📍 Sol 1762, le rover Perseverance se trouve dans une zone austère et quasi dénuée de repères géologiques, surnommée "Mala Mala", sur le bord occidental du cratère Jezero. Dans ce type de terrain monotone, le système de navigation historique du rover se heurte à ses propres limites. Mais ce jour-là, au lieu de s'arrêter et d'attendre les ordres de la Terre,
Perseverance a accompli une première historique : il s'est géolocalisé lui-même, de manière totalement autonome, avec une précision de 25 centimètres.
Depuis son atterrissage en février 2021, Perseverance souffre d'un paradoxe invisible : il peut éviter seul des rochers, planifier ses trajets, analyser des minéraux avec une sophistication remarquable... mais il ne sait pas précisément où il est.
Imaginez conduire une voiture autonome dans un désert inconnu, sans GPS, sans carte, avec le droit de passer un seul appel téléphonique par jour pour demander votre position. Et encore : votre interlocuteur met une journée ou plus à vous rappeler. C'est le quotidien de Perseverance depuis cinq ans.
Voici comment la NASA vient de révolutionner la navigation interplanétaire avec une mise à jour logicielle majeure baptisée Mars Global Localization (MGL)
🛑 Les limites de l'Odométrie Visuelle (VO)
Depuis les générations précédentes de rovers martiens, le suivi de la position reposait principalement sur l'odométrie visuelle (Visual Odometry - VO).
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Le principe : Les caméras de navigation (Navcams) prennent des clichés tous les quelques mètres. L'ordinateur de bord compare le déplacement des caractéristiques géologiques (roches, crêtes) d'une image à l'autre pour déduire la distance parcourue, tout en compensant le glissement des roues (wheel slippage) dans le sable martien.
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Le problème : Dans des zones lisses comme "Mala Mala", le manque de points de repère trompe la VO. Le rover, craignant de s'aventurer vers un terrain dangereux (hazard avoidance), s'arrête par sécurité (fault-protection trigger).
📡 Jusqu'à présent, la procédure de récupération était laborieuse : le rover capturait un panorama à 360 degrés et l'envoyait vers la Terre. Les experts en cartographie du JPL passaient parfois plus de 24 heures à recaler manuellement ces images au sol avec les clichés orbitaux de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Un jour précieux de perdu pour la science.
C'est robuste. C'est éprouvé. Mais c'est un système à erreur cumulée.
⚠️ Le problème des dérives : chaque mesure individuelle introduit une infime incertitude. Sur un long trajet, ces erreurs s'accumulent et se propagent. Sur des conduites prolongées, la position estimée par odométrie peut dériver de plus de 35 mètres par rapport à la position réelle. À cette échelle, un obstacle connu peut sortir de la zone de danger planifiée, et le rover doit s'arrêter — par sécurité.
C'est précisément ce plafond qui limitait les performances d'AutoNav, le système de conduite autonome du rover.
AutoNav est techniquement capable de bien plus, mais la distance couverte sans intervention humaine était bridée non par la conduite elle-même, mais par l'incertitude de localisation croissante.
🗺️ La révolution "Mars Global Localization"
Pour briser ce goulot d'étranglement des télécommunications, les ingénieurs du JPL ont développé le système Mars Global Localization. Perseverance n'a plus besoin d'appeler la Terre à l'aide : il embarque désormais la carte orbitale de MRO directement dans sa mémoire de bord.
Le processus est un véritable chef-d'œuvre de traitement d'images autonome :
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📸 Acquisition Stéréoscopique : Le rover utilise ses Navcams pour capturer cinq paires d'images stéréoscopiques, formant un panorama à 360 degrés de son environnement.
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🧠 Matching Algorithmique : Un algorithme de corrélation de cartes compare instantanément les reliefs de ce panorama au sol avec la topographie des images orbitales MRO préchargées.
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🎯 Fixation de la position : En seulement deux minutes, le système recoupe les données et fournit des coordonnées martiennes absolues avec une marge d'erreur stupéfiante d'environ 25 centimètres (10 pouces).
