par Loche | 0 min | 9 mai 2016

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De la pein­­ture et du talc

À l’autre bout du campus du JPL, le scien­­ti­­fique Lance Benner cherche à déter­­mi­­ner les proprié­­tés physiques des asté­­roïdes, une ques­­tion très impor­­tante qui demeure toute­­fois un mystère. Autant dire que si l’in­­dus­­trie de l’es­­pace a l’in­­ten­­tion de décou­­vrir comment dévier ou détruire un asté­­roïde qui mena­­ce­­rait notre planète (une fois que nous serons capables de les repé­­rer suffi­­sam­­ment long­­temps à l’avance), il est essen­­tiel de bien comprendre de quoi ils sont consti­­tués. Benner est le prin­­ci­­pal cher­­cheur d’un programme baptisé Radar Recon­­nais­­sance of Near Earth Aste­­roids, qui utilise deux téles­­copes en parti­­cu­­lier : Gold­s­tone, un téles­­cope de la NASA haut de 70 mètres situé dans le désert des Mojaves, et le radio­­té­­les­­cope d’Are­­cibo, à Porto Rico. Benner travaille dans un bureau au plan­­cher usé, dépourvu de fenêtres et rempli de clas­­seurs à tiroirs qui devaient déjà être là avant qu’on pose le pied sur la Lune.

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Le radio­­té­­les­­cope d’Are­­cibo, sur l’île de Porto Rico
Crédits : SMU

Si de larges objets se rapprochent suffi­­sam­­ment, les radars peuvent en four­­nir des images incroya­­ble­­ment détaillées. Pour appuyer son propos, Benner me désigne la porte de son bureau, sur laquelle sont placar­­dées des images d’as­­té­­roïdes calcu­­lées par le radar. Si l’objet qui traverse le ciel demeure visible assez long­­temps, les images captées permettent d’éta­­blir des formes tridi­­men­­sion­­nelles qui seront ensuite modé­­li­­sées grâce à une impri­­mante 3D. Tour à tour, Benner me montre ces modèles : un objet blanc de la forme d’un œuf repré­­sen­­tant l’as­­té­­roïde Nereus ; Mithra, qui a la forme d’un os à ronger ; Touta­­tis, qui ressemble à une patate douce et enfin, Bennu, de forme oblongue, auquel une autre mission de la NASA rendra visite en 2018. Cette mission bapti­­sée OSIRIS-REx aura pour objec­­tif d’étu­­dier et de carto­­gra­­phier Bennu puis, grâce à un bras méca­­nique, de préle­­ver un échan­­tillon de la taille d’une balle de base­­ball. Cela permet­­tra aux scien­­ti­­fiques d’ob­­ser­­ver de près, pour la toute première fois, la matière primi­­tive et inal­­té­­rée d’un d’as­­té­­roïde solide – la plupart des asté­­roïdes sont en effet compo­­sés de frag­­ments libres qu’on nomme plus couram­­ment « agglo­­mé­­rat lâche ». La moti­­va­­tion première d’OSIRIS-REx relève de la cosmo­­lo­­gie : il s’agit de cher­­cher, dans la consti­­tu­­tion de cet asté­­roïde, des éléments de réponse sur nos propres origines. Mais si on a choisi cet asté­­roïde en parti­­cu­­lier, c’est parce que selon la NASA, « il existe une proba­­bi­­lité rela­­ti­­ve­­ment élevée pour qu’il percute la Terre à la fin du XXIIe siècle. » La plupart des objets géocroi­­seurs obser­­vés le sont grâce à des téles­­copes tradi­­tion­­nels. On ne voit donc qu’un point de lumière qui ne peut être mesuré qu’en matière de magni­­tude. Cela peut permettre aux astro­­nomes d’en déter­­mi­­ner une taille approxi­­ma­­tive, mais la marge d’er­­reur est gigan­­tesque : de l’ordre d’un facteur deux. Lorsque nous nous sommes rencon­­trés en juillet, l’équipe de Benner avait observé jusque là 550 objets géocroi­­seurs grâce au radar. Le radar four­­nit une image bien plus détaillée de la forme et de la taille d’un asté­­roïde donné et il donne égale­­ment un aperçu de certaines proprié­­tés physiques telles que la rugo­­sité de la surface ou la réflec­­ti­­vité de l’objet, en lien avec sa compo­­si­­tion.

