De l'analogique au LCD : Comment les cockpits vitrés de la navette spatiale ont évolué

Dans cette dernière partie de notre série Cockpit Vitré, nous examinons le parcours de la technologie d'affichage dans le Crew Dragon de SpaceX et ses prédécesseurs.

Tout au long de cette série, nous avons exploré les fondamentaux des écrans tactiles et leur application dans le F/A-18 Super Hornet. Cette installation culmine dans une plongée profonde dans le « cockpit vitré » numérique qui a révolutionné les interfaces de vol spatial, passant des cadrans analogiques aux panneaux LCD et écrans tactiles.

Le « Cockpit Vitré »

Contrairement au F-18, les missions spatiales ne font face à aucune menace d'avions ennemis ou de cibles au sol hostiles. Néanmoins, la complexité des systèmes spatiaux exigeait un cockpit plus propre, plus intuitif. La navette spatiale Atlantis a été l'une des premières à adopter une disposition de cockpit vitré, avec des affichages numériques intégrés qui simplifiaient les données de vol et réduisaient la charge de travail du pilote.

Ma première rencontre avec un cockpit vitré a eu lieu lors d'une visite au Johnson Space Center de la NASA à Houston. J'ai rencontré l'ancien astronaute Dr. Lee Morin — maintenant chef du Crew Interface Rapid Prototype Lab (RPL) de la NASA pour le programme Orion — qui a expliqué le rôle du RPL dans la fourniture de retours itératifs rapides entre l'équipage, les contractants, et les partenaires de la NASA.

Figure 5. Dr. Lee Morin expliquant le design de cockpit vitré à trois écrans pour Orion (Image par Loretta Taranovich)

Figure 6. Morin discutant distance et angle d'affichage optimaux pour les astronautes (Image par Loretta Taranovich)

Dans les années 1970, les avions commerciaux abritaient typiquement plus de 100 instruments et commandes, encombrant le champ de vision du pilote. Le Langley Research Center de la NASA a collaboré avec des leaders de l'industrie pour concevoir un cockpit vitré qui réduirait la charge de travail du pilote pendant les phases critiques et améliorerait la conscience situationnelle. Boeing a fourni des ingénieurs expérimentés, tandis que Rockwell Collins a livré le matériel, atteignant un équilibre entre systèmes informatiques avancés et facteurs humains.

Figure 7. Système informatique et cockpit vitré d'Orion modélisés d'après le Boeing 777, une plateforme aéronautique éprouvée assurant rentabilité et sécurité (Image courtoisie de la NASA)

Commandes du Crew Dragon de SpaceX

Le Crew Dragon de SpaceX a introduit une interface tactile robuste qui a répondu aux réserves initiales sur les écrans tactiles dans l'espace. Une collaboration extensive avec les astronautes a guidé le placement ergonomique des commandes et le retour tactile des affichages. Les astronautes de Demo-2 ont travaillé étroitement avec les ingénieurs SpaceX pour affiner le système de saisie tactile, assurant un fonctionnement fiable et minimisant le risque de saisies accidentelles.

L'astronaute Matthew Dominick a souligné cette culture collaborative sur le podcast All About Circuits/Moore's Lobby, notant comment « les gars du commerce mettent l'équipe CAO/design juste à côté de l'atelier » pour itérer le design en temps réel.

Ces avancées marquent une nouvelle ère dans le vol spatial, priorisant la sécurité des astronautes et l'efficacité opérationnelle alors que l'humanité s'aventure vers la Station Spatiale Internationale et au-delà.

Image de présentation : le cockpit de la navette spatiale Discovery, courtoisie NASA.