Aller audacieusement là où personne n'est allé auparavant peut être une expérience solitaire, et avoir une IA comme compagnon peut aider lors de ces longs voyages. Lors des missions Artemis de la NASA, un vaisseau spatial unique prendra son envol. Orion, le tout dernier vaisseau spatial de la NASA construit pour l'homme, est développé pour être capable d'envoyer des astronautes sur la Lune et constitue un élément clé pour les envoyer un jour sur Mars.Un Orion sans équipage sera testé sur Artemis I et parcourra 40 000 miles au-delà de la Lune, plus loin qu'aucun vaisseau spatial construit pour l'homme n'est allé auparavant. Cette mission préparera la mission Artemis II avec équipage et les missions suivantes qui amèneront les astronautes à la surface de la Lune et à la Porte lunaire. Le module d'équipage et de service d'Orion transportera les astronautes dans l'espace lointain. Le système d'interruption de lancement, situé au sommet du vaisseau spatial, ne sert qu'à éloigner le module d'équipage et les astronautes qui s'y trouvent de la fusée en cas d'urgence. Il sera largué après un lancement et une ascension réussis au sommet de la fusée Space Launch System.
Le module d'équipage d'Orion, parfois appelé « capsule », s'appuie sur plus de 60 ans d'expérience de la NASA en matière d'exploration spatiale. Construit par le maître d'œuvre Lockheed Martin, il peut fournir un espace de vie à quatre astronautes pendant une durée maximale de 21 jours sans s'amarrer à un autre vaisseau spatial. Les avancées technologiques pour les voyages dans l'espace profond, telles que les systèmes de survie, l'avionique, les systèmes d'alimentation et la protection thermique de pointe, soutiendront l'équipage pendant le lancement, l'atterrissage et la récupération.
Lorsque Lockheed Martin a imaginé l'ordinateur parlant, les ingénieurs ont pensé qu'il suffirait de placer un Amazon Echo Dot sur le tableau de bord avec un ordinateur portable et de s'en tenir là. Mais ce n'était pas si simple, a déclaré Rob Chambers, directeur de la stratégie spatiale civile commerciale de Lockheed. Au-delà des contraintes techniques, ils ont dû surmonter les représentations menaçantes d'un ordinateur spatial de bord, dans la veine de 2001 : L'Odyssée de l'espace de Stanley Kubrick. Contrairement à l'ordinateur collégial de Star Trek, "HAL" commence à avoir des ratés, prend le contrôle du vaisseau spatial et s'oppose aux tentatives de l'équipage pour l'éteindre.
Dans le film 2001, l'Odyssée de l'espace, HAL 9000 (abrégé avec le prénom « HAL ») est le nom du système informatique embarqué du vaisseau spatial habité Discovery One, chargé d'enquêter à l'autre bout du système solaire sur le signal émis par un monolithe basé sur la Lune en direction d'un point proche de la planète Jupiter.
Système avancé d'intelligence artificielle capable de participer avec fluidité à une conversation, via une interface de synthèse vocale optimisée, HAL est pour ainsi dire le « sixième membre » de l'équipage du Discovery One. Il est apte à prendre de manière autonome des décisions et gère tous les systèmes de navigation, de contrôle et de communication du vaisseau. En principe, HAL est capable de diriger seul le vaisseau.
Parmi les cinq membres humains de l'équipage, seuls deux hommes sont actifs : David « Dave » Bowman et Franck Poole, qui se répartissent les créneaux horaires, les trois autres (Whitehead, Hunter et Kaminski) étant en hibernation jusqu’à l'arrivée du vaisseau à proximité de Jupiter, afin d’économiser les ressources en nourriture. Au cours du voyage, HAL annonce une défaillance mineure d'un instrument : l'un des circuits de l'antenne de communication avec la Terre, l'élément « AE 35 », doit être remplacé, faute de quoi il cessera d'être opérationnel dans les 72 heures. Franck effectue une sortie extravéhiculaire (EVA) pour remplacer le circuit.
