparé pour le retour sur terre. L’équipe de Houston se prépare à installer son robot, et Badger nous rappelle l’importance de se souvenir de la mission de Robonaut.

«L'intérêt de l'ISS réside dans sa capacité à tester quelque chose de nouveau. Je pense que le Robonaut nous a donné beaucoup de connaissances sur les exigences pour les robots humanoïdes que nous aurons à l'avenir », a-t-elle déclaré. «Nous le ramenons chez lui, le réparons et, dans un proche avenir, nous espérons qu'il reviendra à l'étage et atteindra ses objectifs initiaux - la promotion des nouvelles technologies.»