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Don Yeomans
Crédits : JPL-Caltech/NASA

Deux asté­­roïdes ne peuvent avoir la même vitesse ni la même fréquence de rota­­tion : certains ont un axe de rota­­tion court tandis que d’autres tour­­noient de façon plus aléa­­toire, chacun à sa propre vitesse. Le radar permet égale­­ment d’ana­­ly­­ser ces para­­mètres avec une certaine préci­­sion. Tous ces facteurs sont impor­­tants lorsqu’on commence à réflé­­chir à des stra­­té­­gies d’at­­té­­nua­­tion des risques, car la plupart de ces stra­­té­­gies consis­­te­­raient surtout à dévier un asté­­roïde en modi­­fiant sa trajec­­toire d’une façon ou d’une autre. En 2004, lorsque Touta­­tis a frôlé la Terre à une distance équi­­va­­lente à quatre fois la distance Terre-Lune, Benner s’est servi du radar pour obser­­ver comment la force de gravité de la Terre modi­­fiait la rota­­tion de l’as­­té­­roïde. L’un des objec­­tifs de la mission OSIRIS-REx est de mesu­­rer l’ef­­fet Yarkovsky, qui se mani­­feste lorsqu’un objet de forme irré­­gu­­lière absorbe la lumière du soleil et qu’on observe un déca­­lage dans le temps entre le moment où il absorbe la lumière et celui où il va réémettre cette chaleur. « On observe un prin­­cipe simi­­laire sur Terre, quand il fait plus chaud l’après-midi, mais pas à midi pile », explique Benner. « La chaleur exerce une très légère pous­­sée qui peut modi­­fier la rota­­tion. Cela Elle peut aussi alté­­rer la trajec­­toire de l’objet. » Un phéno­­mène que l’équipe de Benner a déjà observé avec l’as­­té­­roïde Golevka, dont la trajec­­toire a été modi­­fiée d’en­­vi­­ron 15 kilo­­mètres. En matière de stra­­té­­gie d’at­­té­­nua­­tion des risques, l’ef­­fet Yarkovsky a donné nais­­sance à l’une des idées les plus excen­­triques du genre : peindre les asté­­roïdes en noir. Un objet noir absorbe en effet plus de chaleur et il réémet­­tra donc égale­­ment plus de chaleur, ce qui four­­nira assez d’éner­­gie pour modi­­fier sa rota­­tion et sa trajec­­toire de façon natu­­relle. Lorsqu’un objet n’a besoin que d’un petit coup de coude pour s’écar­­ter de la Terre, si l’on s’y prend suffi­­sam­­ment long­­temps à l’avance, cela pour­­rait fonc­­tion­­ner. « On ne prend pas cette idée très au sérieux, mais en théo­­rie, ce serait tout à fait possible », admet Benner. « On pour­­rait même recou­­vrir un asté­­roïde de talc. Cela modi­­fie­­rait ses proprié­­tés ther­­miques. » Le cher­­cheur n’ex­­clut aucune de ces idées. « Le but, c’est d’iden­­ti­­fier ces objets suffi­­sam­­ment long­­temps à l’avance pour nous lais­­ser le temps de nous prépa­­rer. Les gens croient souvent à tort que nous cher­­chons les asté­­roïdes lorsqu’ils sont tout juste sur le point de s’écra­­ser sur nous. Ce n’est pas le cas. Nous voulons les trou­­ver des dizaines ou des centaines d’an­­nées en avance, avant même qu’ils ne consti­­tuent une menace. »

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Un proto­­type de lasso spatial pour attra­­per les asté­­roïdes
Crédits : NASA

