« La recherche spatiale a besoin de tout le monde »
Michel Viso est exobiologiste et spécialiste de la protection planétaire au Centre national d’études spatiales (CNES). Il a été impliqué dans l’étape récente de la mission Rosetta, qui a réussi l’exploit de faire atterrir le robot Philae à la surface du noyau d’une comète. Comment construit-on une telle mission ? Quel rôle jouent les ingénieurs ? Existe-t-il une vie ailleurs ? Michel Viso répond à ces questions avec humour et passion, encourage les étudiants à être curieux et partage sa vision de l’avenir de l’homme dans l’espace.
Entretien tiré du IONISMag #28.
La mission Rosetta est-elle un tournant dans la recherche spatiale ?
Ce n’est pas un véritable tournant car nous utilisons des techniques traditionnelles. C’est en revanche une succession d’exploits. La comète Tchourioumov – Guérassimenko (surnommée « Tchouri ») a été découverte en 1969. Nous l’avons depuis revue régulièrement puisqu’elle passe tous les six ans. Elle est devenue la comète cible un peu par hasard, je dirais même par défaut. Premier exploit : la sonde Rosetta a rejoint la comète avec l’assistance gravitationnelle de la Terre et de Mars et après dix ans de voyage et une période longue d’hibernation. En s’approchant, la découverte de la complexité de sa surface, nous a fait comprendre qu’atterrir dessus serait un cauchemar ! Le deuxième exploit était bien de faire atterrir le robot Philae sur cet objet totalement inconnu. Nous avons précédemment « rendu visite » à la comète de Halley grâce à la sonde européenne Giotto. La mission Stardust de la NASA a réussi à rapporter sur Terre des échantillons de poussières de la comète Wild 2. C’est tout de même la première fois qu’une sonde atterrit sur un noyau de comète ! Nous avons réussi même si certains systèmes n’ont pas fonctionné correctement. La mission Rosetta deviendra un véritable tournant dans nos connaissances quand nous aurons les résultats de ses instruments et si nous réussissons effectivement à forer le sol de Tchouri. Pour l’instant, Philae n’est pas dans la bonne position : pour simplifier, il a une « patte en l’air » qui empêche la mèche de la foreuse d’atteindre la surface. Philae va probablement se réveiller en mars et nous serons capables de faire une nouvelle séquence expérimentale. Dans tous les cas, la mission scientifique continue jusqu’en décembre 2015 avec les instruments de la sonde Rosetta
Quel est le rôle du CNES dans cette mission ?
Le CNES a aidé les scientifiques à fournir des instruments de Rosetta et de Philae ; c’est au centre spatial de Toulouse qu’est installé le centre d’opérations scientifiques et de navigation de Philae, le SONC, qui a mobilisé de nombreux ingénieurs depuis quelques années et lors de l’atterrissage. Enfin avec les responsables programmatiques et le chef de projet, le CNES organise le financement des instruments, du suivi de la mission puis de l’analyse des données récupérées avant la publication des résultats. Ces activités extraordinairement variées fournissent du travail aux jeunes professionnels et de la matière scientifiques aux chercheurs. Cette mission est un exemple de transmission du savoir d’une génération à l’autre ! Je crois d’ailleurs que le rôle des institutions académiques, des universités et des écoles, est d’assurer cette continuité. J’aime illustrer la temporalité de Rosetta en m’appuyant sur le parcours d’une étudiante. Quand la mission a été décidée en 1993, elle était âgée de quatre ans. À son lancement en 2004, elle en avait quinze. En 2014, cette étudiante a vingt-cinq ans et travaille sur les données de Rosetta en tant que doctorante du CNES ! C’est une trajectoire assez emblématique des missions spatiales ambitieuses d’aujourd’hui.
Pourquoi y-a-t-il un tel engouement autour de cette mission ?
Pour des raisons immatérielles, le public s’est passionné pour Rosetta. La sonde a passé dix ans seule dans l’espace et s’est endormie avant que nous ne la réveillions au mois de janvier 2014. Le petit robot Philae a été adopté par le public. Ils racontent une belle histoire avec des éléments dramatiques : l’inconnu, le suspense, la découverte et un dénouement heureux – « Nous avons bien atterri ». « Et c’est pas fini… » Le robot a rebondi, il est dans une situation imprévue, certaines fonctions sont indisponibles. Le suspense se poursuit : va-t-il se réveiller ?
