À la conquête de la Lune avec ARIES

Zakary Kamal Ismail, étudiant à l'ÉTS, contribue à l'exploration spatiale avec ARIES, un robot qui cartographiera les tunnels lunaires.

Cet article s’inscrit dans la collection « RELÈVE ».
Par Zakary Kamal Ismail, CPI.


Originaire de Montréal, Zakary Kamal Ismail est étudiant à la maîtrise en génie aérospatial à l’École de technologie supérieure (ÉTS). Passionné par la robotique et les technologies spatiales, il travaille actuellement sur l’amélioration du robot ARIES. Zakary Kamal Ismail est le lauréat 2024 de la Bourse d’entrepreneuriat du Fonds Jean-Claude-Couture, décernée par la Fondation de l’Ordre des ingénieurs du Québec.

L’exploration spatiale 

Tout a commencé lorsque j’ai décidé de m’inscrire au baccalauréat en génie électrique à l’ÉTS. Dès mon jeune âge, je me suis toujours passionné pour la technologie. Au secondaire, j’ai appris à programmer par moi-même. C’était fascinant, mais je me suis rapidement mis à vouloir comprendre ce qui se cachait derrière ces programmes, comprendre comment fonctionnent les ordinateurs et les circuits électroniques. C’est ainsi que j’ai choisi l’ingénierie, et plus précisément l’électronique.

Aujourd’hui, je travaille sur le projet ARIES, acronyme d’Autonomous Robotic Intelligent Explorer Sphere, dans le cadre de ma maîtrise. Ce projet, initialement mis sur pied pour répondre à un appel à projets de l’Agence spatiale européenne, consiste à concevoir un robot mobile pour explorer des tunnels. Lorsqu’on m’a proposé de me joindre à ce projet, je n’ai pas hésité une seconde. J’ai commencé ce travail il y a quatre mois, mais le projet ARIES existait bien avant mon arrivée. Il a été élaboré par plusieurs chercheurs du Laboratoire d’interaction naturelle et intuitive pour la téléopération des robots (INIT Robots) à l’ÉTS. Je ne suis là que pour l’améliorer, mais c’est un rôle qui me passionne !

 

 

Si on m’avait dit il y a cinq ans que je travaillerais sur un robot qui pourrait un jour explorer la Lune, je n’y aurais pas cru.

ARIES : mon projet de maîtrise

En me joignant au projet, j’ai découvert un robot déjà fonctionnel, capable de se déplacer sur des terrains accidentés. Comme des robots à roues peuvent aisément se retrouver coincés dans ce type de terrains et que des robots volants n’ont pas suffisamment d’autonomie pour effectuer une cartographie prolongée et ne peuvent pas être utilisés sur la Lune où il n’y a pas d’atmosphère, les professeurs Bruno Belzile et David St-Onge ont choisi de s’inspirer du robot Tumbleweed, développé en 2001 pour la NASA, dont la principale caractéristique était d’être robuste pour résister aux chocs avec des obstacles sur le terrain grâce à sa coque sphérique. Toutefois, la majorité des mécanismes d’actionnement de robots sphériques ne laissent pas suffisamment d’espace pour y placer des capteurs de cartographie stables (qui ne roulent pas avec le robot). L’actionnement cylindrique du robot ARIES, inspiré de travaux sur des robots manipulateurs fixes, est compact et permet de tirer profit de toutes les pièces lourdes du robot pour aider à son déplacement (moteurs, batteries, etc.).

Mon travail consiste principalement à optimiser le mécanisme différentiel, une pièce clé qui permet au robot de naviguer de manière fluide sur des surfaces complexes. Ce mécanisme à deux degrés de liberté a été conçu par mon superviseur, le professeur David St-Onge — directeur du laboratoire INIT Robots —, et Bruno Belzile. Actuellement, ce mécanisme est en attente de brevet. L’équipe dont je fais partie est composée de personnes brillantes qui étudient et font de la recherche. Parmi ces gens, Aminata Diouf et Simon Bonnaud, ce dernier est étudiant à la maîtrise en génie des systèmes. Nous sommes également encadrés par Maarouf Saad, professeur au Département de génie électrique de l’ÉTS et codirecteur de recherche d’Aminata Diouf et moi-même. Le projet est financé par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada et l’Agence spatiale canadienne.

Regarder vers le futur

Si on m’avait dit il y a cinq ans que je travaillerais sur un robot qui pourrait un jour explorer la Lune, je n’y aurais pas cru. Aujourd’hui, ce rêve est en train de devenir une réalité. Même si ARIES n’est pas encore prêt à être déployé sur la Lune, nous travaillons sans relâche pour que cela devienne possible. L’objectif est de rendre ARIES capable de résister aux conditions extrêmes de la Lune et d’explorer ses tunnels dans cinq ans.

Le robot pourrait cartographier ces espaces inexplorés et renvoyer des données précieuses sur Terre pour des analyses scientifiques.

Mais l’ambition ne s’arrête pas là. Les missions lunaires ne sont qu’une étape dans la préparation de futures missions vers Mars. ARIES pourrait être adapté pour participer à des explorations martiennes, ce qui serait un accomplissement extraordinaire. Et ce n’est pas tout. Des compagnies commencent déjà à manifester de l’intérêt pour des versions terrestres du robot. Que ce soit pour des applications dans l’exploration minière, la surveillance agricole ou la cartographie de terrains difficiles, ARIES a le potentiel d’être utile bien au-delà de l’espace.

En constante évolution

Dans cinq ou dix ans, je me vois travailler dans l’industrie, peut-être dans le domaine du contrôle robotique. Cependant, je reste ouvert à d’autres possibilités, que ce soit en aérospatiale ou dans des domaines connexes. J’avais d’abord pensé quitter le milieu universitaire après ma maîtrise, mais plus j’avance dans ce projet, plus je me dis que je pourrais y rester et continuer à innover dans ce secteur.

L’expérience que j’acquiers en travaillant sur ARIES est inestimable. Ce projet comporte des défis techniques et me donne une chance inouïe de contribuer à quelque chose de plus grand. Il y a encore beaucoup de travail à faire, mais l’idée que ce robot pourrait un jour fouler la surface de la Lune — et peut-être même de Mars — est incroyablement motivante.

Je suis fier de faire partie de cette aventure, et je suis impatient de voir où elle me mènera, autant sur le plan professionnel que du point de vue personnel.

 

Faire sa place en aérospatiale

Planifier son parcours scolaire : L’aérospatiale couvre plusieurs domaines du génie (électrique, mécanique, robotique, etc.), donc il n’est pas nécessaire d’étudier uniquement en génie aérospatial.

Participer à des clubs scientifiques : S’impliquer dans des clubs étudiants liés à l’aérospatiale, comme RockÉTS, pour acquérir des compétences pratiques et se démarquer auprès des employeurs.

Poursuivre des études supérieures : Faire une maîtrise pour se spécialiser et élargir son réseau, par exemple en participant à des conférences. Cela permet aussi d’augmenter ses chances de réussite dans l’industrie aérospatiale.

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