Un robot inspiré de l'arpenteuse utilise des muscles tolérants à 10 MeV pour parcourir des terrains martiens

Des chercheurs de l'Université de Göteborg, avec le soutien de l'Agence Spatiale Européenne (ESA), ont développé un robot rampant à corps souple inspiré de la chenille arpenteuse, conçu pour naviguer sur des terrains planétaires accidentés avec une empreinte électronique minimale. Le système repose sur un actionneur élastomère diélectrique enroulé (RDEA), un muscle artificiel cylindrique qui se contracte et s'étend sous tension pour produire un mouvement péristaltique. Ses électrodes souples sont fabriquées en nanotubes de carbone monoparoi (SWCNT), un matériau que les simulations et expériences ont montré capable de tolérer des expositions à des particules alpha et protons jusqu'à 10 MeV, soit un niveau de radiation comparable à l'environnement martien. Le robot fonctionne à basse tension, ce qui réduit la consommation énergétique et le risque de défaillance sur des missions longue durée. Fait notable : lors des tests sur substrats imprimés en 3D, l'équipe a découvert accidentellement que le robot pouvait se diriger passivement en accrochant ses pattes avant dans des rainures de surface orientées à différents angles (de 0 à 30 degrés), réalisant des virages gauche-droite sans actionneur supplémentaire ni électronique d'orientation embarquée.

L'intérêt de cette architecture réside dans sa tolérance aux pannes et sa simplicité mécanique. Ugo Lafont, spécialiste en matériaux et technologies spatiales à l'ESA, souligne que le RDEA continue de fonctionner même partiellement sectionné ou perforé, une propriété précieuse dans un environnement où la maintenance est impossible. Pour les concepteurs de systèmes planétaires, cela représente une alternative crédible aux rovers rigides classiques (comme Perseverance ou Curiosity) dont la mobilité dépend de trains roulants complexes vulnérables aux chocs et à l'ensablement. La navigation passive par interaction avec le terrain ouvre également une piste de recherche pour des robots autonomes légers opérant sans capteurs actifs coûteux en énergie. Il reste néanmoins à démontrer que ces performances se maintiennent hors conditions de laboratoire contrôlées.

Le projet, intitulé "Soft Annelid-Inspired Robot with Peristaltic Gait using Low Voltage Fault-Tolerant Artificial Muscles for Planetary Exploration", est financé par le programme Discovery de l'ESA. Il s'inscrit dans un courant plus large de robotique souple spatiale où plusieurs équipes académiques europénnes et américaines explorent les élastomères diélectriques pour des missions à faible masse. La prochaine étape prévoit des tests sous cycles thermiques et radiation réelle, ainsi qu'une intégration de capteurs légers. L'équipe de Göteborg envisage également des essais au Mars Yard de l'ESA aux Pays-Bas, une installation simulant la topographie extraterrestre. Le prototype actuel reste un démonstrateur de laboratoire, pas encore un système déployable, mais la validation du comportement de direction passive constitue un résultat concret et non trivial.