Doit-on parler d’exploration spatiale ou de conquête ?
La notion de « conquête » spatiale s’est arrêtée en 1969 lorsque les Américains ont posé le pied sur la Lune. Nous sommes ensuite entrés dans l’ère de la coopération spatiale et de l’exploration, ce qui n’est pas tout à fait la même chose. Avant, nous réalisions des premières pour faire des premières (Spoutnik, Gagarine, Saliout, Neil Armstrong…). Là, nous ne sommes pas allés sur la comète pour le prestige. Il s’agit bien sûr d’une première très importante, mais ce n’est pas la raison pour laquelle cette mission a été lancée. L’Europe l’a fait pour la science. Au-delà de la science cométaire, le véritable tournant pour l’exobiologie serait de trouver de la matière organique sur Mars. Découvrir des fossiles de microorganismes serait encore plus extraordinaire ! Mais nous n’en sommes pas là. Nous sommes dans la continuité de l’exploration. C’est beau, bien, grand et tout ce qu’on veut, mais c’est surtout beaucoup de travail ! Derrière les succès sur la comète ou sur d’autres corps planétaires, il y a l’investissement de quelques milliers de personnes en Europe.
Existe-t-il une approche des activités spatiales différente selon les pays ?
La relation des Américains au spatial n’est pas du tout la même qu’en Europe. Depuis le discours de John F. Kennedy qui a lancé la course à la Lune, l’espace fait partie intégrante de la culture américaine. En Europe, c’est différent, un lanc ement de la fusée Ariane ne fait pas la Une des journaux. Nous ne possédons pas cette alchimie qui mélange à la fois la magie du vol spatial et le risque du lancement de missions habitées. Nous n’avons pas ce passé culturel lié à la Guerre Froide où les gens s’affrontaient à coup de « Je suis le premier ». Le spatial est inscrit dans les gènes culturels russes et américains. C’est beaucoup plus diffus en Europe : l’espace étant arrivé plus tard, les peuples européens n’ont pas développé la même intimité avec les activités qui y sont menées.
Comment se créent les missions spatiales ?
Une mission scientifique, c’est un vaisseau spatial, une orbite, des instruments, des données et un traitement de ces informations au sol. Les chercheurs commencent par déterminer ce qu’ils souhaitent réaliser, puis les instruments nécessaires qu’il faut souvent inventer. Ils collaborent ensuite avec des ingénieurs, au sein du laboratoire ou dans l’industrie, qui imaginent ces instruments. Petit à petit, le projet se met en place et entre en concurrence avec d’autres.
Quels sont les différents types de mission ?
Certaines missions sont commerciales, les lancements de satellites de télécommunication notamment. Ce travail d’ingénierie est effectué par des entreprises comme Astrium ou Thales. Elles répondent à des commandes et font évoluer un marché qui ne s’agrandit finalement pas tellement : les satellites durent de plus en plus longtemps et les besoins de couverture sont pratiquement tous remplis. Ces missions font appel à des ingénieurs en mécanique, en transmission et à des spécialistes de l’énergie, de la gestion de projet et des évolutions techniques. Les missions institutionnelles peuvent être de deux types. Les missions militaires répondent à un objectif prescrit par un état-major. Par exemple, les ingénieurs du Centre national d’études spatiales (CNES) ou de la Direction générale de l’armement (DGA) conçoivent des satellites variés qui sont ensuite fabriqués par l’industrie. Pour les missions scientifiques, les hommes de science sont le point de départ. Il peut s’agir d’un chercheur qui met en forme une idée née d’une discussion à la cantine. J’ai ainsi eu le privilège de voir le premier dessin à la main, par un chercheur de l’Institut d’Astrophysique Spatiale d’Orsay, du satellite Planck. Vingt ans après, ce satellite de l’Agence spatiale européenne (ESA) est devenu réalité et nous a apporté des connaissances majeures sur l’origine de l’Univers.
Quelles sont les prochains projets prévus ?
