Le forage des « Borebots » pourrait enfin atteindre la vie martienne enfouie

CANI/Jim Vaughan

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Les ingénieurs de Planet Enterprises, un incubateur de technologies spatiales situé à Washington, ont révélé un concept de forage pionnier nommé Borebots, comme indiqué dans un récent rapport de la NASA.

Ces Borebots pourraient ouvrir la voie à une nouvelle ère d’exploration scientifique en permettant de forer à des profondeurs sans précédent, de l’ordre de 50 mètres.

Alors que les scientifiques se tournent vers des endroits comme le pôle sud de Mars pour en savoir plus sur son eau ancienne et son potentiel de vie, ils sont confrontés à l'obstacle des profondeurs extrêmes.

Les Borebots pourraient changer la donne en s'aventurant dans ces profondeurs, nous aidant ainsi à découvrir encore plus de mystères cachés de Mars.

Traditionnellement, le forage de trous profonds nécessite des systèmes d'attache complexes pour l'alimentation et le contrôle, ce qui entraîne des équipements lourds qui entraînent des coûts importants.

L'équipe de Planet Enterprises a cependant conçu une nouvelle approche : des robots de forage autonomes capables de fonctionner de manière indépendante sans avoir besoin de connexion.

Ces robots compacts, enfermés dans un cylindre de 64 millimètres de diamètre sur 1,1 mètre de long – ressemblant à des segments de tubes de forage – incarnent une gamme de composants autonomes, notamment une batterie, un foret, un moteur et un système électronique.

Des rovers comme Perseverance (qui explore actuellement Mars), ou les robots Boston Dynamics Spot, pourraient déployer ces Borebots. En étendant un tube de déploiement, le rover envoie un robot à la surface, déclenchant le processus de forage.

NON

Bien que dépendant de l'alimentation de la batterie, la capacité du Borebot à creuser dans le régolithe met l'accent sur la conservation de la durée de vie de la batterie. Lorsque l’énergie diminue, le robot utilise des pointes de traction pour remonter le trou qu’il a créé.

En rentrant dans le tube de déploiement et en revenant en toute sécurité au rover, le Borebot peut être rechargé et nettoyé pendant qu'un autre prend sa place.

Grâce à ce système cyclique, la flotte Borebot pourrait maintenir un rythme d'excavation continu, éliminant ainsi le besoin de machines de support encombrantes.

L'équipe d'ingénierie a examiné plusieurs défis potentiels et a imaginé des solutions, telles que l'utilisation de Borebots décédés pour alimenter les actifs et l'introduction de joints articulés pour les forages de branchement.

Le rapport complet comprend des conceptions et des calculs CAO complexes, allant de l'électronique de puissance au couple de la tête de forage.

Même si la progression du projet reste incertaine, en raison d'un manque apparent de financement supplémentaire, les ingénieurs de Planet Enterprises ne se laissent pas décourager.

Leurs idées visionnaires, comme le concept TitanAir qui a reçu un prix NIAC Phase I en 2023, démontrent leur détermination à repousser les limites de la technologie spatiale.

Alors que leur travail de pionnier se poursuit, ils font progresser régulièrement le potentiel du forage autonome et redéfinissent l’avenir de l’exploration spatiale.

Le rapport complet a été publié dans NIAC et peut être consulté ici.

Résumé de l'étude :

Une méthode est présentée pour effectuer un forage de glace profonde sur Mars avec une foreuse électromécanique sans lien physique avec la surface. Alors que les foreuses électromécaniques suspendues par câble ont une attache avec l'atterrisseur et un système pour soulever et abaisser la foreuse, ce système utilise à la place des robots autonomes appelés borebots comme assemblage de fond de trou. Cette enquête a révélé plusieurs avantages clés du système des borebots, principalement une réduction des éléments à point de défaillance unique comme le treuil et le câble. Au lieu de cela, plusieurs borebots peuvent être utilisés dans un mode de fonctionnement séquentiel qui répartit uniformément l'usure mécanique et laisse le temps de rechargez les borebots entre les voyages. Cela offre la possibilité de démarrer des forages supplémentaires sur de nouveaux sites de forage lorsque vous le souhaitez, ou après une perte catastrophique de l'équipement de fond. Les inconvénients incluent les limites de profondeur dues aux exigences de masse/volume de stockage d'énergie, qui peuvent être encore limitées par des inefficacités dans la transmission du robot de forage ; et le potentiel d'usure cumulative de la paroi du trou de forage, ce qui pourrait entraîner un résultat négatif dans les substrats mous ou non consolidés.