Mais, lors de l'examen du circuit (censé être défaillant), rien ne révèle une quelconque anomalie. Franck et Dave s'isolent alors dans une capsule de sortie du vaisseau, de telle sorte que HAL ne puisse les entendre. Ils s'interrogent sur la possibilité d'une défaillance — non du composant, mais de HAL lui-même —, puisque le supercalculateur a apparemment commis une erreur en prédisant cette panne. Si cela était avéré, cela montrerait que l'ordinateur central du vaisseau présente un dysfonctionnement manifeste. Ainsi, dans le cas où les fonctions « intellectuelles supérieures » de HAL devraient être « déconnectées », les deux hommes se demandent ce que celui-ci en penserait. Mais ils ignorent que HAL les suit discrètement, recomposant leur conversation en lisant sur leurs lèvres au travers de la vitre de la capsule.
Il ne s'agit pas seulement d'une préoccupation soulevée par la science-fiction. Cet été, le développeur d'IA Blake Lemoine, anciennement de Google, a déclaré publiquement qu'il pensait qu'un chatbot qu'il avait aidé à construire était devenu sensible. Cette histoire a déclenché une conversation mondiale sur la question de savoir si certaines intelligences artificielles sont ou pourraient être conscientes. De telles affirmations renforcent les craintes ancrées depuis longtemps dans la culture populaire, à savoir qu'un jour, la technologie avancée permettant aux humains de réaliser des choses extraordinaires pourrait être trop intelligente, ce qui pourrait conduire à des machines conscientes d'elles-mêmes et désireuses de blesser les gens.
Dans l'espace lointain, alors qu'Orion se trouve à des centaines de milliers de kilomètres, les délais pour atteindre le nuage seraient, disons, astronomiques. À l'avenir, ce délai pourrait aller de quelques secondes à une heure pour transmettre des messages à un vaisseau spatial en route vers Mars, à quelque 96 millions de kilomètres de la Terre. C'est pourquoi les ingénieurs ont construit un ordinateur de bord pour traiter les données, a expliqué Chambers.
« Il ne s'agit pas de choses en conserve. Il s'agit d'un traitement en temps réel », a-t-il déclaré. « Toute cette intelligence doit se trouver sur le vaisseau spatial parce que nous ne voulions pas subir le décalage temporel qui consiste à remonter vers le vaisseau spatial, redescendre vers la Terre, remonter et redescendre à nouveau. » Nous ne voulons pas du HAL 9000, « Je suis désolé, Dave. Je ne peux pas ouvrir les portes du compartiment des nacelles », a déclaré Chambers à Mashable. « C'est la première chose que tout le monde a dite quand nous l'avons suggéré pour la première fois ».
Lockheed Martin et ses collaborateurs pensent plutôt que le fait d'avoir un assistant virtuel à commande vocale et des appels vidéo dans le vaisseau spatial serait plus pratique pour les astronautes, leur permettant d'accéder à des informations loin de la console de l'équipage. Cette flexibilité pourrait même les rendre plus sûrs, selon les ingénieurs.
Découvrons le vaisseau spatial Orion de la NASA
Caisson sous pression
La structure sous-jacente du module d'équipage s'appelle le caisson sous pression. Elle est constituée de sept grandes pièces en alliage d'aluminium qui sont assemblées par soudage par friction-malaxage dans le Michoud Assembly Facility de la NASA, à La Nouvelle-Orléans. Ce procédé permet de produire une capsule étanche à l'air, à la fois solide et légère.
Coque arrière
Le récipient sous pression est recouvert d'une enveloppe protectrice sur les côtés coniques du module d'équipage, appelée coque arrière, composée de 1 300 tuiles du système de protection thermique. Les tuiles sont constituées d'un matériau en fibre de silice similaire à ceux utilisés depuis plus de 30 ans sur la navette spatiale, et protégeront le vaisseau spatial à la fois du froid de l'espace et de la chaleur extrême de la rentrée dans l'atmosphère.