Les scientifiques européens préparent actuellement la 4e mission (M4) du programme Cosmic Vision, le programme spatial scientifique de l’ESA pour la décennie 2015-2025. Elle sera sélectionnée courant 2016 pour être lancée en 2025. Ce n’est donc pas pour demain ! Pour ce projet, 31 missions sont en compétition, soit 31 groupes de 20 à 50 personnes qui travaillent à leur élaboration. Au mois de juin 2015, trois d’entre elles seront choisies pour être étudiées en détail. Finalement, un an après il n’en sortira qu’une. Ces propositions se préparent pendant trois ou quatre ans. Celle qui est sélectionnée se construit en cinq à dix ans. Si un observatoire est placé en orbite terrestre, l’accès aux données est rapide. Mais si une sonde est envoyée vers un objet céleste lointain, comme pour la comète Tchourioumov-Guérassimenko, il faut attendre souvent de nombreuses années pour commencer à recueillir les données !
Quels genres de profil intéressent la recherche spatiale ?
La recherche scientifique est à la fois une démarche, une tournure d’esprit, de la persévérance et une grande capacité à imaginer l’inimaginable. Les scientifiques utilisent les moyens spatiaux pour répondre aux questions qui se posent dans leur domaine d’étude : les sciences de la Terre et de l’environnement, la physique, l’astronomie, la planétologie, l’étude du soleil, l’exobiologie etc. Cela concerne des chercheurs ou des universitaires. Il existe en France des laboratoires spatiaux, principalement au sein du CNRS ou du CEA. Les scientifiques y travaillent avec des ingénieurs et des techniciens qui contribuent à la conception et la construction des instruments. Il faut également gérer ces projets, les contraintes techniques et tous les aspects d’assurance qualité. Nous faisons donc appel à des ingénieurs « qualité », des spécialistes de la thermique, de l’énergétique, de l’optique, de l’informatique et à des ingénieurs d’essais, de tests et de validation. La recherche spatiale demande un travail d’intégration concret au laboratoire ou dans l’industrie. Elle implique aussi des tâches de conception et d’architecture, réservées aux ingénieurs. Tous les profils sont intéressants et nous avons besoin de tout le monde ! Le CNES en est un bon exemple : des comptables gèrent les subventions – car nous n’avons pas de retour financier sur investissement – des juristes s’occupent des accords internationaux et commerciaux – nos activités de recherche & technologie (R&T) génèrent et valident des concepts innovants et soulèvent des questions quant à la propriété de notre travail et de nos découvertes. Des informaticiens, des gardiens, des réceptionnistes…, travaillent également au CNES. La particularité du spatial réside dans son objet, non dans les profils des métiers qui y participent.
Quels rôles jouent les ingénieurs dans le spatial ?
Un vrai rôle ! Nous ne faisons que du prototype et ils réalisent concrètement ce sur quoi nous travaillons. L’ingénieur a une tendance naturelle à faire du nouveau, ce qui est normal. De temps en temps, notre rôle de responsable de programme au CNES, comme moi, c’est de dire : attention « Ça doit fonctionner dans dix ans sans que ça ne coûte trop cher, sinon nous ne pourrons pas nous le payer ». Il faut sans cesse naviguer entre les contraintes budgétaires, les contraintes techniques et les contraintes calendaires. Il faut privilégier l’usage de technologies éprouvées aujourd’hui et non pas de celle qui vient de sortir et qui peut recéler des défauts encore ignorés. Une fois qu’un composant est choisi et intégré dans le projet, nous ne pourrons pratiquement plus en changer car nous aurons déjà défini les interfaces mécaniques, électriques… L’innovation se fait à travers les programmes de R&T et sur l’architecture globale de l’instrument qui utilise des composants connus et qualifiés pour l’environnement qu’ils rencontreront.
Comment intègre-t-on la notion d’échec dans le travail ?
Dans le spatial, l’échec est toujours catastrophique ou quasiment. J’ai participé à des missions autour de l’instrument IBIS, dédié à la biologi e spatiale. Quatre vols, quatre échecs. Lors du quatrième et dernier vol et après de multiples réparations et mises au point, toute l’équipe est présente à 800 mètres du pas de tir. La fusée décolle, traverse les nuages puis, plus de son ni d’image… Je la vois alors retomber moteurs éteints… Tout le monde se couche et elle explose à 1,5 km du lieu de lancement. Pour chaque scientifique, un échec est une catastrophe. Plus jeune, j’étais censé voler comme spationaute et je me préparais pour accompagner un projet développé en coopération avec la NASA. La géopolitique a finalement fait disparaître l’opportunité de vol et la mission a été arrêtée. Les échecs mettent un point final et douloureux à des années de travail et d’espoir, pour des missions menées par le secteur public, ils ne sont pas aussi lourds de conséquence que dans le secteur privé ou ils peuvent mettre en danger l’économie d’une entreprise. Mais même une déconvenue matérielle reste difficile à vivre. L’échec fait partie du spatial comme de la vie !
