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 des installations. Crédit : Goddard Space Flight Center de la NASA
À NASALe Goddard Space Flight Center de , la technologie AR et la robotique révolutionnent l'assemblage du Télescope spatial romain en améliorant la précision et l'efficacité, ce qui entraîne des économies significatives 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 vérifications 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 dans la structure réelle du télescope a révélé que la conception prévue ne s'adapterait pas au câblage existant. Cette découverte a permis d'éviter la nécessité de reconstruire des composants.
- L'équipe R&D de Goddard travaillant sur ce projet AR suggère qu'une adoption plus large à l'avenir pourrait potentiellement permettre d'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 Roman 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 d’engins 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 dans 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 du vaisseau spatial dans l'espace 3D plus rapidement et avec plus de précision que les techniques précédentes », a déclaré Ron Glenn, ingénieur de la NASA à Goddard. « Cela pourrait représenter un avantage considérable en termes de coût et de calendrier de tout programme. »
La projection de modèles numériques sur le monde réel permet aux techniciens d'aligner les pièces et de rechercher d'éventuelles interférences entre elles. L'affichage tête haute AR permet également un positionnement précis du matériel de vol pour l'assemblage avec une précision allant jusqu'au millième de pouce.

Des ingénieurs portant des 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 la construction de Roman à la NASA Goddard.
Glenn a déclaré que l'équipe avait accompli bien plus que ce qu'elle cherchait initialement à prouver. « L'objectif initial du projet était de développer des solutions d'assemblage améliorées utilisant la RA et de découvrir si nous pouvions éliminer des délais de fabrication coûteux », a-t-il déclaré. « Nous avons constaté que l'équipe pouvait faire bien plus. »
Améliorer l'efficacité avec la RA et la robotique
Par exemple, les ingénieurs ont utilisé un bras robotisé pour mesurer avec précision et numériser au laser en 3D pour cartographier le faisceau de câbles complexe de Roman et le volume à l'intérieur de la structure du vaisseau spatial.
« En manipulant le modèle virtuel de l'ensemble de propulsion de Roman dans ce cadre, 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 de l'ensemble de propulsion avant sa 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.
Considérant le temps nécessaire pour concevoir, construire, déplacer, reconcevoir et reconstruire, a ajouté Brune, leur travail a permis d'économiser de nombreuses journées de travail à plusieurs ingénieurs et techniciens.
« Nous avons identifié de nombreux avantages supplémentaires liés à ces combinaisons de technologies », a déclaré Aaron Sanford, ingénieur de l'équipe. « Les partenaires situés sur d'autres sites peuvent collaborer directement grâce au point de vue des techniciens. L'utilisation de codes QR pour le stockage des 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 de techniques de réalité augmentée pour la rétro-ingénierie et les structures avancées ouvre de nombreuses possibilités telles que 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 a pour objectif de percer les mystères de l'univers et d'approfondir notre compréhension des phénomènes cosmiques. Le lancement de Roman est prévu pour mai 2027. Crédit : Goddard Space Flight Center de la NASA
Applications futures et économies de coûts
Ces technologies permettent de partager ou de transférer virtuellement des conceptions 3D de pièces et d'assemblages depuis des emplacements distants. Elles permettent également de réaliser des essais de déplacement et d'installation de structures et aident à capturer des mesures précises après la fabrication des pièces pour les comparer à leurs conceptions.
L'ajout d'un laser tracker de précision peut également éliminer le besoin 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 peut consulter des informations vitales, comme les spécifications de couple de serrage des boulons individuels, en faisant un 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 contribuer 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 la NASA pour l'exercice 2024 à Goddard. Le Fonds d'innovation du centre, 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 de la nation.