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Quels défis Qualcomm et la Nasa ont relevés pour faire voler le drone Ingenuity sur Mars ?

Le processeur Qualcomm Flight est aux commandes du petit hélicoptère Ingenuity, qui doit bientôt réaliser un premier vol sur Mars. Une plateforme adaptée par la Nasa pour résister aux conditions très rudes de la planète rouge et répondre aux missions bien spécifiques d'Ingenuity.
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Quels défis Qualcomm et la Nasa ont relevés pour faire voler le drone Ingenuity sur Mars ?
Quels défis Qualcomm et la Nasa ont relevés pour faire voler le drone Ingenuity sur Mars ? © NASA/JPL-Caltech

L'entreprise américaine Qualcomm a collaboré avec le Jet Propulsion Labs (JPL) de la Nasa pour développer les technologies derrière le mini-hélicoptère Ingenuity, qui accompagne le rover Perseverance sur Mars. Plus précisément, le laboratoire de la Nasa s'est tourné vers une puce baptisée "Qualcomm Flight", basée sur un Snapdragon 801, qui permet à l'hélicoptère de voler de façon autonome. Qualcomm affirme que sa stratégie de test, qui consiste à pousser ses technologies à leur maximum avant de les commercialiser, a joué en sa faveur et que cela a facilité l'adaptation de son processeur pour le drone Ingenuity.

Délai de transmission des informations
Qualcomm Flight a été originellement développé avec le vol autonome en tête. La plateforme se concentre sur les technologies généralement embarquées sur les drones grands publics telles que la vidéo 4K ultra-HD, la navigation par odométrie visuelle et inertielle, l'assistance au vol, etc. Ce sont des critères qui ont été pris en compte par le JPL puisque, sur Mars, le drone doit être capable de voler de façon autonome dans des zones inaccessibles au rover et capturer des images en haute résolution.

Pour adapter son processeur à l'environnement spatial, Qualcomm a dû prendre en compte le fait que les signaux mettent plusieurs minutes à transiter depuis la Terre jusqu'à Mars, ce qui rend impossible le contrôle à distance en temps réel. L'hélicoptère reçoit des ordres et réalise l'opération de façon autonome dans un délai de 3 à 22 minutes. En plus de permettre le vol autonome du drone, la plateforme Flight est aussi utilisée pour le système de communication du rover : ses capacités de calcul traitent les photos prises par l'hélicoptère afin de transmettre uniquement les données essentielles aux équipes sur Terre.
 

La puce qui contrôle Ingenuity


Radioactivité et atmosphère particulière
Toutefois, il a fallu adapter la puce afin de la rendre suffisamment robuste pour que les composants puissent voyager dans l'espace et fonctionner sur Mars sans s'abîmer. Qualcomm a aussi dû prendre en compte l'atmosphère particulière (avec une densité équivalente à seulement 1% de celle de la Terre) et le niveau de radioactivité élevé qui peut notamment endommager le silicium de la puce. Tout comme les températures extrêmes. Des tests réalisés par le JPL ont permis à Qualcomm de déterminer les pièces qui s'abîment le plus en raison des radiations, ce qui a permis au JPL de modéliser le risque et cela peut aujourd'hui l'aider à décider si le drone doit réaliser ou non une mission.

Un autre défi consiste à s'assurer que le système peut gérer les opérations de vol autonome avec une puissance de calcul suffisante mais sans user trop d'énergie, puisque l'hélicoptère doit utiliser une grande partie de l'énergie qu'il génère pour chauffer ses composants en raison des températures extrêmes sur Mars, qui peuvent chuter à -90°C la nuit.

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