Les techniciens de la NASA du Goddard Space Flight Center utilisent des casques AR avancés et d’autres technologies pour améliorer le processus d’assemblage du télescope spatial romain. Cette méthode permet un alignement précis des pièces, ce qui permet de gagner du temps et de réduire les coûts. L’intégration de la réalité augmentée, des codes QR et de la robotique rationalise non seulement la construction, mais facilite également la collaboration à distance et améliore la précision de l’installation. Crédit : Centre de vol spatial Goddard de la NASA
A NASAGoddard Space Flight Center, la technologie AR et la robotique révolutionnent l’assemblage de Télescope spatial romain en améliorant la précision et l’efficacité, ce qui entraîne d’importantes économies de temps et d’argent pendant la construction.
- Les outils de réalité augmentée ont aidé les techniciens à s’améliorer précision et gagnez du temps sur les contrôles d’ajustement du télescope spatial romain en cours d’assemblage au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland.
- Dans un cas, la manipulation d’un modèle numérique du système de propulsion de Roman au sein de la structure réelle du télescope a révélé que la conception prévue ne rentrerait pas dans le câblage existant. Cette découverte a évité la nécessité de reconstruire les composants.
- L’équipe de R&D de Goddard travaillant sur ce projet AR suggère qu’une adoption plus large à l’avenir pourrait potentiellement économiser des semaines de temps de construction et des centaines de milliers de dollars.
Sur cette photo prise le 29 février 2024 au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, le système de propulsion du télescope spatial romain est positionné par des ingénieurs et des techniciens sous le bus du vaisseau spatial. Les ingénieurs ont utilisé des outils de réalité augmentée pour préparer l’assemblage. Crédit : NASA/Chris Gunn
Techniques innovantes d’assemblage de vaisseaux spatiaux
Des techniciens armés d’équipements de mesure avancés, de casques de réalité augmentée et de codes QR ont vérifié virtuellement l’ajustement de certaines structures du télescope spatial romain avant de les construire ou de les déplacer vers les installations du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland.
“Nous avons pu placer des capteurs, des interfaces de montage et d’autres composants d’engins spatiaux dans l’espace 3D plus rapidement et avec plus de précision que les techniques précédentes”, a déclaré Ron Glenn, ingénieur de la NASA chez Goddard. “Cela pourrait représenter un avantage significatif en termes de coûts et de délais pour n’importe quel programme.”
La projection de modèles numériques sur le monde réel permet aux techniciens d’aligner les pièces et de vérifier les éventuelles interférences entre elles. L’affichage tête haute AR permet également un positionnement précis du matériel de vol pour l’assemblage avec une précision de l’ordre du millième de pouce.
Des ingénieurs équipés de casques de réalité augmentée testent l’emplacement d’un échafaudage avant sa construction pour garantir un ajustement précis dans la plus grande salle blanche du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland. Crédit : NASA
Avancées de la réalité augmentée pour les engins spatiaux
En utilisant le programme interne de recherche et développement de la NASA, Glenn a déclaré que son équipe continue de trouver de nouvelles façons d’améliorer la façon dont la NASA construit des engins spatiaux avec la technologie AR dans un projet aidant à construire Roman à la NASA Goddard.
Glenn a déclaré que l’équipe avait accompli bien plus que ce qu’elle avait initialement prévu de prouver. “L’objectif initial du projet était de développer des solutions d’assemblage améliorées utilisant la RA et de voir si nous pouvions éliminer des délais de fabrication coûteux”, a-t-il déclaré. “Nous avons constaté que l’équipe pouvait faire beaucoup plus.”
Améliorer l’efficacité avec la RA et la robotique
Par exemple, les ingénieurs ont utilisé un bras robotique pour mesurer avec précision et un balayage laser 3D pour cartographier le faisceau de câbles complexe et le volume de Roman à l’intérieur de la structure du vaisseau spatial.
“En manipulant le modèle virtuel de l’ensemble de propulsion de Roman dans ce contexte, nous avons trouvé des endroits où il interférait avec le faisceau de câbles existant”, a déclaré l’ingénieur de l’équipe Eric Brune. « L’ajustement du système de propulsion avant la construction a permis à la mission d’éviter des retards coûteux et chronophages. »
Le système de propulsion de Roman a été intégré avec succès plus tôt cette année.
Compte tenu du temps nécessaire pour concevoir, construire, déplacer, redessiner et reconstruire, a ajouté Brune, leur travail a permis à de nombreux ingénieurs et techniciens d’économiser de nombreuses journées de travail.
“Nous avons identifié de nombreux avantages supplémentaires issus de ces combinaisons de technologies”, a déclaré Aaron Sanford, ingénieur de l’équipe. « Les partenaires situés sur d’autres sites peuvent collaborer directement du point de vue des techniciens. L’utilisation de codes QR pour le stockage de métadonnées et le transfert de documents ajoute un niveau d’efficacité supplémentaire, permettant un accès rapide aux informations pertinentes à portée de main. Le développement des techniques de réalité augmentée pour la rétro-ingénierie et les structures avancées ouvre de nombreuses possibilités comme la formation et la documentation. »
Le télescope spatial romain est une mission de la NASA conçue pour explorer l’énergie noire, les exoplanètes et l’astrophysique infrarouge.
Doté d’un puissant télescope et d’instruments de pointe, il vise à percer les mystères de l’univers et à approfondir notre compréhension des phénomènes cosmiques. Le lancement de Roman est prévu pour mai 2027. Crédit : NASA Goddard Space Flight Center
Applications futures et économies de coûts
Ces technologies permettent de partager ou de transférer virtuellement des conceptions 3D de pièces et d’assemblages à partir d’emplacements distants. Ils permettent également de tester le mouvement et l’installation des structures et aident à capturer des mesures précises après la fabrication des pièces pour les comparer à leurs conceptions.
L’ajout d’un laser de suivi de précision peut également éliminer la nécessité de créer des modèles physiques élaborés pour garantir que les composants sont montés avec précision dans des positions et des orientations précises, a déclaré Sanford. Même des détails tels que la capacité d’un technicien à étendre physiquement un bras à l’intérieur d’une structure pour tourner un boulon ou manipuler une pièce peuvent être élaborés en réalité augmentée avant la construction.
Pendant la construction, un ingénieur portant un casque de sécurité peut visualiser des informations vitales, telles que les spécifications de couple de boulons individuels, d’un simple geste de la main. En fait, l’ingénieur pourrait y parvenir sans avoir à s’arrêter et à rechercher les informations sur un autre appareil ou dans des documents papier.
À l’avenir, l’équipe espère pouvoir participer à l’intégration de divers composants, effectuer des inspections et documenter la construction finale. « C’est un changement culturel. Il faut du temps pour adopter ces nouveaux outils », a déclaré Sanford.
« Cela nous aidera à produire rapidement des engins spatiaux et des instruments, ce qui nous fera gagner des semaines et potentiellement des centaines de milliers de dollars », a déclaré Glenn. « Cela nous permettra de restituer des ressources à l’agence pour développer de nouvelles missions. »
Ce projet fait partie du portefeuille du Fonds d’innovation du centre de l’année fiscale 2024 de la NASA à Goddard. Le Centre Innovation Fund, au sein de la Direction des missions de technologie spatiale de l’agence, stimule et encourage la créativité et l’innovation dans les centres de la NASA tout en répondant aux besoins technologiques de la NASA et du pays.
