Andreas Müller / Prof. Hakan Kayal à propos de la caméra d’observation de PAN sur Mars
Une interview de l'auteur Andreas Müller pour GrenzWissenschaft-Aktuell (GreWi)
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Würzburg (Allemagne) - Une équipe de recherche de l'université de Würzburg participe à la mission allemande sur Mars « Valles Marineris Explorer » (VaMEx) actuellement planifiée par le Centre aérospatial allemand (DLR). Une part de la contribution au projet, qui est financée par le ministère fédéral de l'économie et de la protection du climat, consiste en une caméra qui recherchera des phénomènes anormaux non identifiés (PAN) dans le ciel martien.
C'est la première fois que le gouvernement allemand finance un projet de recherche via le DLR avec une composante PAN clairement identifiée.
Grenzwissenschaft-Aktuell.de (GreWi) s'est entretenu avec le professeur Hakan Kayal au sujet de la mission prévue et de la caméra PAN sur la planète rouge.
Andreas Müller (rédacteur en chef de GreWi) : Cher Monsieur Kayal, votre projet de contribution à l'exploration du canyon martien Valles Marineris, actuellement en phase de planification, s'appelle « Symphony ». Pourquoi ce nom ?
Hakan Kayal : Dans le contexte de VaMeX-3, notre contribution vise à simuler un scénario d'exploration réaliste dans lequel un rover terrestre est utilisé dans une mission analogue d'exploration de grottes. D'une part, notre contribution consiste en un essaim de robots dont les composants, appelés corps d'autorotation, sont largués depuis les airs, puis tournent doucement, guidés vers le sol comme des graines d'érable, collectant des données au cours du processus. De cette manière, plusieurs de ces drones peuvent être distribués sur une grande zone et finalement utilisés comme des réseaux de capteurs ou de répéteurs. D'autre part, la communication dite « sans visibilité directe » entre le rover et le centre de contrôle sur Terre est rendue possible grâce à un orbiteur martien simulé. Cela implique un contrôle complexe et un échange de données entre les différents éléments du système, le corps d'autorotation, l'orbiteur, le rover et le centre de contrôle. Cet échange est coordonné par un autre élément central du système, la « passerelle ». À l'avenir, on peut imaginer qu'il s'agira d'un atterrisseur situé naturellement à l'extérieur de la grotte. Ce déploiement et la communication entre et vers les différents composants doivent être coordonnés, c'est-à-dire orchestrés, à la manière d'un orchestre. Comme une symphonie. D'où le nom.
Ce réseau d'amplificateurs de signaux et de processeurs de données sera nécessaire et important dans la vaste vallée Valles Marineris de Mars, car les différents composants de la mission, qui doivent explorer divers aspects du canyon avec des rovers et des drones, doivent non seulement communiquer entre eux, mais aussi transmettre les données obtenues à l'orbiteur, qui les renverra ensuite sur Terre.
Vous pouvez également lire l'article de fond sur VaMeX-3 ICI
GreWi : Et la caméra PAN fera également partie de ce réseau ?
Kayal : C'est exact. La passerelle est comparable à un atterrisseur. Outre son rôle de coordination de la communication étendue, elle pourrait elle-même contenir des instruments scientifiques, comme des caméras. Notre système de caméra simule une application possible sur Mars. Nous pouvons l'utiliser pour détecter des phénomènes célestes à court terme tels que les pluies de météorites, la formation de nuages, les éclairs ou les PAN. Il est basé sur nos projets antérieurs sur Terre : nous utilisons depuis des années des caméras à Hessdalen, en Norvège, qui est connue pour ses phénomènes lumineux récurrents mais toujours inexpliqués dans le ciel. Nous avons récemment mis à jour ce système avec une caméra stéréo basée sur l'IA (...GreWi a rapporté).
Le système de caméra stéréo sur le toit du campus du JMU à Würzburg.Source : JMU/IFEX
Un autre modèle, le prototype d'un observatoire, est situé sur le toit du campus universitaire de Würzburg. Une caméra panoramique y observe l'ensemble du ciel et enregistre tous les objets volants qui le survolent. D'autres observatoires de ce type sont en cours de planification. Grâce à l'intelligence artificielle, ces systèmes apprennent à distinguer les objets volants terrestres connus (oiseaux, insectes, ballons, avions, satellites, etc.) des phénomènes supposés inconnus. Cependant, la caméra PAN pour MarsSymphony comprendra des innovations significatives et sera conçue pour répondre à des exigences spécifiques à MarsSymphony. Il s'agit notamment d'un système de suivi automatique des météores ou des PAN qui seront enregistrés par des caméras à haute résolution. L'intégration d'un système de caméras pour l'observation du ciel sur la passerelle représente une étape importante dans le développement d'un système de détection des phénomènes à court terme dans l'atmosphère martienne et dans la recherche des PAN. Dans le cadre du projet, un système terrestre d'observation de l'atmosphère et d'exploration des PAN sera préparé en tant que prototype pour les missions d'exploration.
