Un drone innovant, navigant et volant, surveille la faune de l’Arctique | Polarjournal
Une structure comparable à un catamaran avec deux voiles qui se transforment en ailes en cas de besoin, voilà ce qu’est le SailMAV, fruit d’un projet de recherche helvético-britannique. Image : EMPA / Imperial College London

Lorsqu’ils surveillent la faune arctique, les scientifiques sont confrontés aux problèmes causés par leur présence. D’autre part, les drones sont tout aussi perturbant, tandis que les systèmes de caméras fixes ne sont pas assez flexibles et ne fonctionnent bien que sur terre. Une équipe de chercheurs a mis au point un type de drone qui pourrait résoudre ces problèmes, car il peut voler et naviguer.

Surveiller silencieusement la faune arctique sur l’eau ou à proximité du rivage et, si nécessaire, voler simplement ailleurs, atterrir sur l’eau et continuer à naviguer, c’est ce que fait SailMAV le dernier prototype d’une équipe de recherche du Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche EMPA et d’un groupe de recherche de l’Imperial College de Londres. Pesant seulement 520 grammes, le drone peut plier ses ailes en voiles une fois qu’il est à flot, ce qui lui permet de dériver tranquillement à la surface de l’eau. Si un changement d’emplacement s’avère nécessaire, il déploie à nouveau ses voiles en trois parties, démarre ses moteurs et redécolle en quelques secondes et quelques mètres. C’est assez simple, en fait.

André Farinha, expert en robotique et en surveillance de l’environnement au sein du groupe Sustainable Robotics de l’EMPA et actuellement membre du groupe de recherche Aerial Robotics Laboratory à l’Imperial College de Londres. Lui et ses collègues ont développé le SailMAV (MAV = Micro Aerial Vehicle) et pensent que ce type de drone peut apporter une contribution significative à la recherche sur les effets du changement climatique dans les régions arctiques et alpines. « Le SailMAV ne perturbe pas les oiseaux aquatiques ou les mammifères qui se trouvent sur le rivage, ce qui permet au drone de faire des déclarations impartiales concernant, par exemple, les effets du changement climatique sur l’état de l’écosystème », commente le Dr Farinha.

Les drones sont populaires dans la recherche pour les relevés aériens, mais les petits appareils sont trop bruyants et sont considérés comme un facteur de perturbation. En outre, leurs capacités et leur portée sont limitées. C’est pourquoi de nombreux pays ont imposé des restrictions strictes à l’utilisation de ces systèmes volants. Les drones font l’objet de restrictions particulières au-dessus de l’eau, car les appareils ne peuvent pas flotter et un accident pourrait non seulement blesser ou tuer des animaux, mais aussi constituer une menace pour l’environnement.

Pour relever tous ces défis, André Farinha et les équipes d’experts ont eu l’idée de développer un drone qui soit à l’aise dans les deux mondes, l’air et l’eau. Bien que les exigences physiques d’un tel objet soient parfois diamétralement opposées, l’équipe de développement a réussi à contourner ces difficultés. « Nous avons finalement pu optimiser les propriétés aérodynamiques après modélisation mathématique et construction de quelques prototypes de telle sorte que SailMAV puisse naviguer sur l’eau comme un catamaran et voler avec les ailes ouvertes », poursuit le Dr Farinha.

La solution à l’exigence de pouvoir voler et naviguer est fournie par les ailes en trois parties, qui peuvent être rapidement pliées en voiles et déployées pour atteindre une envergure d’un mètre en l’espace de deux secondes. Pour gagner du poids en vol tout en étant suffisamment stables pour naviguer, les deux flotteurs ont été conçus comme ceux d’un catamaran et sont constitués d’une mousse polymère dans une fine coque de carbone recouverte d’une couche de nanoparticules hydrofuges. Un système de caméra permet d’observer les animaux de près et de les diriger en vol.

Cependant, le développement du drone n’est pas encore terminé. L’équipe étudie actuellement les possibilités de vol et de navigation autonomes. Pour ce faire, ils ont besoin d’un plus grand nombre de capteurs sur l’appareil. En outre, SailMAV doit encore être adapté et testé pour les conditions un peu plus extrêmes de l’Arctique et des régions alpines, et des capteurs supplémentaires pour mesurer les données environnementales doivent être ajoutés. Mais une fois l’appareil terminé, les chercheurs disposeront d’une plateforme unique qui devrait permettre de mieux comprendre la faune arctique que jamais auparavant… et ce, en toute discrétion.

Dr Michael Wenger, PolarJournal

Lien vers le site de l’APEM

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