Existe-t-il une vie ailleurs que sur Terre ?
Il y a deux choses : est-ce que je le sais et est-ce que je peux le prouver ? Il faut avant tout définir cet « ailleurs ». Pour simplifier, notre système solaire, qui se compose de huit planètes, est un petit système. Notre galaxie fait 100 000 années-lumière de diamètre sur 1 000 d’épaisseur. Elle compte entre 200 et 400 milliards d’étoiles. D’après ce que nous savons maintenant, des planètes gravitent autour de nombre de ces étoiles. Des milliards de planètes existent dans notre galaxie et probablement des milliards se situent dans une zone dite « habitable ». De plus, il y a, dans l’Univers, entre 200 et 400 milliards d’autres galaxies, qui comportent chacune quelques milliards ou centaines de milliards d’étoiles. Nous ne saurons jamais ce qu’il y a sur des planètes gravitant autour d’étoiles aussi lointaines. Nous n’avons aucun moyen de les détecter ou de les étudier. Dans ce que nous sommes capables d’observer actuellement quelques centaines d’années lumières autour du Soleil, certaines étoiles possèdent des planètes qui pourraient avoir, éventuellement, de l’eau liquide à leur surface. Elles semblent nombreuses et il n’y a donc pas de raison pour qu’il n’y ait pas une vie qui ait pu se développer quelque part- vie au sens microorganismes, activité métabolique… Tout ce que les scientifiques, européens, américains essentiellement, savent, c’est que cette vie sera très probablement fondée sur de la matière organique un squelette de carbone et au moins de l’hydrogène. Les composés les plus complexes détectés dans l’univers interstellaire ou que l’on retrouve éventuellement un peu partout dans les objets présents dans l’espace ou en provenant sont de ce type.
Comment peut-on définir la vie ?
Ne sachant pas très bien le faire, nous préférons spécifier certaines de ses caractéristiques. D’abord, la vie, c’est faire plus que soi-même par soi-même : un être vivant est capable de prélever dans le milieu qui l’entoure un certain nombre de composés qui ne sont pas « lui » mais qu’il peut transformer pour croître. Deuxièmement, la vie est capable de se multiplier : un individu (ou deux pour certains organismes pluricellulaires) peut « fabriquer » un nouvel individu quasiment identique. L’important, c’est ce « quasiment ». En effet la division cellulaire transmet l’information génétique de façon imparfaite. C’est, à mes yeux le troisième point. Si elle était transmise de façon parfaite en permanence, il n’y aurait qu’une seule espèce et aucune possibilité d’adaptation. L’imperfection, que créée les mutations aléatoires des gènes, est le moteur de l’évolution darwinienne. Ces trois manifestations peuvent exister ailleurs dans un système chimique différent mais d’après nos connaissances actuelles, toujours fondé sur le Carbone, l’Hydrogène, l’Azote, l’Oxygène, le Phosphore, le Soufre…
Connaît-on l’histoire de l’origine de la vie ?
Nous l’ignorons, alors nous imaginons des scénarios fondés sur nos connaissances. Nous sommes capables de comprendre que des molécules se sont assemblées petit à petit et qu’à un moment donné des phénomènes auto-catalytiques (ndlr : réaction chimique dont le catalyseur – phénomène de modification de la vitesse d’une réaction chimique – figure parmi les produits de la réaction) se sont produits. Il n’y aucune raison que cela ne se produise pas ailleurs, s’il y a les mêmes molécules ou des molécules semblables. Nous ne sommes pas non plus obligés de définir la vie comme une entité complexe encerclé par une membrane cellulaire. Les scientifiques conçoivent comment les première membranes ont pu se former pour créer des individus. Mais il n’y a pas de recette pour passer d’un microorganisme à une cellule puis à un adolescent en train de jouer sur son smartphone, il n’y a pas de vecteur dans l’évolution. Quand on regarde « l’arbre de l’évolution » avec l’apport de la génétique actuelle, on aperçoit un buisson : la biosphère est le résultat de la co-évolution de multiples espèces. Il n’y aurait pas de vaches, d’hommes et d’éléphants s’il n’y avait pas des vers de terre, des végétaux, des virus et des bactéries ! L’interdépendance des espèces et de leur évolution fait que ce que nous connaissons sur Terre n’a aucune raison de se reproduire ailleurs. Les chemins de l’évolution sont forcément différents et peuvent produire tout et n’importe quoi ; la probabilité d’une reproduction à l’identique de ce qui s’est passé sur Terre est au-delà de l’infinitésimal.
