Un rover totalement mécanique sur Vénus ?

Pour pallier aux problèmes que posent la température et la pression à la surface de Vénus sur des systèmes complexes comme l'électronique, le programme AREE (Automaton Rover for Extreme Environments) étudie actuellement ce que pourraient faire des automates sur Vénus.

L'alimentation en énergie se ferait avec des turbines à vent et la communication en morse avec un orbiteur qui enverrait un signal radar qui serait renvoyé par une cible rotative sur le rover.

La forme de l'automate est inspirée des premiers chars d'assault, utilisés pendant la première guerre mondiale.

Etonnant, non ?



https://www.jpl.nasa.gov/images/technology/20170825/tech20170825-16.jpg



https://www.jpl.nasa.gov/images/technology/20170825/tech20170825b.jpg



https://www.jpl.nasa.gov/images/technology/20170825/tech20170825c.jpg



https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6933
https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/niac/2017_Phase_I_Phase_II/Automaton_Rover_Extreme_Environments/

Donc si je comprend bien, le Rover ne possède pas d’émetteur ? mais juste des reflecteur d'onde radio, qui en etait caché ou pas, communique en morse ? c'est original !

je ne sait pas quel serait le débit d'un tel système de communication, mais je ne pense pas qu'il faille s’attendre a beaucoup , non ? et quid de l'électronique qui contrôlerai tout sa ? Venus, sa n'est pas vraiment le paradis, avec sa pression et sa chaleur infernale au niveau du sol.

David L. a écrit:Pour pallier aux problèmes que posent la température et la pression à la surface de Vénus sur des systèmes complexes comme l'électronique,

L'idée semble bien être de se passer totalement d'électronique.
Donc propulsion mécanique actionnée par la turbine à vent, cela doit pouvoir se gérer .... mais quid d'un changement de direction ?
Actionner un bras chargé de prélever des échantillons  ... sans doute plus délicat. Et quoi faire des prélèvements ?
Le retour de signal radar par miroirs c'est pour connaitre la position au sol de l'engin ?

Team members hope to flesh out a rover concept that will eventually be able to study the geology of Venus and perhaps drill a few samples.

Pour la transmission de données "montantes" vers l'orbiteur (concernant les échantillons) .... je ne vois pas :scratch:

[mode blague ON]
Pas envisageable d'utiliser des signaux de fumée pour le radar

[mode blague OFF]

PS : Un sujet qui relève plutôt AMHA de "Techniques" ..... car pas de concrétisation dans un horizon proche. Et il y aura probablement d'autres "pistes" avant qu'une mission de "rover" vénusien soit programmée

Un artiste Theo Jansen a inspiré .... avec son automate strandbeest actionné par le vent

Certes pas de concrétisation pour bientôt, mais sujet intéressant qui permet d'explorer de nouveaux paradigmes.
Pour l'informatique, on pourrait proposer du pneumatique:
http://www.tomshardware.fr/articles/processeur-pneumatique,1-5903.html

Certes ce serait plus lent pour traiter l'information , mais les sonde spatiales nous ont habitués à des explorations sur des décennies et dans le futur sur des siècles !

se que je vois pas c'est la communication de l'orbiteur vers le rover :???:. c'est un truc qu'on programmerais mécaniquement a l'avance et qu'on pourrait pas modifier ensuite?
il y a aura quand même un peu d’électronique avec les panneau solaire, surement un spectromètre, sinon, je vois pas comment faire une analyse des materiaux sans ça.


personnellement , je crois plus a un dirigeable volant dans des condition acceptable (~30km d'altitude) et qui larguerait des petit drones minimaliste qui prélevait des morceau de sol avant de remonté pour analyse au dirigeable. au moins pas besoin d'exposer les composante critique (transmission, source d'energie, pilotage, instrument de pointe) a des conditions extrêmes, et pas besoin de resté long temps exposé avec le reste.

phenix a écrit:se que je vois pas c'est la communication de l'orbiteur vers le rover :???:. c'est un truc qu'on programmerais mécaniquement a l'avance et qu'on pourrait pas modifier ensuite?
il y a aura quand même un peu d’électronique avec les panneau solaire, surement un spectromètre, sinon, je vois pas comment faire une analyse des materiaux sans ça.