Bouclier thermique
Le fond de la capsule, qui connaîtra les températures les plus élevées lors du retour d'Orion sur Terre, est recouvert du plus grand bouclier thermique ablatif du monde, mesurant 16,5 pieds de diamètre. Le bouclier thermique protégera Orion lorsqu'il entrera dans l'atmosphère terrestre à une vitesse initiale de 25 000 mph et qu'il supportera des températures de près de 5 000°F, soit environ la moitié de la chaleur du Soleil.
La surface extérieure du bouclier thermique est constituée de blocs d'un matériau appelé Avcoat, une version reformulée du matériau utilisé sur les capsules Apollo. Pendant la descente, l'Avcoat s'ablate ou brûle de manière contrôlée, évacuant ainsi la chaleur d'Orion.
Couvercle de la soute avant
Le couvercle de la soute avant, situé au sommet du module d'équipage, protège la partie supérieure de la capsule et les parachutes d'Orion pendant le lancement, le vol orbital et la rentrée dans l'atmosphère. Il est recouvert des mêmes tuiles de protection thermique que la coque arrière. Après la rentrée du vaisseau spatial dans l'atmosphère terrestre, elle est larguée à une altitude d'environ 23 000 pieds pour permettre le déploiement du système de parachutes.
Propulseurs du système de contrôle de la réaction
Le module d'équipage possède un système de propulsion composé de 12 petits moteurs appelés propulseurs du système de contrôle de la réaction. Lorsque le module d'équipage se sépare du module de service pour la rentrée dans l'atmosphère, les 12 propulseurs sont utilisés pour guider le module d'équipage, s'assurer qu'il est correctement orienté avec le bouclier thermique vers le bas, et maintenir la stabilité du vaisseau spatial pendant sa descente.
Intérieur
À l'intérieur d'Orion, une structure en aluminium composée de poutres entrecroisées, appelée dorsale, constitue la structure du plancher où seront fixés les sièges de l'équipage et où se trouveront les casiers de rangement de l'équipage. La plupart des équipements dont l'équipage aura besoin pour vivre dans l'espace lors de futures missions seront stockés ici. Les quatre sièges du module d'équipage sont conçus pour accueillir près de 99 % de la population humaine. Les sièges sont réglables pour que les astronautes puissent atteindre toutes les commandes lorsqu'ils portent leur combinaison pressurisée.
Aménagements pour l'équipage
Un certain nombre d'aménagements aideront les astronautes à se sentir chez eux. Des réservoirs et un distributeur fournissent de l'eau potable et un moyen simple de réhydrater et de réchauffer les aliments. La baie d'hygiène d'Orion sera équipée d'une nouvelle toilette compacte, dont le design facilite l'utilisation dans l'espace pour les hommes comme pour les femmes. Un dispositif d'exercice intégré permet aux astronautes de s'entraîner à la fois à l'aérobic et à la force. En cas d'irradiation, telle qu'une éruption solaire, les membres de l'équipage s'abriteront dans deux grands casiers de rangement situés sur le plancher de la capsule, en utilisant les matériaux denses présents à bord comme bouclier.
Affichages et commandes
Les astronautes feront fonctionner Orion à l'aide d'un système d'affichage et de contrôle sophistiqué qui utilise des logiciels avancés pour aider l'équipage. L'équipage sera en mesure de commander le vaisseau spatial à l'aide de trois écrans d'affichage, d'environ 60 interrupteurs physiques, de deux commandes manuelles de rotation, de deux commandes manuelles de translation et de deux dispositifs de commande du curseur. Des procédures électroniques sont également programmées dans le système pour aider l'équipage dans les processus quotidiens et d'urgence, ce qui permet à l'équipage d'économiser du temps et de l'espace et rend obsolètes les grands manuels papier des opérations du système.
