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16 November 2018
16. November 2018 Space

Le robot assistant pour astronautes CIMON* accomplit avec succès sa première mission spatiale

Project CIMON and Alexander Gerst

Conversant avec Alexander Gerst à bord de l’ISS, l’assistant écrit une nouvelle page de l’histoire spatiale

@AirbusSpace @DLR_en @Space_Station @Astro_Alex #horizons #ISS #AI

 

Friedrichshafen/Brême, le 16 novembre 2018 – Conçu et réalisé par Airbus pour le compte de l’Agence spatiale allemande DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt), le système d’aide aux astronautes CIMON* (Crew Interactive Mobile CompanioN) a passé avec succès son baptême du feu dans l’espace. Il a travaillé dans le laboratoire Columbus de la Station Spatiale Internationale (ISS) pendant près de 90 minutes, aux côtés de l’astronaute allemand de l’ESA, Alexander Gerst.

 

Ce dernier a rejoint l’ISS le 8 juin 2018. D’une durée de six mois, sa mission Horizons comprend une série d’expériences avec CIMON. De la taille d’un ballon de gymnastique et pesant 5 kg, cette sphère plastique imprimée en 3D est le premier système d’aide aux astronautes doté d’une intelligence artificielle. Il s’agit d’une expérience technologique visant à étudier l’interaction homme-machine dans l’espace.

 

Le 15 novembre 2018 à 11:40 h, l’équipe germano-helvétique chargée de la mission CIMON retenait son souffle dans le Centre de contrôle BIOTESC de l’université de Lucerne. Au terme de deux années de préparations intensives et d’innombrables heures d’entraînement, la concentration était à son comble et une joyeuse tension remplissait la pièce plongée dans le silence. Après le téléchargement du logiciel vers l’ISS, une mise à jour de CIMON, un contrôle audio et un test de la caméra de navigation, Alexander Gerst ne s’est pas contenté d’examiner son nouveau coéquipier artificiel, mais l’a enfin mis « en service ». Le premier tête-à-«tête» entre l’astronaute allemand et son robot assistant autonome, une première mondiale, a duré 90 minutes.

 

CIMON a alors entamé sa navigation autonome avec plusieurs rotations et mouvements dans toutes les directions, avant de prouver qu’il était capable de reconnaître le visage d’Alexander Gerst et d’établir un contact visuel. Pour démontrer ses capacités d’assistant, il a affiché sur son « visage », un écran situé au centre de la boule, les instructions d’une expérience scolaire de cristallisation, puis diffusé une vidéo sur le Rubik’s Cube et joué un morceau de musique. Il a en outre testé ses capteurs ultrason, dont la fonction est similaire à celle de l’aide au stationnement d’un véhicule, et fait une photo et une vidéo d’Alexander Gerst avec ses caméras intégrées. Une fois toutes ces tâches accomplies, l’astronaute a raccompagné son assistant dans le module Columbus.

 

« Avec CIMON, c’est une vision d’Airbus qui est devenue réalité. Il représente une avancée considérable pour le vol spatial habité, réalisée grâce à la coopération avec nos partenaires. Nous avons avec CIMON jeté les bases du développement de systèmes d’aide sociaux pouvant être utilisés dans des conditions extrêmes », a déclaré Till Eisenberg, responsable du projet CIMON au sein d’Airbus.

 

« C’est un sentiment extraordinaire et une joie incroyable de constater que CIMON est véritablement capable de voir, d’entendre, de comprendre et de parler. Cette première mission dans l’espace représente pour nous un moment historique pour l’exploration spatiale et nous espérons que ce n’est que le début d’une longue aventure », indique Christian Karrasch, responsable du projet CIMON au sein du DLR. « L’interaction avec l’intelligence artificielle me fascine. Spécialement conçu pour la Station Spatiale Internationale, le système CIMON est unique en son genre. Nous défrichons un nouveau domaine et repoussons les limites de la technologie en Allemagne. »

 

Pour la transmission des données, CIMON utilise le réseau wi-fi de la Station Spatiale Internationale et établit une connexion Internet avec IBM Cloud grâce à une liaison satellite avec les stations sol. Matthias Bionok, responsable du projet chez IBM, explique ce qui se passe ensuite dans le cerveau de CIMON : « Quand quelqu’un pose une question à CIMON ou lui parle, Watson convertit tout d’abord ce signal audio en un texte qui peut être compris et interprété par l’intelligence artificielle. IBM Watson est capable de saisir non seulement les contenus dans leur contexte, mais aussi l’intention qui leur est associée. Il est donc à même de fournir une réponse parfaitement adaptée, qui est reconvertie en parole avant d’être transmise vers l’ISS. Il est ainsi possible d’établir un dialogue oral, dynamique et naturel. »

 

« La liaison de données vers la Terre est établie par satellite avec la NASA et l’ESA, ainsi qu’avec le Centre de contrôle de Columbus exploité par le DLR à Oberpfaffenhofen, en Allemagne », explique Bernd Rattenbacher, chef d’équipe au sein du centre de contrôle de Lucerne. « Le signal est ensuite transmis à la station sol du BIOTESC de Lucerne, en Suisse, le centre de support opérationnel aux utilisateurs de CIMON qui est connecté par Internet à IBM Cloud, à Francfort. La durée de la transmission par satellite est de 0,4 seconde dans une direction. De multiples firewalls et tunnels VPN garantissent la sécurité des données. »

 

CIMON a également une composante scientifique, conçue et suivie par le Dr Judith-Irina Buchheim et le Pr Alexander Choukèr, du Service d’anesthésiologie du CHU de l’université Ludwig-Maximilian de Munich. « en tant qu’assistant de l’équipage, CIMON pourrait aider les astronautes dans les nombreuses expériences, opérations de maintenance et réparations qu’ils ont à effectuer, et réduire ainsi leur exposition au stress », explique le Dr Buchheim.