Dans les documents, il y a plusieurs versions d'études du rover par exemple celui-là

Ils ont tous en commun d'avoir une source d'énergie qui est le vent agissant sur une turbine.
Et cette énergie doit être transmise mécaniquement aux autres appareils. Pas de conversion électrique, pas d'électronique, pas de spectromètre, seulement des sondes de pression, de température me paraissent plausibles. Pour actionner une pelle ou un outil de forage (débrayable) cela me parait déjà un casse-tête.

Pour la sonde ... on peut y mettre tout ce dont tu parles : panneaux solaires, électronique, spectromètre ....

Le problème qu'on essaye de débrouiller un peu ce sont les deux sens de communication

• de la sonde vers le rover .... qui apparemment ne recevrait que des ondes provenant d'un radar
  
• du rover vers la sonde ..... sachant que ce rover serait sans électronique et apparemment avec seulement un miroir orientable (ou tournant ?)  permettant de réfléchir ou pas  - éventuellement plus ou moins longtemps comme point et tiret en morse - le flux reçu du radar de la sonde.
  

De quoi se faire chauffer les neurones pour imaginer comment les données captées par le rover peuvent remonter, et comment le flux radar peut "commander" au rover.

personnellement , je crois plus a un dirigeable volant dans des condition acceptable .

Le sujet a je crois déjà été abordé, donc tu peux redonner éventuellement les liens et laisser ce Fil sur un autre concept vivre sa vie :sage:

Pour se déplacer avec la force du vent , on peut envisager des engins à roues munis d'une éolienne avec moins d 'articulations qui peuvent se coincer et que l'on ne risque pas de pouvoir réparer sur le sol vénusien  . De tels engins peuvent même se déplacer vent debout et paradoxalement avec plus d’efficacité... la vitesse du vent relatif étant alors la somme des vitesses de l'engin et du vent par rapport au sol qui sert d'appui :

On peut envisager encore plus robuste avec une éolienne à axe vertical  qu'il n'est pas nécessaire d'orienter , même si son rendement est plus réduit... on n'est tout de même pas pressé, surtout qu'il vaut mieux piloter lentement sur le sol vénusien... le " pilote " ayant aussi des réactions lentes!

Pour l'électronique, il existe des technologies très haute température du type carbure de silicium. Je me souviens avoir lu des article sur des transistors utilisables à 400°C et plus.
Pour les actionneurs, je rappelle qu'à haute température la majorité des matériaux et dont les aimants permanents perde leur propriétés magnétique. Du coup s'est rappé pour les moteurs électriques.

Pour revenir à un mobile se déplaçant directement par transmission mécanique avec une éolienne :
il y a encore plus contre intuitif  car çà se démontre rationnellement et sur cette vidéo concrètement - on peut se déplacer plus vite que le vent en vent arrière !

Pour l'explication cette vidéo:

Le rôle de l'éolienne comme "source" d'énergie mécanique pour tout ce qui est à bord me rappelle un peu les ateliers du XIXème siècle où un "axe tournant" entrainé généralement par une machine à vapeur, traversait tout l'atelier et des machines-outils y étaient connectées par des transmissions "poulies/courroies" .


C'est l'axe de l'éolienne (dans le modèle présenté) qui joue ce rôle et il faut lui "connecter" les roues motrices, le bras préleveur/foreur, les miroirs tournants .... probablement avec des engrenages, des chaines/pignons etc .... bref du costaud et qui ne fond pas, mais en minimisant les frottements synonymes de perte, et en chassant le gaspi pour ne pas alourdir.
Comme certaines de ces transmissions doivent être débrayables et/ou réversibles (bras qui monte et descend) ... le challenge est redoutable.

