Samedi 04 juillet 2020

Non, la NASA n’est pas morte !

Si je vous dis « NASA », à quoi pensez-vous ?

La plupart me diront « Science, puissance, futur, conquête spatiale… », les autres utiliseront une sémantique plus nuancée voire défaitiste comme « ambition démesurée, banqueroute, inutilité… », et…. c’était pas faux non-plus. L’enthousiasme des années Apollo s’est au fil des années essoufflé, tout comme les moyens financiers attribués, s’amenuisant d’années en années. (Rappelons que la NASA appartient à l’État américain)

Mais tel le phœnix qui renaît de ses cendres, la NASA mise au placard ces dernières décennies, revient en force grâce à un Donald Trump qui n’aime pas trop que les Chinois, qu’il voit comme ses concurrents directs, viennent piétiner ses plates-bandes. En effet, depuis que ces derniers ont envoyé leur première sonde sur la lune, et surtout depuis qu’ils expérimentent des cultures biologiques sur celle-ci, le président Américain n’entend pas les choses de cette oreille et tient à rappeler qui est le maître du jeu. Pour ce faire, une jolie enveloppe de 21 milliards va être attribuée à l’emblématique agence de programme spatial pour 2020.

Cette course à la lune est une entreprise saine : compte tenu des futurs problèmes démographiques qui nous attendent à moyen terme, ce challenge pourtant au départ politique peut créer une différence en engageant une véritable dynamique entre les différents acteurs. Soyons clairs : plus ils vont se tirer la bourre, plus il y a de chance de voir apparaître des technologies permettant des cultures sur la Lune. L’objectif final étant bien sûr de conquérir Mars, cette planète qui intrigue autant qu’elle fait rêver. Bon c’est pas pour après-demain, il faut l’avouer, car la terraformation de Mars pourrait faire l’objet d’un article à elle-seule. Il faut néanmoins se rendre à l’évidence : la conquête de Mars reste actuellement la seule solution viable pour l’être humain sur le très long terme. Nous serons bientôt 10 milliards d’hommes et de femmes, on risque d’être un peu serrés (au fond de cette boîte ? Ok je sors…), alors imaginez dans 100 ans.

Mais avant d’aller cueillir des cerises sur la Lune ou d’aller danser la salsa sur Mars, explorons d’abord les projets actuels de la NASA : de gros projets, bien badass, pour montrer qui est toujours dans le game.

Orion et le lanceur SLS

Les ingénieurs s’attellent à la tâche depuis 2006 pour développer ce nouveau vaisseau spatial destiné à rejoindre l’orbite lunaire. À la base, Orion était le début d’un plus gros projet, Constellation, annulé en raison d’un financement prévisionnel gargantuesque. Le programme est abandonné mais l’objectif de créer un vaisseau moderne avec un lanceur surpuissant (le SLS) reste toujours dans la course.

Orion ressemble beaucoup aux capsules des missions Apollo qui ont fait leurs preuves en terme d’efficacité de résistance thermique lors des rentrées atmosphériques. Cependant, les piles à combustibles utilisées à l’époque ont été remplacées par des panneaux solaires.

La création du lanceur SLS (Space Launch System) débute quant à lui en 2011, largement inspiré du lanceur Ares (2005) dont le développement a été avorté en même temps que le projet constellation. Ce lanceur devait être le plus puissant jamais construit…

Objectif Lune

La reconquête de la Lune reste LA priorité de la décennie à venir, puisque c’est la première étape avant d’aller sur la planète rouge et au-delà. Notre satellite naturel deviendra alors une véritable station de lancement, accueillant des sortes d’escales lunaires… pour ce faire, voici (en bref) les différentes étapes :

  • Assembler en orbite lunaire Gateway, une petite station spatiale qui pourra accueillir par la suite les astronautes. Cette station conçue par la NASA, mais également en collaboration avec l’agence spatiale canadienne (l’ASC) devrait voir le jour d’ici 2026.
  • Envoyer les astronautes en 2028 sur la Lune grâce au vaisseau Orion. Bien sûr, véhicules et autres modules seront construits pendant ce laps de temps afin d’assurer les aller/retours entre la station et la Lune.

