maxon Story

«Nous collecterons des données d´une valeur inestimable»

Pour la première fois, un hélicoptère va décoller de la surface de Mars. L´ingénieur aérospatial Matt Keennon explique comment cette mission impossible est devenue réalité.

Entretien avec Matt Keennon, ingénieur aérospatial et chef de projet chez AeroVironment, Inc.

Un hélicoptère va être utilisé sur Mars pour la première fois dans l´histoire de l´humanité. AeroVironment a participé à la construction de l´hélicoptère. Vous êtes nerveux?

Matt Keennon. Toujours! Il y a tellement d´inconnues, du lancement jusqu´à l´atterrissage sur Mars. Faire voler un hélicoptère dans un environnement aussi hostile est un événement absolument sans précédent. Toute l´équipe – le JPL, la NASA Ames, la NASA Langley et nous, ici, chez AeroVironment – a déployé des efforts considérables pour identifier tous les risques possibles et imaginables et les réduire à un minimum.

Comment vous est venue l´idée d´un hélicoptère martien?

L´idée de faire décoller un véhicule aérien de la surface de Mars remonte à plusieurs décennies. En 1993, des scientifiques roumains ont publié une étude sur un avion à décollage vertical à énergie solaire destiné à Mars. Puis, à la fin des années 1990, la NASA a organisé un concours destiné aux étudiants, lors duquel les participants devaient développer un concept d´hélicoptère martien. L´hélicoptère martien actuel, Ingenuity, est né de l´imagination de Bob Balaram du JPL, qui travaille avec nous depuis plus de 20 ans maintenant. Il est l´ingénieur en chef de ce projet et en assure la direction depuis le début.

Quelles connaissances les scientifiques espèrent-ils tirer de ces vols et de leurs images?

Bien que chacun de ces vols durera moins de deux minutes, ils collecteront des données incroyablement précieuses qui nous aideront à mieux comprendre l´environnement de Mars sous un angle totalement nouveau.

L´atmosphère sur Mars est extrêmement ténue et comparable aux conditions régnant sur Terre à une altitude de 30 kilomètres. Selon vous, quelle est la probabilité que le petit drone puisse effectivement décoller de la planète rouge?

Je suis convaincu que l´hélicoptère décollera de la surface de Mars et volera, à condition qu´il arrive sans encombre. AeroVironment a déjà construit des aéronefs qui fonctionnent à l´énergie solaire et sur batterie, et qui ont volé avec succès à cette altitude et en présence de cette même densité atmosphérique ténue. Ces aéronefs volaient avec des hélices très similaires aux pales de l´hélicoptère Mars Ingenuity.

Six de ces moteurs DCX 10, Ø 10 mm, à balais, dirigent l´hélicoptère martien.

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Quel a été le plus grand défi pour les ingénieurs travaillant à ce projet révolutionnaire?

Si vous demandez aux ingénieurs électriciens, ils vous diront que la conception de l´électronique était la tâche la plus délicate. Les ingénieurs en mécanique diront que la conception mécanique a été la plus difficile. Les ingénieurs logiciels diront que c´est le logiciel et ainsi de suite... Toutes les disciplines de l´ingénierie vous diront la même chose! Chaque membre de notre équipe de développement, que ce soit au JPL, chez maxon ou chez AeroVironment, a travaillé dur pour que cette aventure historique se réalise. En définitive, rien ne bat un bon travail d´équipe.

Combien de personnes participent au projet et depuis combien de temps est-il en cours?

Les travaux de développement de ce projet innovant d´hélicoptère martien ont débuté en 2013. Au fil du temps, ce sont vraisemblablement plusieurs centaines de personnes qui ont travaillé sur ce projet. Des dizaines d´entreprises se sont impliquées. Comme maxon, elles ont dû développer des composants sur mesure, testés selon des spécifications très strictes. Les exigences de la mission n´ont pas toujours été faciles à satisfaire, mais nous y sommes parvenus.

Pourquoi maxon?

maxon dispose d´une expérience extrêmement précieuse dans le secteur spatial, et a également joué un rôle important dans le succès du drone Nano Hummingbird d´AeroVironment au début des années 2000. Il s´agissait du premier drone de la taille d´un colibri à utiliser un moteur maxon DC à balais de 8 mm pour son entraînement.

Quelles exigences les moteurs DC doivent-ils remplir?

Celles concernant les éléments que sont le poids, la longueur, la tension de fonctionnement, le rendement à un couple et une vitesse donnés, la durée de vie avec une charge donnée, la température de stockage, la température de fonctionnement et la résistance à la pénétration de poussière, pour n´en citer que quelques-uns.

Matt Keennon, ingénieur aérospatial et chef de projet chez AeroVironment, Inc.

Comment décririez-vous le travail avec maxon?

Ce fut et c´est une expérience fantastique à de nombreux égards. En collaborant très étroitement, nous avons pu accumuler un énorme corpus de connaissances. Les petits moteurs à courant continu sont le composant le plus complexe de ce projet.

Quelle direction pourraient prendre les futurs hélicoptères martiens?

Les idées ne manquent pas pour les futurs hélicoptères martiens, mais rien n´est encore définitif. Je suis sûr que l´hélicoptère Ingenuity sera une première étape vers un hélicoptère bien plus grand et bien plus complexe, dont il est encore impossible d'imaginer les capacités.

Qui? Comment? Quoi? Infos et chiffres

Commande L´hélicoptère dispose d´une commande autonome; il est impossible de le piloter à distance. À cause de la durée nécessaire à l´expédition des signaux radio entre la Terre et Mars.

Planification des itinéraires Chaque vol sera programmé selon un plan spécifique sur Terre puis chargé dans l´hélicoptère avant son décollage. Le jour du vol, l´hélicoptère décollera à l´heure prévue puis il prendra ses propres décisions concernant les commandes de vol précises, rapidement calculées et nécessaires à la réalisation du plan de vol global et à l'atterrissage en toute sécurité.

Profil de vol Décoller, monter de trois mètres, effectuer un mouvement de boucle latérale (rotation) pour regarder les environs, puis descendre lentement pour atterrir en toute sécurité. Un plan de vol plus avancé prévoit un déplacement latéral jusqu´à 150 mètres au-dessus du sol martien, puis le retour au point de départ et l´atterrissage.

Analyse Il est prévu de mettre à profit les deux jours suivant un vol pour transmettre les données recueillies, y compris les prises de vue en couleur, puis pour planifier le vol suivant. Les itinéraires deviendront plus complexes d´un vol à l´autre. 30 fenêtres expérimentales sont prévues pour effectuer les vols. Cinq vols d´exploration sont prévus au total.