Des scientifiques ont réussi, pour la première fois, à contrôler l’orientation d’un satellite en orbite grâce à l’IA. Cet événement ouvre la voie vers une nouvelle classe de systèmes de contrôle de satellite et incarne surtout une étape charnière dans la quête d’autonomie complète dans l’espace.

L’IA s’est immiscée partout sur Terre : médecine, vidéos sur Internet, gain de productivité et tout simplement dans notre quotidien. Mais les scientifiques fondent de grands espoirs dans cette technologie qui s’exporte désormais bien au-delà du plancher des vaches pour atteindre la voûte céleste. La NASA et IBM se sont, par exemple, déjà associés pour développer une IA unique capable de prédire la météo solaire afin de mieux protéger la Terre de l’influence qu’y exerce notre étoile.

Mais ce n’est pas tout, un « grand pas vers l’autonomie complète dans l’espace » vient d’être franchi : pour la première fois, un système d’IA développé par des scientifiques de l’université Julius-Maximilians de Würzburg (JMU) en Allemagne a réussi à modifier l’attitude d’un satellite en orbite sans intervention humaine.

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Une IA autonome a pour la première fois réalisé l’exploit de contrôler l’orientation d’un satellite

Lorsqu’un satellite est en orbite, ajuster sa direction est indispensable, notamment pour permettre aux instruments de pointer correctement et de gérer l’influence du rayonnement du Soleil. Mais contrôler l’orientation des satellites s’avère délicat: cette opération est réalisée soit à distance par des opérateurs humains, soit par des logiciels préprogrammés. Or, ces méthodes sont chronophages, coûteuses et ne permettent pas d’anticiper tous les imprévus. C’est là que le projet In-Orbit Demonstrator for Learning Attitude Control (LeLaR) intervient.

Il repose sur un apprentissage par renforcement profond: pour simplifier, les ingénieurs « enseignent » au logiciel de contrôle de vol du satellite quand et comment ajuster son orientation – grosso modo à se programmer lui-même, ce qui est beaucoup plus rapide et moins coûteux. Les chercheurs ont d’abord utilisé un simulateur haute fidélité pour entraîner leur modèle d’IA avant de le charger sur le contrôleur de vol du nanosatellite actuellement en orbite terrestre basse : InnoCube.

Ils ont effectué leur premier test le 30 octobre, lors d’un passage du satellite. L’objectif était de déterminer une attitude (ou orientation) et laisser le contrôleur s’ajuster de manière autonome pour atteindre la position désirée, grâce à des roues de réaction mécaniques. Et ce test, comme les suivants, a été couronné de succès !

Cette prouesse est un grand pas dans la quête d’autonomie complète dans l’espace

Le LeLaR apporte une nouvelle approche du contrôle de vol spatial. Ce n’est pas le premier à exploiter l’IA pour optimiser des fonctions essentielles des satellites, comme le rappellent nos confrères de Space.com. La NASA a déjà eu recours à un système d’IA autonome pour son Jet Propulsion Laboratory, le U.S. Naval Research Laboratory s’apprête à déployer son système Autosat et quant aux scientifiques de l’Université de Californie à Davis et de Proteus Space, ils travaillent sur le lancement d’un satellite qui pourra contrôler l’état de ses systèmes.

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En revanche, le LeLaR est le premier projet où un satellite contrôle sa propre orientation en orbite. Cet exploit représente un progrès déterminant, qui ouvre la voie à une utilisation accrue de l’IA autonome dans les satellites, reposant sur le développement d’un nouveau type de contrôleurs.

En simplifiant les processus et en étant plus efficaces grâce à l’IA autonome, ils permettraient de réduire les coûts, accélérer les déploiements et améliorer la sécurité des satellites. En résumé, « C’est un grand pas vers l’autonomie complète dans l’espace », selon le professeur Sergio Montenegro, membre de l’équipe LeLaR.