Par Kevin Peesker, président, Microsoft Canada
L’accélération de l’innovation dans les technologies de pointe prouve que tout est possible; il n’y a littéralement plus de limite. La réalité mixte repousse les limites et permet une collaboration à distance depuis n’importe où sur Terre et un jour, bientôt, dans l’espace. MDA, partenaire des missions spatiales internationales et société de technologie spatiale, se montre avant-gardiste en matière d’utilisation de la réalité mixte pour relever les défis critiques des missions, soutenir les activités robotiques en orbite et fournir une formation immersive et en situation à des astronautes.
Établi à Brampton, en Ontario, le travail de MDA est axé sur trois secteurs principaux : géointelligence, systèmes à satellites et activités robotiques et spatiales. Le développement et l’utilisation de Canadarm et de Canadarm2 sont une immense source de fierté pour le Canada, au point de figurer sur le billet de cinq dollars du pays! Le bras robotique a soutenu des missions de navette spatiale, déployé des satellites, entretenu le télescope spatial Hubble et joué un rôle majeur dans l’assemblage de la Station spatiale internationale. Dans le cadre de son partenariat avec l’Agence spatiale canadienne, MDA développe actuellement le Canadarm3, système robotique de nouvelle génération activé par l’IA destiné à la station spatiale lunaire Gateway, station spatiale internationale en orbite autour de la Lune.
Une collaboration sectorielle est fondamentale pour alimenter l’innovation qui répond aux besoins uniques de l’espace. De la visualisation immersive par l’entremise du HoloLens 2 à la technologie infonuagique à l’aide d’Azure Space, Microsoft s’engage à aider ses clients et partenaires à réussir leurs missions spatiales, en réinventant des solutions à certains des problèmes les plus difficiles. En collaborant avec Microsoft, MDA exploite le potentiel de la réalité mixte et des capacités infonuagiques sur Terre et en orbite.
Laboratoire DREAMR de MDA
L’un des plus grands défis du développement de la technologie spatiale consiste à simuler l’expérience en orbite et à intégrer les réalités auxquelles les astronautes sont confrontés. C’est ici que le laboratoire DREAMR (Dynamic Robotic Emulation and Mixed Reality) de MDA entre en jeu. Le laboratoire DREAMR est un laboratoire de robotique en apesanteur qui intègre la réalité mixte, dans lequel les ingénieurs peuvent mettre à l’essai la robotique pour vérifier la performance réelle du matériel en orbite.
« En utilisant la réalité mixte, nous pouvons intégrer le contexte et les images que vous ne pouvez pas vivre ici sur Terre normalement, a déclaré Mike Hiltz, chef de service des activités de mission chez MDA. Alors que la plupart des mises à l’essai ont lieu à l’emplacement stratégique, Microsoft HoloLens 2, l’interface robot-charge utile est en mesure de renforcer l’analyse et de fournir des renseignements que vous ne pouvez pas obtenir directement dans le laboratoire, y compris des perspectives réalistes de l’espace. »
En tirant parti de la boîte à outils de la réalité mixte à code source ouvert, MDA a exploré diverses façons d’améliorer ses capacités de recherche et de développement. Par exemple, en utilisant le HoloLens 2, lorsque les ingénieurs MDA déplacent le bras holographique, le bras robotique réel se déplace avec lui. Ainsi, il n’est pas nécessaire de faire appel à deux personnes à cette fin; un ingénieur peut se tenir à côté du robot, le mettre en marche, puis recevoir tous les renseignements pertinents directement devant lui. Cette commodité est particulièrement importante pour visualiser les renseignements de capteurs, tels que la mesure de force et le suivi de position.
MDA utilise également un environnement immersif pour mettre à l’essai des prototypes de planification et d’exécution de missions. La télémétrie, ou « données », joue un rôle important dans le laboratoire DREAMR pendant le développement, ainsi que pendant la phase d’analyse, pour la visualisation de toutes les variables, y compris deux robots, une émule de vaisseau spatial, ainsi que les forces et les moments en jeu. Pendant les orbites où la communication est intermittente, les contrôleurs au sol seront en mesure de reconstituer rapidement un événement au cours d’une période d’« interruption » en reproduisant la télémétrie et en recherchant des anomalies. Actuellement, cette information est représentée sous forme de chiffres sur un diagramme. En tirant parti de la technologie de l’IA et de la réalité mixte, le HoloLens donnera vie à ces données de manière très visuelle en montrant son aspect sur la station spatiale.