Daccord l'industrie mécanique a une longue histoire. Mais elle n'est pas dépassée pour autant et les pays qui négligent  son développement risquent de devenir totalement dépendants.
https://www.challenges.fr/industrie/l-industrie-mecanique-retrouve-et-depasse-son-niveau-d-avant-crise_464433

Bien , dans notre cas, pour Vénus, c'est vrai que ne pouvant pas utiliser l'électricité et  l'électronique à profusion, on n'en revient à imaginer un futur qui serait le prolongement de la mécanique du début du XX qui se serait perfectionné dans un monde parallèle où l'électricité et l'électronique ne seraient pas apparus ...ou très peu pour ne pas verser dans l'exagération ;)

Un article de Futura Sciences sur cette mécatronique vénusienne:
http://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/physique-venus-ordinateur-survivrait-conditions-extremes-25525/

Laurent Sacco a écrit:La Nasa explore une troisième voie : revisiter la technologie de la fin du 19^e siècle et du début du 20^e siècle... À cette époque, les ingénieurs étudiaient les premiers calculateurs mécaniques et les chars d'assaut blindés de la Première guerre mondiale. C'est ainsi qu'est né le projet Automaton Rover for Extreme Environments (AREE). Les ingénieurs d'aujourd'hui veulent ainsi s'inspirer, entre autres, du fameux calculateur mécanique de Charles Babbage, dont Futura avait déjà parlé dans l'article ci-dessous. Les engrenages et les leviers pourraient alors remplacer les puces au siliciumet les mémoires magnétiques

Il y a peut-être trop de projets actuellement pour que la Nasa ou quelqu'un d'autre aille poser un engin sur Venus. Pourtant la solution de l'automate résistant à la pression pour enregistrer les températures et les vents au sol serait une bonne solution en attendant de tenter le coup avec un rover.

katalpa a écrit:Il y a peut-être trop de projets actuellement pour que la Nasa ou quelqu'un d'autre aille poser un engin sur Venus. Pourtant la solution de l'automate résistant à la pression pour enregistrer les températures et les vents au sol serait une bonne solution en attendant de tenter le coup avec un rover.

Pas trop de projets en soi, mais rapport au financement qui est accordé à l'exploration du système solaire.

Je reste très sceptique sur ce type de projet, un rover complètement mécanique qui communique en "morse" par réflexion, et donc sans aucun système vidéo ou radar permettant d'évoluer dans son espace, ça me parait peu probable.

https://sciencepost.fr/2017/08/explorer-surface-de-venus-mieux-vaut-revenir-aux-bons-vieux-fondamentaux/

[mod]Je me suis permis de renommer le titre car automate n'était pas assez parlant à mon avis, sur le coup j'ai cru que c'était un automate de type industriel (donc électronique). J'ai donc préférer insister sur un robot mécanique.[/mod]

Qu'il y est trop de projet ce n'est pas le problème, la question est de savoir les quelles auront a priorité et je vois pas pourquoi un énième projet martien passerait devant un véritable projet d'étude in situ de venus.

phenix a écrit:Qu'il y est trop de projet ce n'est pas le problème, la question est de savoir les quelle auront a priorité et je vois pas pourquoi un énième projet martien passerait devant un véritable projet d'étude in situ de venus.

J'aimerais beaucoup voir la mission d'un robot mobile sur Vénus, mais il y a des priorités qui sont établies par le Planetary Science Decadal Survey et la dispersion des efforts n'a jamais été efficace...

Plusieurs choses peuvent favoriser de futures missions martiennes :

- la nécessité d'avoir un relais de télécommunications en orbite martienne, Mars Odyssey étant âgée de 16 ans, et de remplacer MRO à l'horizon 2024-2025.

- Venus ne présente un intérêt que pour les sciences planétaires, alors que Mars (comme Europe et Encelade) est aussi intéressante pour l'astrobiologie.