Aux derniers jours de septembre, l’uni­­vers de la défense plané­­taire a reçu une bonne nouvelle : la NASA avait réduit à cinq le nombre de fina­­listes poten­­tiels pour la mission « Disco­­very ». Le programme Disco­­very vise à finan­­cer les missions spatiales moins coûteuses dont le budget ne dépasse pas les 450 millions de dollars. L’un des fina­­listes de cette année est le projet NEOCam, un concept de téles­­cope infra­­rouge qui, à l’ins­­tar du Senti­­nel de B612, a été conçu pour être envoyé dans l’es­­pace et cher­­cher les asté­­roïdes. Chacun des cinq fina­­listes a reçu 3 millions de dollars qui servi­­ront à finan­­cer les phases de concep­­tion et d’ana­­lyse. En septembre 2016, une ou deux de ces missions seront homo­­lo­­guées pour le vol. Le quar­­tier géné­­ral du projet NEOCam se trouve à l’Infra­­red Proces­­sing and Analy­­sis Center (IPAC), un orga­­nisme affi­­lié au JPL de la NASA établi de l’autre côté de Pasa­­dena, sur le campus de Caltech. Cela fait main­­te­­nant plusieurs années qu’Amy Main­­zer y dirige l’éla­­bo­­ra­­tion de NEOCam, descen­­dant direct du téles­­cope WISE (Wide-Field Infra­­red Survey Explo­­rer) lancé en 2009, qui a détecté 34 000 asté­­roïdes et comètes au cours de sa première année de fonc­­tion­­ne­­ment. Au total, WISE a iden­­ti­­fié plus de 160 000 asté­­roïdes et il ne s’est pas contenté de les voir. Il a égale­­ment fourni des infor­­ma­­tions concer­­nant leur taille, leur réflec­­ti­­vité, leurs para­­mètres orbi­­taux et, dans certains cas, il a même été en mesure de déter­­mi­­ner si la surface de l’objet était consti­­tuée de sable ou de roche. Toute­­fois, la plupart de ces objets font partie de la cein­­ture prin­­ci­­pale d’as­­té­­roïdes et ne présentent donc aucun inté­­rêt pour la défense plané­­taire. WISE n’a décou­­vert qu’en­­vi­­ron 135 objets géocroi­­seurs. « C’était un bon proto­­type », explique Main­­zer, instal­­lée dans le fauteuil d’une salle de confé­­rence de l’IPAC. Il a permis de nombreuses inno­­va­­tions, notam­­ment des algo­­rithmes capables d’ex­­traire en temps réel les nouveaux asté­­roïdes des flux de données, ce qui évite aux cher­­cheurs de perdre des heures entières à déter­­mi­­ner si un objet est bien un asté­­roïde ou une simple étoile. En travaillant sur le projet WISE, Main­­zer a compris qu’il lui faudrait un meilleur téles­­cope – un téles­­cope qui possé­­de­­rait des détec­­teurs infra­­rouges mieux cali­­brés et dont l’or­­bite aurait été calcu­­lée spéci­­fique­­ment pour la recherche d’as­­té­­roïdes. NEOCam serait ainsi posi­­tionné en orbite sur l’un des cinq points de Lagrange situés entre le Soleil et la Terre – plus préci­­sé­­ment, sur le premier point connu sous le nom de « point L1 du système Soleil-Terre ». Selon Main­­zer, il suffit de trou­­ver le bon endroit et après, « on n’a plus qu’à profi­­ter du spec­­tacle » et à surveiller le ciel 24 heures sur 24.

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Amy Main­­zer
Crédits : Alex Wong

NEOCam se posi­­tion­­nera juste en dehors de l’or­­bite de la Lune, d’où il aura une vue d’en­­semble sur l’or­­bite de la Terre et pourra cher­­cher en prio­­rité les asté­­roïdes poten­­tiel­­le­­ment dange­­reux (PHA), ceux qui se rapprochent beau­­coup trop. C’est cette idée-là que Chodas souhai­­tait défendre en critiquant la péti­­tion 100X. « Les objets géocroi­­seurs ne sont pas tous dignes d’in­­té­­rêt », explique Main­­zer. Ceux qui sont vrai­­ment impor­­tants ont tendance à se rappro­­cher de nombreuses fois ; en géné­­ral, leurs trajec­­toires d’or­­bites sont très semblables à la nôtre. Et plus l’or­­bite d’un objet est simi­­laire et circu­­laire, plus cet objet a de chances de deve­­nir une menace. « Cela signi­­fie qu’ils sont plus ou moins épar­­pillés autour de l’or­­bite de la Terre. » Main­­zer espère que NEOCam aura une durée de vie d’au moins cinq ans. Sur cette période, « nous pour­­rions faire d’énormes progrès et en apprendre davan­­tage sur les PHA que nous connais­­sons déjà ». Elle est convain­­cue qu’elle et son équipe pour­­raient iden­­ti­­fier deux tiers des objets d’au moins 140 mètres de diamètre et ainsi s’ac­quit­­ter du mandat du Congrès, voire d’en dépas­­ser les objec­­tifs. Ce faisant, ils « repé­­re­­raient aussi un grand nombre d’objets plus petits ». Elle pense que NEOCam aurait pu repé­­rer l’as­­té­­roïde qui a explosé au-dessus de Tche­­lia­­binsk quelques mois avant l’im­­pact. Cela aurait été trop tard pour en réduire les risques, mais cela aurait au moins laissé assez de temps aux auto­­ri­­tés pour s’or­­ga­­ni­­ser et proté­­ger la popu­­la­­tion.