Systèmes de contrôle de l'environnement et de survie
Les systèmes de contrôle environnemental et de survie feront du module d'équipage un lieu habitable pour les astronautes. Un nouveau système régénérable élimine le dioxyde de carbone et l'humidité et maintient l'air de la cabine propre. Le système maintient également la température et la pression du vaisseau spatial et détecte si l'environnement interne devient dangereux. Les combinaisons spatiales du système de survie de l'équipage d'Orion s'interfacent avec le système de survie pour maintenir les astronautes en vie jusqu'à six jours afin de leur permettre de rentrer chez eux en cas de dépressurisation de la cabine.
Parachutes
Le module d'équipage abrite le système de parachutes d'Orion. Les parachutes assurent un atterrissage en toute sécurité aux astronautes qui reviennent sur Terre à grande vitesse dans le vaisseau spatial. L'atmosphère terrestre agissant comme un frein sur Orion, le vaisseau spatial sera d'abord ralenti d'environ 25 000 mph à 325 mph. Ensuite, le système de 11 parachutes doit se déployer dans un ordre précis afin de ralentir Orion à une vitesse relativement faible de 20 mph pour l'amerrir dans l'océan Pacifique.
Module de service européen
Sous le module d'équipage se trouve le module de service européen d'Orion, fourni par l'ESA (Agence spatiale européenne) et construit par le principal entrepreneur Airbus. Le module de service est la centrale électrique du vaisseau spatial : il lui fournit l'électricité, la propulsion, le contrôle thermique, l'air et l'eau.
Propulsion
Le module de service d'Orion fournit les capacités de propulsion qui permettent à Orion de faire le tour de la Lune et d'en revenir lors de ses missions. Le module de service dispose de 33 moteurs de différentes tailles. Le moteur principal fournira les principales capacités de manœuvre pendant le séjour dans l'espace, y compris l'insertion d'Orion dans une orbite rétrograde lointaine et la sortie de cette orbite pour revenir sur Terre. Les 24 propulseurs de contrôle de réaction sont utilisés pour diriger et contrôler Orion pendant son séjour en orbite. Huit moteurs auxiliaires sont également utilisés pour les manœuvres de translation, agissant essentiellement comme une sauvegarde du moteur principal. Le système de propulsion a également la capacité de ramener l'équipage à la maison dans diverses situations d'urgence, y compris dans des scénarios d'avortement après que le système d'avortement du lancement a déjà été largué.
Alimentation électrique
Le système d'alimentation électrique du module de service fournit de l'énergie à l'ensemble du vaisseau spatial Orion. Le système gère l'énergie produite par les quatre panneaux solaires du module, qui fournissent suffisamment d'électricité pour alimenter deux maisons de trois chambres. Un total de 15 000 cellules solaires sur les quatre panneaux sont utilisées pour convertir la lumière en électricité, et les panneaux peuvent tourner pour rester alignés avec le Soleil pour une puissance maximale.
Contrôle thermique
Le système de contrôle thermique comprend des radiateurs et des échangeurs de chaleur pour maintenir les astronautes et les équipements à une température confortable. Le système de contrôle thermique comprend une partie active, qui transfère la chaleur de l'ensemble du vaisseau spatial aux radiateurs du module de service, et une partie passive, qui protège le module de service des environnements thermiques internes et externes.
Stockage des consommables
Le système de stockage des consommables du module de service fournit de l'eau potable, de l'azote et de l'oxygène au module d'équipage, stockés dans des réservoirs. L'eau potable est fournie par le système de distribution d'eau, couvrant les besoins en eau utilisable de l'équipage pour la durée de la mission. L'oxygène et l'azote sont fournis par le système de distribution de gaz, la quantité de gaz dans chaque réservoir étant réglable en fonction du profil de la mission.
Le module d'équipage d'Orion se séparera du module de service peu avant de rentrer dans l'atmosphère terrestre. Le module d'équipage est la seule partie d'Orion qui reviendra sur Terre à la fin de chaque mission. Lors des premiers vols, les composants de grande valeur du module d'équipage, tels que l'avionique, les systèmes de contrôle environnemental et les systèmes de survie, seront réutilisés, et il est prévu de réutiliser davantage de composants lors des missions ultérieures.