Comment imaginez-vous l’avenir de l’exploration spatiale ?
Elle se décline de deux façons : robotique ou habitée. L’exploration robotique va d’après moi continuer à se développer, avec des missions de plus en plus ambitieuses techniquement. Nous retournerons sur Titan (le plus grand satellite de Saturne), nous irons sur Encelade (une des lunes de Saturne), sur Uranus… La Chine et l’Inde participent aussi à cette exploration robotique. Quant à l’exploration habitée, elle est à un tournant depuis dix ans car nous ne savons plus où aller. Retourner sur la Lune, les Chinois et probablement les Indiens y enverront des hommes, pour des raisons de « prestige » et également parce que cela tire l’ensemble de l’économie, de l’ingénierie et de l’industrie vers le haut. Cela structure le secteur aérospatial d’un pays et forme des élites intellectuelles.
Retournerons-nous donc sur la Lune ?
Le problème de la Lune, c’est que pendant quatorze jours il fait jour et très chaud, puis pendant les quatorze jours suivants il fait nuit et très froid. Une base permanente sur la Lune ? Pourquoi pas ! Mais où ? Quand ? Comment ? Pour quoi faire ? Sans compter qu’il faut tout amener. Y envoyer des touristes ? C’est cher, risqué et loin. Il n’y a pas d’intérêt scientifique majeur à y retourner. Son exploitation minièr e ou celle des astéroïdes repose sur des illusions. Tout d’abord, l’exploitation commerciale d’un corps céleste n’est pas légale : le traité de l’ONU, signé en 1967, interdit l’appropriation privée ou publique des objets du cosmos. Deuxièmement, il n’y a rien ! Pourquoi y a-t-il des mines sur Terre ? Parce qu’il y a eu des écoulements et de la tectonique. Il n’y a rien eu de semblable sur la Lune. Alors oui, il y a de l’uranium, probablement le même taux que sur notre planète, de l’hélium-3 (qui serait intéressant pour produire de l’énergie)… mais les teneurs sont infinitésimales et les éléments sont dispersés.
Qu’auriez-vous envie de dire à des étudiants ?
Ce que je dis aux jeunes de façon générale : soyez prêts à être surpris ! Ne faites pas de plan de carrière à 20 ans, la structure de l’emploi aujourd’hui ne le permet pas. Deuxièmement, soyez toujours curieux. Pour être capable de s’accommoder à un monde qui change et dont nous ne pouvons prévoir les évolutions, il faut prendre le meilleur de ce qui peut nous arriver pour se propulser dans l’avenir que l’on veut se tracer soi-même. Cette adaptation se fonde d’abord sur la connaissance, le travail et la culture. Enfin, la moitié des métiers qui existeront dans quinze ans n’existent pas encore aujourd’hui et nous ne pouvons même pas les définir. Quand on est jeune, on doit être capable de les inventer, de faire sa place. Je crois à la curiosité permanente car elle est le moteur de notre réalisation personnelle. Il faut éviter la routine. Il faut vivre dans le monde avec le concept de « Bob l’éponge » : tout ce qui arrive peut me servir, même si je ne me rappellerai pas de tout. Soyez curieux et cultivés. Soyez studieux et apprenez vos cours même s’ils vous intéressent modérément ! Je fais partie des gens qui se servent tous les jours de ce qu’ils ont appris en prépa : la chimie, la classification, la biochimie, la physique… J’essaie de comprendre le monde qui m’entoure et mes interlocuteurs ont généralement la gentillesse de m’écouter, qu’ils soient câbleur, ingénieur, professeur d’université ou prix Nobel !