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NEOCam
Crédits : NASA

Selon Main­­zer, l’in­­fra­s­truc­­ture de défense plané­­taire qui a été mise en place consti­­tue le déve­­lop­­pe­­ment le plus impor­­tant survenu depuis 1994. Cela comprend les ressources infor­­ma­­tiques et le réseau de téles­­copes, mais aussi le réseau de groupes qui se consacrent à ces ques­­tions et qui sont de plus en plus connec­­tés. « Jusqu’à récem­­ment, ce système n’exis­­tait pas. À mes yeux, c’est vrai­­ment une réus­­site impor­­tante. Main­­te­­nant, ce qui nous manque, c’est un réseau de capteurs. Nous devons nous livrer à davan­­tage d’ob­­ser­­va­­tions. » « Au bout du compte, il est rassu­­rant de voir que les gens s’in­­té­­ressent à ce problème », dit-elle. « C’est un problème que nous pouvons résoudre, ce qui est plutôt rare dans le domaine des sciences. »

L’op­­tion nucléaire

Pour le bien de ce raison­­ne­­ment, imagi­­nons une seconde que le volet de surveillance du programme de défense plané­­taire se porte bien. On est encore loin du robuste réseau de senti­­nelles terrestres et spatiales qui, à terme, nous four­­ni­­ront un système d’alerte précoce effi­­cace, mais au moins, de nombreux téles­­copes balayent le ciel chaque nuit pour repé­­rer des dangers poten­­tiels, et nous dispo­­se­­rons bien­­tôt d’ou­­tils plus perfor­­mants. Mais que se passe­­rait-il si l’un de ces téles­­copes repé­­rait un danger réel ? Que se passe­­rait-il si Paul Chodas analy­­sait un asté­­roïde récem­­ment décou­­vert avec son algo­­rithme et que le résul­­tat s’avé­­rait incon­­tes­­ta­­ble­­ment horri­­fiant ? Que se passe­­rait-il si tous les astro­­nomes de la Terre s’ac­­cor­­daient à dire qu’un asté­­roïde se diri­­geait droit sur nous ? Au milieu des collines arides situées à l’est d’Oak­­land, derrière un grillage élec­­trique qui protège l’un des labo­­ra­­toires les plus impor­­tants et les plus secrets des États-Unis, Dave Dear­­born étudie cette possi­­bi­­lité – du moins occa­­sion­­nel­­le­­ment, lorsque le temps le lui permet. Dear­­born est physi­­cien au Labo­­ra­­toire natio­­nal Lawrence Liver­­more, et c’est égale­­ment l’un des concep­­teurs d’armes nucléaires les plus expé­­ri­­men­­tés au monde.

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Dave Dear­­born
Crédits : Lawrence Liver­­more Natio­­nal Labo­­ra­­tory