🚁 Le "fantôme" d'Ingenuity à la rescousse
La beauté de cette prouesse technique réside aussi dans son ingénierie matérielle (hardware). Traiter une telle masse de données topographiques croisées demande une puissance de calcul phénoménale, bien supérieure à ce que l'ordinateur central (RAD750) de Perseverance gère habituellement pour sa conduite de base.
Où le rover a-t-il trouvé cette puissance ? Dans un module laissé vacant.
L'algorithme tourne en effet sur le puissant processeur de bord qui était initialement dédié à la communication avec l'hélicoptère Ingenuity, le Helicopter Base Station (HBS) !
Le petit drone à rotors ayant désormais pris sa retraite, son "cerveau" au sein du rover a été reprogrammé et réaffecté pour devenir ce puissant système de géolocalisation.
📊 Comparaison des processeurs embarqués
💡 Pourquoi un tel écart ? Les ordinateurs principaux d'un rover martien doivent résister aux radiations cosmiques intenses, aux variations thermiques extrêmes (-80°C à +30°C) et à des années de fonctionnement sans maintenance. Cela implique des puces spécialement durcies, à l'architecture volontairement conservative. Ingenuity était une mission de démonstration technologique — ce statut lui permettait de risquer l'emploi de composants commerciaux non certifiés pour l'espace. Un pari gagnant : attendu pour 5 vols maximum, l'hélicoptère en a réalisé 72.
L'algorithme de localisation globale de Mars (Mars Global Localization) s'exécute sur un processeur commercial rapide installé dans la station de base de l'hélicoptère — le boîtier supérieur doré intégré au rover Perseverance de la NASA dans une salle blanche. Perseverance utilisait cette station de base pour communiquer avec l'hélicoptère martien Ingenuity, désormais hors service.
Crédit : NASA/JPL-Caltech
✅ Validation : 264 stops, 100% de réussite
L'équipe JPL n'a pas déployé MGL sans une validation draconienne. À partir de 2023, ils ont testé leur algorithme sur l'ensemble des données archivées de la mission :
- 264 arrêts panoramiques documentés depuis le début de la mission
- Pour chaque arrêt : comparaison entre les panoramas archivés et les images MRO correspondantes
- Résultat : 264/264 — aucune erreur de localisation
🗺️ Les 264 points de test couvrent l'intégralité du trajet de Perseverance jusqu'au sol 911, incluant de multiples types de terrain : plaines basaltiques, champs de dunes, zones de blocs anguleux, transitions géologiques du rebord du cratère.
Le premier déploiement opérationnel a eu lieu le 2 février 2026 (sol 1762) dans la zone "Mala Mala" — un secteur délibérément choisi pour sa faible signature texturale, afin de tester l'algorithme dans des conditions difficiles. Succès. Le second déploiement a suivi le 16 février 2026. Nouveau succès.
🧪 Un atout majeur pour le retour d'échantillons (MSR)
Pour notre communauté de la Mars Society Belgium, cette avancée matérielle et logicielle est une nouvelle exaltante.
En réduisant les temps d'arrêt forcés, Perseverance va pouvoir maximiser l'utilisation de son pilotage automatique (AutoNav) sur de longues distances. Surtout, comme nous l'évoquions avec l'astrophysicien Sylvestre Maurice, la mission Mars Sample Return exige une précision chirurgicale. Savoir à 25 centimètres près où chaque carotte de roche a été prélevée est un graal pour les géochimistes qui les analyseront sur Terre.
Avec le Mars Global Localization, Perseverance ne se contente plus d'explorer Mars ; il la cartographie depuis l'intérieur, ouvrant la voie à une ère d'exploration robotique d'une fluidité inédite.
Source des données techniques : NASA/JPL-Caltech
Ce panorama de Perseverance est composé de cinq paires stéréo d'images de caméras de navigation que le rover a associées à des images orbitales afin de déterminer sa position le 2 février 2026, grâce à une technologie appelée Mars Global Localization. JPL-Caltech
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