GreWi : Les systèmes installés en Norvège ont-ils déjà détecté le phénomène de Hessdalen ?
Kayal : Nous n'avons rien vu d'intéressant en Norvège. Tout ce que nous avons vu jusqu'à présent, c'est un grand nombre d'objets naturels ou artificiels tels que des oiseaux, des insectes, des phares de voiture, des éclairs, etc. Les raisons en sont les suivantes : 1) Il n'y a probablement rien dans notre ligne de mire et notre champ de vision. Mais nous ne pouvons évidemment pas exclure la possibilité que quelque chose apparaisse juste au-delà de la colline suivante et que nous ne puissions pas voir. 2) Les caméras ne sont pas parfaites, il y a parfois des ratés. Par hasard, bien sûr, quelque chose pourrait apparaître à ce moment précis et nous pourrions le manquer. L'observation opérationnelle, continue et fiable par tous les temps est un défi technique qu'il ne faut pas sous-estimer.
GreWi : Une autre caméra IA destinée à détecter les anomalies se trouve actuellement à bord d'un petit satellite en orbite autour de la Terre. Pouvez-vous nous en dire plus à ce sujet ?
Kayal : En mars 2024, nous avons lancé avec succès notre nanosatellite (6U cubesat) « SONATE-2 » sur l'orbite terrestre à l'aide d'une fusée SpaceX Falcon 9.
Ce satellite embarque également plusieurs caméras qui rechercheront des anomalies à la surface de la Terre. Il est actuellement entraîné à reconnaître ces anomalies et à les distinguer des phénomènes et structures connus. SONATE-2 devrait donc être capable de détecter des anomalies dans un nouvel environnement et de reconnaître de manière autonome des caractéristiques déjà définies à la surface de la Terre, telles que des formes géométriques, qui pourraient à l'avenir indiquer une activité géologique, chimique ou biologique à la surface d'autres corps dans le système solaire. Contrairement à d'autres projets similaires, c'est la première fois qu'une IA est entraînée directement à ces tâches, et sur place, dans l'espace, plutôt que sur Terre. Les caméras sont également capables de détecter de manière autonome des phénomènes lumineux brefs tels que les éclairs. Une grande partie de la technologie que nous testons dans l'espace pourrait également être utilisée pour détecter les PAN à l'avenir. Dans le cadre d'un projet étudiant, nous avons envisagé la faisabilité d'un petit satellite dédié à la détection des PAN. Avec un financement approprié, un tel système satellitaire pour la recherche sur les PAN, sans doute constitué d'une constellation de satellites, semblerait possible.
GreWi : SONATE-2 a-t-il déjà détecté des anomalies sur Terre ? Des OVNIs ou des PAN ont-ils été localisés ?
Kayal : SONATE-2 ne possède pas de caméra PAN. Il ne faut pas s'y méprendre. Mais l'entraînement de la charge utile d'IA à bord de SONATE-2 se déroule avec succès.
Les cibles que nous avons sélectionnées sur Terre dans le cadre des scénarios de test, comme les systèmes d'irrigation circulaires en Afrique, sont reconnues. La détection des anomalies fonctionne également jusqu'à présent et doit encore être optimisée. Par anomalies, nous entendons des structures qui se distinguent clairement de leur environnement habituel et attendu, comme les zones agricoles circulaires irriguées dans le Sahara, l'architecture ou les îles artificielles (voir illustration).
Au cours des dernières semaines, des résultats provisoires ont été présentés lors de conférences sur l'espace :
"Résultats préliminaires et expérience en vol de la mission 6U SONATE-2. Schwarz, Tobias ; Balagurin, Oleksii ; Greiner, Tobias ; Herbst, Tobias ; Kaiser, Tobias ; Kayal, Hakan ; Maurer, Andreas. In Small Satellites, System & Services Symposium (4S). Palma de Mallorca, Espagne, 2024 ».
"Novel On-Board Data Processing Strategies on Nanosatellite SONATE-2. Maurer, Andreas ; Balagurin, Oleksii ; Greiner, Tobias ; Herbst, Tobias ; Kaiser, Tobias ; Kayal, Hakan ; Schwarz, Tobias. In Small Satellites, System & Services Symposium (4S). Palma de Mallorca, Espagne, 2024 ».
D'autres expériences et améliorations du système font l'objet d'activités en cours.
GreWi : Revenons à VaMEx-MarsSymphony : la participation de l'université de Würzburg dans le projet VaMEx comprend également une caméra PAN. Ce serait donc la première fois que nous rechercherions des objets et des phénomènes volants non identifiés (OVNI/PAN) sur une autre planète. Comment vous est venue l'idée de faire cela sur Mars ?