Liver­­more est une instal­­la­­tion sécu­­ri­­sée, mais elle comprend toute­­fois une partie acces­­sible au public connue sous le nom de Centre d’in­­no­­va­­tion en calcul de haute perfor­­mance (High Perfor­­mance Compu­­ter Inno­­va­­tion Center), un titre quelque peu éloi­­gné de la réalité. Il s’agit en effet d’un petit ensemble de préfa­­briqués à la déco­­ra­­tion pour le moins austère. C’est là que j’ai rencon­­tré Dear­­born ainsi que Megan Bruck Syal, une jeune cher­­cheuse qui travaille avec lui sur un nouveau projet très inté­­res­­sant dans le cadre du programme d’ar­­me­­ment : l’uti­­li­­sa­­tion d’ogives nucléaires pour détruire les asté­­roïdes et sauver la planète Terre. Dear­­born est l’ar­­ché­­type même du scien­­ti­­fique négligé, et je dis cela avec la plus grande bien­­veillance. Il a une barbe grise, le teint rougeaud et l’air jovial. Il aurait très bien pu être votre prof de physique au lycée – si tant est que votre prof ait fait partie des quelques êtres humains ayant pris part à la concep­­tion, à la construc­­tion et à l’ex­­plo­­sion d’une arme nucléaire. Il s’avère qu’il est égale­­ment passionné d’as­­té­­roïdes. Dear­­born a pris part à la toute première Confé­­rence sur la défense plané­­taire, une petite réunion orga­­ni­­sée en 2004 par l’Ins­­ti­­tut améri­­cain d’aé­­ro­­nau­­tique et d’as­­tro­­nau­­tique. À l’époque, cette ques­­tion était rela­­ti­­ve­­ment nouvelle. Dear­­born n’avait guère appré­­cié les paroles d’un scien­­ti­­fique qui, lors d’une inter­­­view sur la station de radio NPR, avait déclaré : « On ne peut pas se servir de bombes nucléaires. Il n’y a qu’à Holly­­wood qu’on fait ça. » Dans l’es­­poir de recti­­fier le tir, Dear­­born a ensuite parti­­cipé à de nombreuses conven­­tions pour y parler de ses travaux. Les gens ont exprimé des avis très diver­­gents sur la ques­­tion du nucléaire. « On me disait : “Vous allez faire explo­­ser un asté­­roïde en une flopée d’as­­té­­roïdes plus petits !” Ce à quoi je répon­­dais toujours – » (il place alors les mains sur la tête et écarquille les yeux, à la manière de Homer Simp­­son) « “Duh ! Je n’y avais jamais pensé !” » Il éclate de rire. « Évitons de nous y prendre de façon stupide, dans ce cas. » En 2014, le gouver­­ne­­ment améri­­cain a annoncé un parte­­na­­riat entre la NASA et l’Agence natio­­nale pour la sûreté nucléaire (NSSA), char­­geant offi­­ciel­­le­­ment Liver­­more et ses deux labo­­ra­­toires jume­­lés, Los Alamos et Sandia, de réflé­­chir à la ques­­tion. Les efforts déployés sont minimes. « Nous sommes une dizaine à travailler sur le sujet à temps partiel », admet Dear­­born. « À nous tous, nous effec­­tuons le travail d’une personne à temps plein. » ulyces-asteroidhunters-02À en croire les médias, en parti­­cu­­lier dans le monde scien­­ti­­fique, les programmes de défense plané­­taire sont souvent perçus comme isolés, comme des unités indé­­pen­­dantes qui mènent leurs recherches selon ce qu’elles s’ima­­ginent être la meilleure façon de faire. En vérité, ces programmes sont plus conci­­liants qu’il n’y paraît. Dave Dear­­born se fait un plai­­sir de décou­­vrir comment envoyer une bombe atomique en orbite pour détruire un caillou meur­­trier venu de l’es­­pace, mais il se montre­­rait tout aussi satis­­fait si l’on parve­­nait à résoudre le problème d’une autre manière. L’im­­pac­­teur ciné­­tique est sans doute le concept d’at­­té­­nua­­tion des risques le plus répandu : il s’agi­­rait d’en­­voyer un énorme vais­­seau dans l’es­­pace pour percu­­ter un asté­­roïde et en modi­­fier la trajec­­toire. D’autres scien­­ti­­fiques, dont Ed Lu, plaident en faveur de remorqueurs gravi­­ta­­tion­­nels qui se servi­­raient de la force de gravité d’un large vais­­seau pour dévier un asté­­roïde de sa trajec­­toire d’im­­pact. On observe aussi un soutien crois­­sant en faveur de fais­­ceaux laser spatiaux avec lesquels on