 

CIMON – le concept

CIMON est une expérience technologique conçue et réalisée en Allemagne, qui vise à faciliter le travail des astronautes et améliorer leur efficacité. Il est en mesure de présenter des informations et fournir des instructions concernant les expériences scientifiques et les réparations. L’astronaute, qui a ainsi accès aux documents et aux médias par commande vocale, peut travailler librement avec ses deux mains. CIMON peut également être utilisé comme une caméra mobile afin de faire gagner du temps à l’équipage. Jusqu’ici les enregistrements vidéo devaient, en effet, être réalisés par un deuxième astronaute. Mais CIMON pourrait surtout effectuer les tâches répétitives, telles que la documentation des expériences, la recherche d’objets et l’inventaire. CIMON est capable de voir, d’entendre, de comprendre et de parler. Ses yeux sont composés de deux caméras à reconnaissance faciale et de cinq caméras lui permettant de s’orienter et de réaliser des vidéos. Des capteurs ultrason mesurent les distances afin d’éviter les collisions. Ses oreilles consistent en huit microphones de reconnaissance directionnelle et un microphone directionnel facilitant la reconnaissance vocale. Sa voix est assurée par un haut-parleur lui permettant de parler et de diffuser de la musique. En matière de compréhension du langage, l’élément central de l’intelligence artificielle est le système Watson d’IBM. CIMON a terminé son apprentissage autonome et doit désormais être entraîné par un être humain. C’est Airbus qui a créé le système de navigation autonome basé sur l’intelligence artificielle, qui sert à planifier les mouvements et à détecter les objets. Grâce à ses douze ventilateurs internes, CIMON est en mesure de se déplacer librement dans toutes les directions. Il peut ainsi se tourner vers l’astronaute quand celui-ci lui parle, hocher ou secouer la tête et suivre l’astronaute, de façon autonome ou sur commande.

 

 

CIMON – les partenaires du projet

L’Agence spatiale allemande DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) a confié aux sites Airbus de Friedrichshafen et de Brême la conception et la réalisation du projet d’assistant interactif pour astronautes, en partie financé par le ministère allemand de l’Économie et de l’Énergie (Bundesministerium für Wirtschaft und Energie – BMWi). L’intelligence artificielle à commande vocale s’appuie sur la technologie Watson d’IBM Cloud. Les aspects humains du système d’assistance ont été développés en partenariat avec les scientifiques de l’université Ludwig-Maximilian de Munich (LMU). Une équipe de projet d’une cinquantaine de personnes issues du DLR, d’Airbus, d’IBM et de la LMU travaille depuis août 2016 à la réalisation de CIMON, qui se trouve à bord de l’ISS depuis le 2 juillet 2018. Ce n’est pas un hasard si son nom évoque celui du « professeur Simon Wright » de la série d’animation japonaise « Capitaine Flam », dont le cerveau est implanté dans un robot volant. Parmi les autres partenaires du projet figurent l’Agence spatiale européenne, le BIOTESC de Lucerne qui assure la préparation opérationnelle et la réalisation des expériences dans l’ISS, ainsi que le Centre de contrôle Columbus du DLR à Oberpfaffenhofen, chargé de la planification opérationnelle de la mission.

 

A propos d’Airbus

Airbus est un leader mondial de l’aéronautique, de l’espace et des services associés. En 2017, le groupe a réalisé un chiffre d’affaires de 59 milliards d’euros sous IFRS 15 avec un effectif d’environ 129 000 personnes. Airbus propose la famille d’avions de ligne la plus complète qui soit, de 100 à plus de 600 sièges. Airbus est, en outre, le leader européen dans le domaine des avions de mission, de ravitaillement en vol, de combat, et de transport. Par ailleurs, l’entreprise est également un leader de l’industrie spatiale. Enfin, dans le domaine des hélicoptères, Airbus propose les solutions civiles et militaires les plus performantes au monde.

 

A propos du DLR

Le DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) est le centre de recherche aérospatiale de l’Allemagne. Ses nombreux travaux de recherche et de développement dans les domaines de l’aéronautique, du spatial, de l’énergie, des transports, de la sécurité et de la digitalisation sont intégrés dans des projets de coopération nationaux et internationaux. Au-delà de ses activités de recherche, le DLR est l’Agence spatiale chargée par le gouvernement allemand de la planification et de la mise en œuvre des programmes spatiaux allemands. Le DLR assure également la coordination des plus grands maîtres d’œuvre nationaux.

 

DLR media contact:
Elisabeth Mittelbach   +49 (0) 172 20 03 338  elisabeth.mittelbach@dlr.de

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Guilhem Boltz

External Communications - Airbus Space Systems France

*CIMON® (abréviation de Crew Interactive MObile CompanioN) est un projet scientifique développé pour le compte de l’Agence spatiale allemande DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.) et financé par l’administration spatiale du DLR et le ministère fédéral allemand de l’Économie et de l’Énergie (Bundesministerium für Wirtschaft und Energie – BMWi). CIMON® est une marque déposée du DLR en Allemagne. AIRBUS, le logo d’Airbus, ainsi que les désignations des produits et services d’Airbus sont des marqués déposées d’Airbus. Les autres marques utilisées ou mentionnées peuvent être la propriété d’autres entreprises.

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