Kayal : Nous ne savons toujours pas ce que sont les OVNI et les PAN. Mars et la Terre sont très similaires à bien des égards, de la géologie à la météorologie. S'il existe des PAN sur Terre, ils pourraient également être visibles dans le ciel martien. Un autre avantage d'une telle détection serait que, sur Mars, nous pourrions au moins exclure les causes terrestres connus de nombreuses observations classiques d'OVNI/PAN, tels que les oiseaux, les insectes, les ballons et les avions, etc. comme explications de tout OVNI détecté dès le départ. Le nombre de satellites et de sondes terrestres sur et autour de Mars est encore gérable et leurs trajectoires orbitales et de vol sont connues, prévisibles et faciles à vérifier. Cependant, nous ne cherchons pas de petits hommes verts sur Mars, mais des anomalies qui pourraient indiquer de nouveaux événements ou de nouvelles caractéristiques. Les chances sont faibles, mais une telle détection sur Mars ferait sensation et nous fournirait des données qui empêchent souvent de trouver les causes de ces phénomènes avec des systèmes terrestres.
GreWi : La caméra n'est donc pas à la recherche d'individus martiens verts. Mais que se passera-t-il si vous en découvrez ?
Kayal : Mars et la Terre se ressemblent, mais nous savons que Mars a évolué pendant plusieurs millions d'années, passant d'un monde autrefois vraisemblablement propice à la vie à un environnement aujourd'hui hostile à la vie, du moins à la surface. Les formes de vie supérieures qui existent aujourd'hui sur Terre y sont pratiquement impossibles et il n'y a pas de traces connues d'une civilisation avancée. La vie sur Mars, si elle n'a jamais existé, n'est probablement présente que sous la forme de microbes. Cependant, l'un des objectifs de la mission VaMEx est de rechercher la vie sur Mars. Nous ne voulons donc rien exclure. Quant à savoir à quoi ressemblera cette vie martienne présumée et si elle est réellement « verte », nous serons heureux d'être surpris.
GreWi : Le financement du projet par des fonds fédéraux est également unique à ce jour (code de financement 50RK2451A) et me semble être un grand pas en avant pour une recherche sérieuse sur les PAN en Allemagne.
Kayal : Absolument. C'est la première fois qu'un projet de recherche avec une composante PAN très spécifique et reconnue est soutenu par des fonds fédéraux. Nous en sommes très reconnaissants. En 2022, la recherche sur les PAN a été explicitement incluse dans le canon de recherche de l'IFEX. Ce financement est également une reconnaissance de nos efforts pour réduire la stigmatisation et le tabou qui entourent ce domaine de recherche, y compris au niveau académique. Nous espérons que cela ouvrira la voie à d'autres projets PAN bénéficiant d'un financement important et que cela conduira peut-être à des collaborations avec les institutions publiques concernées.
À ce jour, le Centre de recherche interdisciplinaire sur les extraterrestres (IFEX) est le premier et le seul centre de recherche au monde où, outre la recherche spatiale et le développement de technologies spatiales, les PAN/OVNI font officiellement l'objet de recherches dans le cadre du canon de recherche d'une université de haut niveau. À cette fin, l'IFEX travaille non seulement avec un certain nombre de chercheurs et de scientifiques interdisciplinaires, mais aussi avec des chercheurs civils de longue date dans le domaine des OVNI en tant que membres associés : www.uni-wuerzburg.de/ifex
Plus d'informations sur les recherches de les PAN à l'IFEX
Les chercheurs internationaux sur les OVNI se réunissent pour un atelier sur les PAN à l'université de Würzburg le 29 mai 2024.
Série de publications sur les études PAN à l'IFEX de l'Université de Würzburg 19 mai 2022
L'Université de Würzburg ajoute les PAN/ovnis à son canon de recherche 8 février 2022
Premiers pas vers la création d'un centre de recherche allemand officiel sur les PAN 13 octobre 2022
L'université de Würzburg participe à la recherche instrumentale sur le « phénomène Hessdalen » 6 avril 2018
GreWi : Enfin, quelle est la prochaine étape pour VaMEx et votre « symphonie » ?
Kayal : Grâce au financement, la phase VaMEx-3 MarsSymphony a officiellement démarré le 1er août 2024. La première étape importante du projet a été franchie avec la réunion de lancement du 5 septembre. Maintenant, le travail commence vraiment. L'année prochaine, une mission analogue dans une carrière terrestre permettra de vérifier si l'essaim de robots et la communication fonctionnent comme prévu. Notre caméra PAN est également utilisée dans cette simulation et joue déjà un rôle important : ses enregistrements vidéo du ciel avec les PAN simulés par des drones, par exemple, fournissent des volumes de données suffisamment importants pour tester la résilience du système de communication.
Si cette mission analogue est couronnée de succès, un éventuel projet de suivi permettra d'adapter le matériel aux exigences parfois extrêmes et contraignantes d'une utilisation sur Mars ; en effet, l'atmosphère martienne est ténue, la température moyenne est de moins 63 degrés Celsius et de grandes tempêtes de poussière balayent régulièrement la surface de la planète. Un orbiteur martien n'est pas toujours en vue. Tous les éléments de notre orchestre symphonique, y compris la caméra PAN, doivent pouvoir résister et fonctionner dans de telles conditions.
GreWi : M. Kayal, merci beaucoup pour vos commentaires et bonne chance.
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