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Les chercheurs du MIT ont envoyé un robot télécommandé sous 3,6 pieds de glace arctique et ont réussi à transmettre des données à travers la surface gelée, une étape vers des réseaux de capteurs qui pourraient éventuellement surveiller de vastes parties de l’Arctique avec beaucoup moins d’implication humaine.
L’expérience a été réalisée par des chercheurs du MIT Lincoln Laboratory à Utqiaġvik, en Alaska, à l’aide d’un véhicule sous-marin télécommandé, ou ROV, équipé d’un modem de communication développé avec la startup norvégienne de défense Havguard.
Les signaux radio normaux sont rapidement affaiblis par l’eau de mer, le système communique donc à l’aide de champs magnétiques. Un émetteur magnéto-inductif voyageait sous la glace avec le robot, tandis que le récepteur restait au-dessus.
Le robot sous-marin du MIT a envoyé des données à travers 3,6 pieds de glace
Les chercheurs ont percé une ouverture de 2 pieds sur 3 pieds dans environ 3,6 pieds de glace et ont abaissé le ROV dans l’eau. Le robot transportait également un enregistreur de vitesse Doppler avec un sonar à quatre faisceaux, permettant à l’équipe de mesurer sa vitesse et sa direction tout en suivant sa position sous la glace.
Ils ont combiné ces mesures avec des images aériennes de drones pour déterminer où se trouvait le robot et mesurer le fonctionnement de la liaison de communication.
« Nous avons atteint une communication à travers la glace à environ 1,2 kilo-octets par seconde », a déclaré le chercheur David Whelihan, qualifiant le résultat de « très encourageant ».
Selon le MIT, le matériel était encore un prototype alpha et avait déjà fait trois fois le voyage entre Boston et l’Alaska avant le test réussi.
1,2 Ko/s semble évidemment minime à côté du Wi-Fi ou de la 5G, mais un capteur Arctic n’a pas besoin de diffuser Netflix. Les positions, les mesures acoustiques, les lectures environnementales et autres télémétries peuvent être petites, et l’obtention d’une connexion fiable à travers une épaisse glace de mer résout une partie difficile du maintien des systèmes robotiques en fonctionnement.
Le plan à long terme est moins d’humains et plus de capteurs
Les conditions lors du voyage de l’équipe dans l’Arctique expliquent pourquoi c’est important. Les températures sont tombées à environ -25 degrés Fahrenheit, les vents ont atteint 25 à 30 mph avec des rafales d’environ 40 mph et des blizzards répétés ont arrêté les vols pendant des jours.
Les chercheurs avaient initialement prévu de déployer un ensemble beaucoup plus important de capteurs, mais la dégradation des conditions météorologiques les a contraints à revenir après en avoir installé seulement environ un quart.
Le MIT souhaite désormais rendre certains de ces capteurs largables par voie aérienne avant l’opération Ice Camp 2028. Combiné au modem traversant la glace, un futur système pourrait larguer des capteurs dans des zones reculées, collecter des données sous la surface, déplacer des robots sous la glace, puis relayer les informations obtenues via des drones ou des satellites.
Whelihan a résumé simplement l’objectif : « L’objectif principal de tout ce travail est de minimiser les bottes sur la glace. »
C’est également l’un des problèmes les plus difficiles de la robotique en dehors des environnements contrôlés. Une machine travaillant sous la glace arctique ne peut pas dépendre d’une personne se trouvant à proximité pour la reconnecter, repositionner un capteur ou réparer une liaison de communication.
L’IA pourrait éventuellement écouter ce qui se passe sous l’Arctique
Le réseau de capteurs dispose également d’un composant IA, bien que le MIT ne l’ait pas encore déployé dans le cadre du système de communication.
L’équipe a déjà enregistré un mélange de glace fissurée, de mammifères marins et d’activité humaine sous l’océan Arctique. Les chercheurs espèrent maintenant travailler avec un expert en cryosismologie de l’Université du Maryland pour appliquer l’apprentissage automatique à ces données et distinguer automatiquement des événements tels que des tremblements de glace des vocalisations de mammifères marins.
Cela pourrait transformer le réseau d’un ensemble de microphones et de géophones en quelque chose capable de donner automatiquement un sens à ce qu’il entend.
Les applications vont bien au-delà de la recherche. L’évolution des glaces de l’Arctique ouvre des routes de navigation auparavant inaccessibles, et le MIT affirme que les signatures acoustiques pourraient éventuellement contribuer à la surveillance du climat, à la résilience côtière et à la surveillance des activités militaires.
Le matériel nécessite encore un développement considérable avant que les robots et les capteurs puissent être dispersés dans tout l’Arctique et laissés fonctionner de manière autonome. Mais le MIT a maintenant démontré l’une des pièces utiles : un robot peut disparaître sous plusieurs pieds de glace tout en récupérant des informations à la surface.