Sous la glace, la plage…

L’ambitieuse mission Europa Clipper a pour but d’aller explorer la lune de Jupiter composée d’une épaisse couche de glace pour y découvrir peut être de la vie. Épaisse d’environ 25km, il y aurait des zones où la croûte glaciaire ne serait que d’un kilomètre. Dessous, on y trouverait des océans mesurant 100km de profondeur (bien plus que la terre), et les scientifiques estiment qu’il y a une forte probabilité pour que les conditions soient réunies pour y trouver des organismes vivants.

Europe, magnifique lune de Jupiter, découverte par Galilée en 1610.

Autre originalité de cette lune : d’immenses geysers de vapeur d’eau s’y trouvent au niveau du pôle sud. Ils avaient été détectés par la sonde Galileo en 1997, mais vraiment découverts par Hubble en 2012, ce qui confirma la présence d’eau sur Europe. (à ne pas confondre avec Encelade, le satellite de Saturne, qui subit le même phénomène)

Outre le voyage qui s’annonce long, approcher l’un des plus beaux satellites de Jupiter ne sera pas une sinécure, tant les ondes de cette dernière sont puissantes et donc dangereuses. Orbiter autour d’Europe risquerait de détruire la sonde, il a donc été décidé d’orbiter durant 2 ans autour de Jupiter. La sonde effectuerait 40 à 45 survols de l’astre lorsque celui-ci serait le mieux protégé des rayons.
La mission devrait commencer dans les années 2020 et la sonde pour être lancée par SLS ou par Falcon Heavy (Space X) si le budget venait à manquer.

Deux hypothèses de constitution d’Europe, la seconde restant la plus plausible.

Autre projet : un cryobot, un robot qui permettrait de creuser sous la glace en la faisant fondre, serait en cours de développement. J’ai eu beaucoup de mal à trouver des infos sur cette mission, si vous en avez, je vous invite à les mettre en commentaire .
Ici un lien vers un rapport de la NASA sur le-dît robot : https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20190001075.pdf

Le James-Webb télescope

Notre bon vieil Hubble va bientôt avoir 30 ans, et nous a fait parvenir des clichés extraordinaires de paysages spatiaux, comètes, nébuleuses, galaxies… mais le temps est venu de tirer sa révérence après ces décennies de bon et loyaux services…

James Webb est un énorme projet à lui seul, et suite aux différentes gestions de crises que la NASA a subies, ce dernier s’est vu repousser d’années en années, approfondissant un peu plus à chaque fois le gouffre financier qu’il représente.

Aux dernières nouvelles, il serait prêt pour 2021, en espérant que la prochaine administration présidentielle ne se mette pas une nouvelle fois en travers du projet qui aurait pour conséquence un nouveau report voire une annulation !

Mais parlons de ce bijoux de technologie… désigné comme le fier remplaçant d’Hubble, il fonctionnera néanmoins de manière différente.

Tout d’abord, contrairement à Hubble qui orbite autour de la Terre, James-Webb orbitera autour du soleil (oui oui !) à 1,5 millions de kilomètres de la Terre, au niveau du point Lagrange L2, où les forces gravitationnelles sont équivalentes (grosso modo).

Ensuite, James Webb fonctionnera principalement en infrarouge, seule technologie qui permet d’observer les objets très anciens et lointains invisibles par un œil humain, tel que les premières étoiles et galaxies formées après le big-bang. L’infrarouge permet aussi d’observer les objets peu lumineux tels que les planètes. Allons-nous enfin trouver notre semblable quelque part au milieu de ces milliards de galaxies ?

Ce dispositif révolutionnaire a soulevé plusieurs problématiques. Lorsque le projet a vu le jour dans les années 90, Hubble venait d’être mis en orbite et sa durée de vie était programmée à 15 ans, il fallait donc déjà plancher sur son successeur. La technologie de l’infrarouge a été rapidement retenue, mais il y avait d’autres facteurs de poids (dans tous les sens du terme) à prendre en considération.

