Dans le cadre des expérimentations liées à ses futurs propulseurs, la NASA a mis au point une caméra spécialement conçue pour observer les phénomènes physiques qui se produisent au décollage d'une fusée. Baptisée High Dynamic Range Stereo X (ou HiDyRS-X), cette caméra vient de livrer des images inédites du déclenchement d'un propulseur.
Pour mettre au point ses fusées, la NASA prévoit des phases de test grandeur nature, lors desquelles elle déclenche un moteur à l'arrêt pour en mesurer les performances. Dans ce contexte, il est primordial d'observer avec précision la façon dont la tuyère expulse les gaz de combustion, puisque c'est ce phénomène qui va conférer l'énergie nécessaire au décollage. Problème : les caméras traditionnelles sont comme aveuglées par l'intensité de la réaction. Elles se révèlent donc incapables de capturer d'éventuelles turbulences.
La NASA a donc entrepris de développer une caméra dédiée à cet usage. Dans sa notice de présentation (datant de 2015, pdf), elle explique succinctement son principe de fonctionnement, basé pour l'essentiel sur le concept de High Dynamic Range (HDR).
Plutôt que d'enregistrer un flux unique, la caméra capture donc plusieurs images simultanées de la scène, avec pour chacune d'entre elles un niveau de sensibilité différent. Derrière, un algorithme se charge de traiter et de combiner ces différents clichés unitaires pour aboutir à une image unique ne conservant que les pixels correctement exposés.
En haut, une caméra standard. En bas, une capture de la vidéo enregistrée par la caméra HiDyRS-X
Fallait-il vraiment développer une caméra dédiée ? La NASA aurait pu utiliser plusieurs caméras distinctes, puis effectuer les traitements nécessaires a posteriori, mais elle explique avoir préféré se concentrer sur un appareil unique, plus facile à installer dans le cadre d'un banc de test de lanceur. Au vu des exigences de fréquence de capture, elle a également écarté la piste consistant à enregistrer successivement chacune des images nécessaires au HDR, comme peuvent le faire des appareils grand public.
Début août, la HiDyRS-X a pu livrer ses première images en conditions d'exploitation, avec le deuxième et dernier test de ce qui deviendra le propulseur de la future fusée SLS, dont le premier vol d'essai est prévu pour la fin 2018. La NASA estime que les travaux entrepris autour de cette caméra trouveront des débouchés dans la plupart de ses programmes spatiaux, où les appareils (satellites, robots d'exploration, etc.) sont souvent confrontés à des scènes extrêmement contrastées.