- il y a une dynamique engagée pour l'exploration de Mars alors que ce n'est pas le cas pour Vénus.

bon je sais que je suis pas neutre sur la question mais:

-Pour l'astrobiologie, la probabilité qu'une forme de vie extrêmophile puisse survivre a la surface est infinitésimale, mais les nuages vénusien pourrais habiter une vie comme les nuages terrestre (quoi que étanche a l'acide, bien évidemment) et vu le manque d’étude géologique de venus, on a peu d'information sur son passé et la possibilité qu'elle a eu d’habité la vie.

-Pour l'histoire de la dynamique , je comprend pas l'argument. Une dynamique, cela ce crée, on ne doit pas se limiter a une planète sous pré-texte que la génération d'avant c'est concentré dessus. Au contraire, on en a beaucoup appris sur Mars et il faudra être de plus en plus pointu pour faire de nouvelle découverte, alors que avec seulement quelques heures a la surface, on ne sait quasiment rien de Venus et chaque information collecté serait une découvetre.

phenix a écrit:bon je sais que je suis pas neutre sur la question mais:

-Pour l'astrobiologie, la probabilité qu'une forme de vie extrêmophile puisse survivre a la surface est infinitésimale, mais les nuages vénusien pourrais habiter une vie comme les nuages terrestre (quoi que étanche a l'acide, bien évidemment) et vu le manque d’étude géologique de venus, on a peu d'information sur son passé et la possibilité qu'elle a eu d’habité la vie.

-Pour l'histoire de la dynamique , je comprend pas l'argument. Une dynamique, cela ce crée, on ne doit pas se limiter a une planète sous pré-texte que la génération d'avant c'est concentré dessus. Au contraire, on en a beaucoup appris sur Mars et il faudra être de plus en plus pointu pour faire de nouvelle découverte, alors que avec seulement quelques heures a la surface, on ne sait quasiment rien de Venus et chaque information collecté serait une découvetre.

Pour l'acidité, il existe une algue rouge qui vit dans un domaine de pH inférieur à 1. La vie n'a pas fini de nous surprendre.

Pour la dynamique, effectivement cela se crée, mais on investit plus facilement là où l'on a déjà investi. On va plus facilement lancer un orbiteur relais de remplacement quand on a encore des rovers à la surface que construire une nouvelle infrastructure en partant de rien ou juste pour elle-même.

Pour Vénus, l'aspect visuel me fait beaucoup rêver. Mais si un rover se pose, que ce soit sur Mars ou sur Vénus, sur un sol basaltique, dans une ancienne zone volcanique, les données récoltées seront moins riches, variées et intéressantes que dans un ancien bassin sédimentaire...

De plus, pour Mars, si le mot de compétition est trop fort, on peut quand même parler d'émulation. Il est plus difficile pour une puissance spatiale d'être en dehors de l'exploration martienne que de celle de Vénus. Là est une partie de la dynamique dont je voulais parler.

A l'opposé, il n'y a par exemple aucune dynamique d'exploration d'Uranus et Neptune, malgré l'intérêt qu'elles peuvent avoir.

Bonjour,

Remarque : au sol l'atmosphère est si dense que le vent doit être très lent et ressembler plutôt à un courant marin.

Cette sonde mobile aurait besoin d'un détecteur d'obstacles et de crevasses, qui sur d'autres planètes demande beaucoup d'électronique. Il faudrait se rabattre sur le principe de grandes "moustaches de chat" ?

La récupération des (maigres) données est en effet possible par un faisceau laser étroit à l'écoute de l'écho d'un sémaphore rapide ou d'une grande feuille de métal vibrante.
(principe du microphone passif sur Terre). Mais l'atmosphère risque de trop atténuer les ondes radar de plus haute fréquence qui sont les plus directionnelles.

Les chimistes connaissent peut-être des batteries à sels fondus pour haute température. elles pourraient alimenter une électronique rustique à tubes à vide (lampes chauffées par filament)

   :scratch:

BipBonjour,

Remarque : au sol l'atmosphère est si dense que le vent doit être très lent et ressembler plutôt à un courant marin.

Cette sonde mobile aurait besoin d'un détecteur d'obstacles et de crevasses, qui sur d'autres planètes demande beaucoup d'électronique. Il faudrait se rabattre sur le principe de grandes "moustaches de chat" ?