Grâce aux missions Artemis, la NASA fera atterrir la première femme et la première personne de couleur sur la Lune, ouvrant ainsi la voie à une présence lunaire durable et à long terme et servant de tremplin aux futures missions d'astronautes vers Mars.
Une expérience destinée à tester cette technologie accompagnera Artemis lors de son premier vol spatial, qui pourrait avoir lieu dès le 29 août. Le projet, baptisé Callisto en référence à l'un des compagnons de chasse préférés d'Artémis dans la mythologie grecque, est programmé pour donner à l'équipage des réponses en direct sur l'état de vol du vaisseau spatial et d'autres données, telles que l'approvisionnement en eau et le niveau des batteries. Cette technologie est financée par les entreprises, et non par la NASA. Un système Alexa spécialement conçu pour le vaisseau spatial aura accès à quelque 120 000 données, soit plus que les astronautes n'en ont eu jusqu'à présent, et certaines informations supplémentaires n'étaient auparavant disponibles qu'au centre de contrôle de Houston.
Aucun astronaute ne sera réellement à bord d'Orion pour cette première mission - à moins que le mannequin dans le cockpit ne compte. Mais le vol inaugural de 42 jours, qui permettra de tester différentes orbites et la rentrée dans l'atmosphère, ouvrira la voie à l'envoi d'un équipage par la NASA lors des missions suivantes. L'intégration ou non d'un assistant virtuel dans le vaisseau spatial pour ces expéditions dépendra de la réussite de la démonstration lors d'Artemis I. Pour tester son Alexa, le contrôle de mission utilisera un logiciel de vidéoconférence fourni par Cisco Webex pour poser des questions et donner des commandes verbales à l'intérieur du vaisseau spatial. Cisco exécutera son logiciel sur un iPad dans la capsule. Des caméras installées un peu partout dans Orion surveilleront le fonctionnement du logiciel.
Pour l'essentiel, l'assistant virtuel répondra à des questions telles que « Alexa, à quelle vitesse se déplace Orion ? » ou « Alexa, quelle est la température dans la cabine ? » La seule chose que le système peut réellement contrôler ce sont les lumières, a déclaré Justin Nikolaus, un concepteur vocal d'Alexa sur le projet. « En ce qui concerne le contrôle du véhicule, nous n'avons pas accès aux composants critiques ou aux logiciels essentiels à la mission à bord », a déclaré Nikolaus à Mashable. « Nous sommes en sécurité dans Orion. »
L'Alexa de l'espace peut ne pas sembler si avancée. Mais les ingénieurs ont dû trouver comment faire en sorte que l'appareil reconnaisse une voix dans une boîte de conserve. L'acoustique d'Orion, avec ses surfaces principalement métalliques, ne ressemblait à rien de ce que les développeurs avaient rencontré auparavant. Ce qu'ils ont appris dans le cadre de ce projet est maintenant appliqué à d'autres environnements sonores difficiles sur Terre, comme la détection de la parole dans une voiture en mouvement dont les vitres sont baissées, a déclaré Nikolaus.
Le changement le plus important par rapport aux appareils Amazon standard est que le système utilisera une nouvelle technologie que la société appelle « commande vocale locale », qui permet à Alexa de fonctionner sans connexion Internet. Sur Terre, Alexa fonctionne sur le cloud, c'est-à-dire sur l'internet et utilise des serveurs informatiques stockés dans des centres de données.
Source : NASA
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La NASA a fait part de ses inquiétudes quant au projet de SpaceX de déployer environ 30 000 satellites de plus pour son programme Starlink, tout comme certaines grandes entreprises La NASA a demandé à Nokia de construire le tout premier réseau cellulaire LTE / 4G sur la Lune, faisant ainsi progresser les technologies « Tipping Point »