Formation pour les activités en orbite
L’objectif de MDA concernant le HoloLens 2 est de créer un environnement immersif qui permet de visualiser la station spatiale et de capter les vues incroyables que les astronautes verraient en orbite, pour saisir le « facteur choc ».
« Nous avions une occasion unique de former des astronautes et des contrôleurs au sol en matière d’utilisation de la robotique spatiale sur Terre », a déclaré Kevin Nasimok, chef de l’équipe de l’exploitation chez MDA. À l’Agence spatiale canadienne, chaque astronaute qui se rend à la station spatiale reçoit une formation en robotique pour comprendre comment faire fonctionner le Canadarm2. En réalité, cela implique souvent d’avoir à retirer un vaisseau spatial de l’espace, tâche difficile, car il n’est pas fixé à la station, et que tout est en mouvement. »
90 % des activités en orbite sont contrôlées depuis le sol. Il faut des opérateurs au sol hautement qualifiés localisés lorsque la situation ne se passe pas comme prévu. MDA utilise la réalité mixte pour supprimer les couches d’un modèle et permettre à une personne munie d’un casque de se servir de la robotique pour visualiser le mouvement des mécanismes. « Dans le processus d’enseignement, nous sommes en mesure de leur montrer ce qui se passe. Il s’agit d’un outil très puissant, car il leur donne une meilleure idée de la façon dont les choses se déplacent et réagissent », a affirmé M. Nasimok. « Pendant la présentation de ces leçons, j’entends souvent : «Oh! Voilà comment cela fonctionne! », car il est difficile de le visualiser autrement ».
La démonstration de l’ampleur du travail dans l’espace est un élément important de la formation. La réalité mixte prépare mieux les astronautes à faire fonctionner le bras robotique, long de 17 mètres, sur une station spatiale de la longueur d’un terrain de football. En utilisant Azure Spatial Anchors, MDA prépositionne tous les biens, de sorte que chaque fois que le HoloLens est utilisé dans une pièce précise, tout se retrouve automatiquement au bon endroit. De plus, lorsque plusieurs utilisateurs se trouvent dans un même espace, chaque utilisateur a l’assurance de voir la même image, au même emplacement. Si les utilisateurs se trouvent à deux lieux différents, MDA utilise deux Azure Spatial Anchors différents, qui fournissent des cadres de référence afin que la position d’un utilisateur dans une salle par rapport à l’ancrage soit prise en compte avec précision dans l’autre pièce. MDA envisage d’associer cette évolution à Microsoft Mesh pour permettre aux gens de se connecter et de collaborer avec plus de profondeur et de dimension.
Prochaines étapes
Prochain grand pas à franchir, Canadarm3 est le projet d’exploration spatiale le plus ambitieux de MDA à ce jour. Ce bras robotique sera utilisé à bord de Gateway, un poste de surveillance spatial dirigé par la NASA qui orbitera autour de la Lune. Cette mission présente de nouveaux défis pour MDA, car les communications sont très intermittentes en orbite. Grâce à l’utilisation de capteurs et de systèmes avancés activés par l’intelligence artificielle, Canadarm3 effectuera des opérations sans nécessiter de surveillance et de supervision par les contrôleurs au sol ou les astronautes à bord. En raison de ces longues périodes d’« interruption », la réalité mixte devrait jouer un rôle essentiel dans le réassemblage, tout en offrant aux contrôleurs au sol la possibilité de collaborer et de faire fonctionner le robot à distance.
En travaillant ensemble, Microsoft et MDA découvrent de nouvelles perspectives, en éliminant des obstacles et en renforçant le potentiel de la technologie pour changer le monde avantageusement, sur le terrain et parmi les étoiles.
Pour obtenir de plus amples renseignements, visitez le site : Microsoft | HoloLens 2