La récupération des (maigres) données est en effet possible par un faisceau laser étroit à l'écoute de l'écho d'un sémaphore rapide ou d'une grande feuille de métal vibrante.
(principe du microphone passif sur Terre). Mais l'atmosphère risque de trop atténuer les ondes radar de plus haute fréquence qui sont les plus directionnelles.

Les chimistes connaissent peut-être des batteries à sels fondus pour haute température. elles pourraient alimenter une électronique rustique à tubes à vide (lampes chauffées par filament)

   :scratch:

Intéressant ! 
Donc pour l’alimentation en énergie- Les batteries à sels  fondus servant pour son stockage -, tu préconises une sorte d’hydrolienne ? 

Pour les sels fondus, j’ai trouvé ceci:

industrie-techno.com/ Philippe Passebon/ le 13/4/2016

industrie-techno.com/general-electric-veut-stocker-l-energie-avec-des-sels-fondus-et-une-turbine-au-co2
Une turbine fonctionnant spécifiquement avec du CO₂ , lui-même mis sous phase supercritique avec de la chaleur stockée par des sels fondus, est à l’étude chez General Electric, annonce le groupe dans un document. GE voit dans le système une alternative au stockage par batteries.
Pour proposer cette nouvelle solution de stockage d’énergie, GE s’appuie sur deux idées complémentaires. D’une part sur une technologie existante : le stockage de la chaleur avec des sels fondus, notamment utilisée pour le solaire à concentration, où des miroirs concentrent l’énergie solaire pour chauffer un fluide. La chaleur est  ainsi stockée assez longtemps pour être ensuite réutilisée pendant les heures sans soleil. D’autre part, les chercheurs de GE ont utilisé du CO₂ en lieu et place de l’eau pour faire tourner la turbine. Sous l’effet de la chaleur libérée par les sels fondus, le CO₂ sous forme de glace carbonique passe sous haute pression en phase supercritique à 700°C. Cette phase supercritique n’est ni liquide ni gazeuse mais est aussi dense qu’un liquide tout en possédant des propriétés de circulation, comme la viscosité, proches de celles d’un gaz. GE a ensuite créé un nouveau type de turbine à haut rendement pour exploiter spécifiquement les propriétés de ce CO₂ supercritique.
Ces turbines dites "Sunrotors" pourraient ainsi convertir jusqu’à 68 % de l’énergie stockée sous forme de chaleur en électricité, alors que les centrales à gaz les plus efficaces aujourd’hui ont un rendement de 61 %. Cela grâce aux bonnes propriétés caloportrices du CO₂ et grâce aux  besoins diminués de compression du CO₂ supercritique par rapport à la vapeur. Enfin, la technologie des sels fondus répond également mieux aux besoins de flexibilité des réseaux d’électricité, qu’elle soit produite par l’énergie solaire, nucléaire ou de combustion : la chaleur peut être stockée puis utilisée dans un second temps, selon les besoins, pour produire l’électricité. Tandis qu’une turbine fonctionnant à la vapeur d’eau nécessitera une demi-heure pour se mettre en marche, celle au CO₂ prendra une ou deux minutes.

Le JPL lance son concours pour la réalisation d'un rover qui se lancera à la conquête héroïque du sol vénusien. Faire l'impasse sur l'étude géologique d'une planète n'est pas valorisant, ni pour les ingénieurs, ni pour les scientifiques . Et les concurrents ne se bousculent pas au portillon...Trois prix sont proposés aux futurs gagnants :

https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-wants-your-help-designing-a-venus-rover-concept

Que le meilleur gagne ! :cheers:

                                                

Oui, mais… Le sol vénusien est chaud et la pression y est énorme.

Super intéressant, merci de ce partage, je vais voir si je peux y participer.

Pour l'instant ça ne correspond à aucun des projets auxquels je pensais, mais pourquoi pas monter ou rejoindre une équipe vu que je connais un peu cette planète et les projets relatifs à son exploration.