Un jour la NASA colonisera Mars, et grâce à la réalité virtuelle

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Un jour la NASA colonisera Mars, et grâce à la réalité virtuelle
14 Mai, 2017

Lors d’une des sessions qui parsèment la GTC, conférence du fabricant de puce Nvidia, un représentant de la NASA a décrit le rôle primordial de la réalité virtuelle dans la préparation des astronautes et également l’adoption de l’impression 3D.

Demain, quand les Hommes s’installeront sur la surface rougeoyante et hostile de Mars, ils auront très certainement une pensée pour l’Humanité, qui aura quitté son berceau. Mais auront-ils un mot pour la réalité hybride ? On en doute.

Et pourtant cette nouvelle déclinaison de la réalité virtuelle, qu'on doit à la Nasa, aura peut-être été pour beaucoup dans le succès de cette colonisation longtemps rêvée. A la toute fin des années 60, la Nasa envoyait des hommes sur la Lune grâce à des ordinateurs moins puissants que votre smartphone. Aujourd’hui, c’est avec des casques de réalité virtuelle « du commerce » que l’agence prépare ses hommes à la conquête spatiale.

Un petit pas pour la réalité virtuelle, un grand pas pour l’Humanité...

C’est ce qu’expliquait Matthew Noyes, en charge du développement logiciel au sein du Johnson Space Center, lors d’une présentation remarquée, organisée dans le cadre de la GTC, la conférence de Nvidia autour de ses technologies et plates-formes. Pour mettre en perspective ces nouveaux usages, le représentant de la Nasa a également rappelé les efforts passés et avant-gardistes de son employeur dans le domaine de la réalité virtuelle. Ainsi l'agence a « au cours des années 80 et surtout 90 » tenté de construire des casques de réalité virtuelle, sans grand succès, les technologies n'étant pas encore au point. Cela revenait essentiellement « à s'accrocher un ordinateur portable devant les yeux », lâchait Matthew Noyes sous les rires de la salle...

Quoi qu'il en soit, comme la plupart des propriétaires de casque de réalité virtuelle, la Nasa utilise le HTC Vive, en l’occurrence, pour son pouvoir immersif. Toutefois, l’agence américaine possède quelques gadgets que les joueurs ont peu de chance d’installer dans leur salon.

Ainsi pour mériter le statut «d'hybride» et renforcer le réalisme des simulations liées à la réalité virtuelle, les ingénieurs de la Nasa ont-ils couplé le port du casque de VR avec l’utilisation du système ARGOS. Il s’agit d’une sorte de portique qui permet de suspendre l’astronaute par des harnais et de le laisser se déplacer comme s’il était en apesanteur.

D’ailleurs pour supprimer la contrainte des câbles liée pour l’instant au casque de réalité virtuelle, la Nasa a travaillé avec MSI pour utiliser son ordinateur en forme de sac à dos, conçu pour la VR. Ainsi, les astronautes sont dans des conditions les plus réalistes possibles.
Pour certaines opérations, ils utilisent même des gants spéciaux qui donnent la possibilité de voir les doigts de l’utilisateur dans la réalité virtuelle. Certains modèles sont même équipés d’un système chauffant pour restituer les impressions de chaleur quand un astronaute approche la main d’un feu, par exemple.

L’impression 3D entre dans la danse

Pour renforcer l’immersion, les ingénieurs de la NASA recourent également à l’impression 3D. Ainsi, des outils qui coûtent plusieurs millions de dollars sont reproduits en plastique, de manière fidèle, pour une vingtaine de dollars. Au-delà de l’économie réalisée en cas de bris de ces appareils, leur légèreté sur Terre due au matériau utilisé est proche du poids de l’outil réel en apesanteur. C’est ainsi un bon moyen pour les astronautes de gérer la fatigue au cours d’entraînements simulant des sorties dans l’espace qui peuvent durer jusqu’à 8 heures.

Très satisfait des résultats obtenus, Matthew Noyes explique que pour le moment, les manettes du HTC Vive sont accrochées aux outils imprimés, mais que d’ici quelque temps, les capteurs devraient être directement intégrés, afin de résoudre les problèmes éventuels de synchronisation et de positionnement.

Ainsi, les astronautes peuvent s’entraîner, outils en main, à réaliser des actions complexes et potentiellement stressantes. « Se confronter à ce que sera le stress dans l’espace est la meilleure des préparations », assène le représentant de la Nasa. Tout ça pour éviter d'avoir la voix chevrotante quand on s'entend dire « Houston, on a un problème ».
D’ailleurs, afin de s’assurer que l’immersion est la meilleure possible, l’agence recourt à la photogrammétrie, offrant un rendu photoréaliste pour les outils notamment au cours des entraînements en VR.

Renforcer la simulation

Mais pour former au mieux ses astronautes, l’agence spatiale américaine fait aussi appel aux compétences d’acteurs plus ou moins connus du grand public. Ainsi, pour représenter la Terre, la Nasa a-t-elle noué un partenariat avec un studio de jeux vidéo japonais spécialisé dans la restitution de planète.
Elle utilise également les outils de Nvidia, comme le Flex SDK, qui permet de simuler le comportement de liquide ou de feu en gravité zéro. Toujours dans l’optique de faire en sorte que les astronautes ne soient pas pris au dépourvu et formé au mieux.

La Nasa pousse même les choses un peu plus loin en utilisant les capacités du Unreal Engine pour « jouer en réseau », comprenez plutôt que son programme fait appel à certaines fonctions qu’on qualifierait de multijoueur partout ailleurs sur Terre, et qui sont, en l’occurrence, destinées à permettre à des astronautes de collaborer dans la réalité virtuelle, même à distance.

Du détail à l’essentiel

Tous ces efforts paient. Ainsi, la réalité virtuelle a permis de repenser certaines sorties autour de la station spatiale internationale car les séances virtuelles de travail ont mis en avant un détail a priori insignifiant et pourtant gênant. Quand les spationautes sont en orbite autour de la Terre, ils se retrouvent alternativement sur la face ensoleillée ou cachée de notre planète. Le changement est si violent (à défaut d’être rapide) qu’il faut quelque temps à leurs yeux pour s’habituer. En simulant ces sorties, et les conditions réelles, les ingénieurs de la Nasa ont ainsi réussi à optimiser les temps à risque en dehors de l’habitacle en réorganisant les différentes phases de travail.

Plus important encore, l’agence spatiale travaille à rendre de la manière la plus réaliste possible la surface de la planète Mars et conçoit même les premiers habitats martiens. Là encore, la réalité virtuelle s’est invitée. En se déplaçant dans ce qui sera un jour la maison des premiers colons de la planète rouge, les ingénieurs de la Nasa ont revu la disposition de certains éléments, afin que l’habitation soit plus confortable et plus ergonomique.

En définitive, signe des temps et de l’évolution ultrarapide de technologies poussées par des acteurs privés, la Nasa se retrouve à mettre au service de la mission qui lui a été confiée par Barack Obama en 2015 des outils que M. et Mme Tout le Monde peuvent utiliser. A une différence près, eux ne seront a priori jamais seuls sur Mars…

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