Comment les drones aident les scientifiques à trouver des météorites.

Les météorites offrent des indices alléchants sur ce à quoi ressemblait le système solaire primitif. Mais les trouver n'est pas de la rocket science. Souvent, les chercheurs se dispersent dans un paysage et marchent pendant des heures en regardant le sol. Maintenant, certains scientifiques se tournent vers les drones et l'apprentissage automatique pour repérer les météorites fraîchement tombées beaucoup plus efficacement.

Une équipe de six personnes lors d'une expédition de chasse aux météorites peut parcourir environ 200 000 mètres carrés par jour, déclare Seamus Anderson, un scientifique planétaire de l'Université Curtin à Perth, en Australie. Mais puisque la zone sur laquelle un groupe de météorites tombe ne peut généralement pas être déterminée avec plus de précision que quelques millions de mètres carrés, la recherche peut prendre un certain temps, dit-il. "C'est assez lent."

Autour de 2016, Anderson a commencé à jouer avec l'idée d'utiliser des drones pour prendre des photos du sol afin de rechercher des météorites. Cette idée a donné naissance à un projet de doctorat. En 2022, lui et ses collègues ont rapporté leur premier succès dans la récupération d'une météorite repérée avec un drone. Ils ont depuis trouvé quatre autres météorites sur un site différent, ont rapporté l'équipe le 17 août à Los Angeles lors d'une réunion de la Meteoritical Society.

Les recherches basées sur les drones sont beaucoup plus rapides que la méthode habituelle, dit Anderson. "Vous passez d'environ 300 jours d'effort humain à une douzaine environ." C'est aussi un travail amusant et excitant, dit-il, mais il y a aussi des défis.

Anderson et ses collaborateurs ont utilisé des drones pour rechercher des météorites dans des régions éloignées de l'Australie occidentale et de l'Australie du Sud. L'équipe est mise au courant d'un site de chute par des réseaux de caméras au sol qui suivent les météoroïdes traversant l'atmosphère terrestre. Ensuite, la chasse est ouverte.

Les chercheurs chargent un véhicule tout-terrain de drones et de matériel informatique, de stations de charge de batteries, de générateurs, de carburant, de nourriture, d'équipement de camping, de tables, de chaises et plus encore. Le trajet jusqu'au site de chute peut prendre plus d'un jour, souvent sur des routes difficiles ou inexistantes, dit Anderson. "J'espère que vous n'éclatez pas un pneu."

Après leur arrivée, l'équipe fait voler son drone principal à une altitude d'environ 20 mètres. Sa caméra prend une image du sol une fois par seconde, et les chercheurs téléchargent les données toutes les 40 minutes environ lorsque le drone atterrit pour recevoir de nouvelles batteries.

Une journée typique de vol peut produire plus de 10 000 images, qui sont ensuite divisées numériquement en quelque 100 millions de sections plus petites. Ces "tuiles", mesurant chacune 2 mètres de côté, sont introduites dans un algorithme d'apprentissage automatique qui a été entraîné à reconnaître les météorites sur la base d'images de choses réelles ou de roches terrestres peintes en noir. Ces dernières sont des substituts convaincants de véritables météorites, dit Anderson.

L'algorithme est bon mais pas parfait. Il élimine automatiquement la plupart des tuiles - généralement plus de 99 pour cent - qui ne contiennent aucun objet ressemblant à une météorite. Mais cela laisse tout de même environ 50 000 tuiles, environ, après une journée de vols, qui doivent être vérifiées manuellement par un humain, dit Anderson.

La plupart du temps, ces tuiles contiennent des choses qui ne sont certainement pas des météorites : des excréments d'animaux, des boîtes de conserve, des serpents ou des kangourous endormis, par exemple. Ces objets sont signalés comme des météorites potentielles simplement parce que l'algorithme ne les reconnaît pas, dit Anderson, et il incombe à l'équipe de trouver ces faux positifs.

Pour les objets qui semblent encore convaincants à l'œil humain, les chercheurs envoient un drone plus petit qui vole beaucoup plus bas - environ un mètre au-dessus du sol - pour enquêter. Enfin, l'équipe se rend sur place pour examiner les candidats prometteurs en personne.

Les chercheurs prévoient de former leur algorithme à éviter de signaler des choses comme des excréments et des kangourous comme des météorites. Et l'équipe travaille à rendre son code informatique open source afin que d'autres chercheurs puissent l'utiliser librement.

Anderson espère également voir des drones faire leur apparition en Antarctique, un haut lieu des recherches sur les météorites. Mais l'environnement glacé présentera toute une série de nouveaux défis, dit Anderson, tels que s'assurer que l'équipement électronique sensible se comporte bien dans les conditions glaciales et surmonter la logistique de travail dans un endroit aussi isolé. "L'Antarctique est une bête toute différente."

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