  • le miroir : comme vous le savez, plus il est grand plus il permet de voir très loin. Au départ, un miroir de 8 mètres de diamètre avait été imaginé, mais le coût de fabrication en tenant compte des contraintes de refroidissement s’est révélé astronomique (haha jeu de mots), et après de nombreuses années de recherches et d’hésitations, il fût décidé qu’un miroir de 6,5 mètres correspondrait au budget mais aussi facteurs technologiques permettant d’observer le plus loin possible. La lumière collectée est réfléchie sur un miroir secondaire situé à l’arrière des miroirs principaux de 74cm de diamètre.
  • Le refroidissement du télescope: dans l’espace, pas d’atmosphère ni de champs magnétiques qui protège des vents solaires… le télescope doit maintenir une température suffisamment froide afin de pouvoir observer les objets lointains. Un énorme bouclier solaire va alors être conçu afin de renvoyer tous les rayons infrarouges en provenance du soleil.
  • La logistique : comment lancer un tel appareil dans l’espace ? Au lieu d’imaginer un seul grand miroir, les ingénieurs ont créé un miroir composé de 18 segments hexagonaux d’1,32m de diamètre en béryllium (très résistant et léger). Et c’est notre courageuse Ariane 5 qui aura l’honneur d’emmener James-Webb en orbite solaire. (ou Ariane 6?)

Les objectifs sont aussi grand que le projet lui-même : découvrir comment se forment les galaxies, observer en infrarouge les nébuleuses (étoiles en fin de vie créant un amas de gaz colorés), détecter les premières étoiles formées après le big-bang, étudier la distorsion de la lumière par la matière noire (comme c’est le cas des trous noirs) et bien d’autres découvertes à venir…

Structure du télescope James Webb.

Les pieds sur Terre (pour l’instant), la tête dans les étoiles…

Lointaines sont les heures glorieuses de la NASA, à une époque de guerre froide où l’enjeu était celui qui réussirait à prouver sa toute-puissance… Aujourd’hui, les projets sont souvent annulés ou revus à la baisse, en raison de changement d’administration politique qui ne fait plus de la conquête spatiale sa priorité.

Les budgets diminuent, mais les rêves sont toujours là.

Ingénieurs et scientifiques ne lâchent rien et redoublent d’imagination pour que leurs programmes coïncident avec le financement alloué. L’astronomie, c’est avant tout une histoire de conviction personnelle. 

Les sociétés privées telles que Space X (partenaire de la NASA et de l’ESA) pour ne citer qu’elle ont émergé il y a presque 20 ans, relançant plus récemment la question de la conquête spatiale. Le visionnaire et avant tout homme d’affaire Elon Musk a révolutionné le monde de l’aérospatial grâce à ses fusées réutilisables qui servent en partie aujourd’hui à approvisionner l’ISS. Mais son plus grand projet reste la colonisation de Mars, rêve cher à son cœur qu’il continue à entretenir. La série « Mars » sur Netflix est très intéressante, on y voit le boss de Space X et Tesla expliquer ce qui a inspiré ses projets mais aussi les contraintes à prendre en considération. Bref la concurrence est là et elle a faim…

Au final, même si je pense que la vie sur Mars n’est aujourd’hui qu’une douce utopie ne donnant que de faux espoirs aux générations actuelles, il faut continuer à faire évoluer ces technologies pour qu’enfin le rêve devienne réalité.
Ce que je veux dire réellement, c’est qu’il faut avoir conscience que nos enfants et nos petits enfants n’iront pas vivre sur Mars ou sur toute autre exoplanète, mais que c’est une possibilité pour les générations qui viendront après. Il faut donc continuer à défendre ses convictions quitte à présenter des arguments auxquels on ne croit pas dans le but de convaincre un président des USA plus soucieux de son orgueil que par l’avenir du sol qu’il foule… au final, sur un malentendu ça peut marcher. 21 milliards de dollars à la clé !

Si toutes ces entreprises se concrétisent alors nous pourrons célébrer la résurrection de la NASA.

Sources :

https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/astronautique-nasa-50-ans-apres-apollo-budget-reconquerir-lune-dela-70184/

https://www.sciencesetavenir.fr/espace/systeme-solaire/lune-le-canada-s-associe-a-la-nasa_131852

https://www.nasa.gov/specials/moon2mars/#explore

https://www.jwst.nasa.gov/orbit.html

https://fr.m.wikipedia.org/wiki/James-Webb_(t%C3%A9lescope_spatial)

http://www.astrosurf.com/luxorion/vaisseaux-falcon-sls-dragon-orion.htm

http://www.astrosurf.com/luxorion/bioastro-vie-glaces5.htm

https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/europe-geysers-europe-reperes-il-y-vingt-ans-galileo-mais-decouverts-aujourdhui-64403/

Video d’Hugo Lisoir sur Orion : https://www.youtube.com/watch?v=oHpOLWBc5gc&t=520s

https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-mission-named-europa-clipper

http://www.astrosurf.com/luxorion/missions-spatiales.htm