ferait explo­­ser un objet géocroi­­seur. Mais les bombes nucléaires sont une solu­­tion viable. Paul Miller, chef de projet au sein du programme asso­­ciant la NASA et la NSSA, se plaît à préci­­ser que Liver­­more et ses labo­­ra­­toires jume­­lés ne doivent pas leur inté­­gra­­tion au projet unique­­ment à leur exper­­tise en matière d’armes nucléaires, bien que cet argu­­ment ait sûre­­ment été déci­­sif. (« S’il vous faut une bombe nucléaire, je connais quelqu’un », plai­­sante-t-il.) Du fait de leurs travaux pous­­sés en physique et en chimie, dont la plupart se posi­­tionnent litté­­ra­­le­­ment à la pointe de la recherche, ces labo­­ra­­toires disposent de bien d’autres atouts : modé­­li­­sa­­tion multi­­phy­­sique, calcul de haute perfor­­mance, mise au point d’al­­go­­rithmes, résis­­tance du maté­­riau et quan­­ti­­fi­­ca­­tion des incer­­ti­­tudes, pour n’en nommer que quelques-uns. « On dirait bien que la défense plané­­taire est un micro­­cosme de l’ar­­me­­ment nucléaire », commente Miller. Selon Dear­­born, la méthode que nous utili­­se­­rons pour élimi­­ner une menace d’as­­té­­roïde dépen­­dra des circons­­tances. Si nous nous en rendons compte suffi­­sam­­ment long­­temps à l’avance, une solu­­tion plus simple à mettre en œuvre, telle qu’un impac­­teur ciné­­tique, serait préfé­­rable. Mais si l’objet en ques­­tion est détecté trop tard, ou qu’il est trop gros, nos options s’ame­­nuisent. Notre meilleur espoir serait alors de l’ato­­mi­­ser. Le problème, c’est que la masse d’un objet est équi­­va­­lente à son diamètre au cube. Autre­­ment dit, un asté­­roïde de 1 000 mètres de diamètre est mille fois plus lourd qu’un objet dont le diamètre est de 100 mètres. Par consé­quent, si on conce­­vait un impac­­teur ciné­­tique capable à lui seul de dévier un rocher de 100 mètres, il faudrait un millier d’im­­pac­­teurs pour venir à bout d’une menace de 1 000 mètres. « Dans un tel cas, le nucléaire est vrai­­ment la seule option pratique qui s’offre à nous », explique Dear­­born. Dear­­born prend plai­­sir à parler de ce sujet et des défis qu’il pose, cela ne fait aucun doute. Cela s’en­­tend dans sa voix. La prédic­­tion d’im­­pact engendre de nombreuses compli­­ca­­tions, l’une d’entre elles étant que cette étude manque énor­­mé­­ment de préci­­sion. Le pour­­cen­­tage de chances pour qu’un objet se dirige vers nous peut demeu­­rer faible pendant très long­­temps – des années, voire des décen­­nies –, mais plus nous atten­­dons, plus cet objet se rapproche, « et la quan­­tité de travail à four­­nir pour éviter qu’il ne nous percute ne fait qu’aug­­men­­ter ». Au-delà de cette ques­­tion demeure un autre problème : une simple erreur de calcul, et on prend le risque de faire écla­­ter un asté­­roïde plutôt que de l’ato­­mi­­ser, trans­­for­­mant alors un unique objet géocroi­­seur en une toute multi­­tude. ulyces-asteroidhunters-04En cas d’ur­­gence, possé­­dons-nous à ce jour la tech­­no­­lo­­gie néces­­saire pour envoyer un engin nucléaire dans l’es­­pace et le guider vers un asté­­roïde ? lui ai-je alors demandé. « La tech­­no­­lo­­gie existe, au sens où les cher­­cheurs ont conçu toutes les pièces néces­­saires », m’a-t-il répondu. « Mais il n’existe aucun véhi­­cule, dans aucun maga­­sin, dont on pour­­rait se servir. » Il m’a ensuite fait lire le résumé d’un article tiré de la dernière Confé­­rence de défense plané­­taire qui s’est tenue en Italie au prin­­temps dernier. L’ar­­ticle s’in­­té­­res­­sait à une ques­­tion simi­­laire : comment un explo­­sif nucléaire stan­­dard, actuel­­le­­ment dispo­­nible dans nos réserves, pour­­rait servir en cas de menace asté­­roïde avérée. L’équipe de Dear­­born a établi un modèle montrant comment un engin d’une méga­­tonne, qu’on ferait explo­­ser à une certaine distance de la surface de l’as­­té­­roïde Bennu, en modi­­fie­­rait la trajec­­toire. Ce type d’ex­­plo­­sion, quali­­fié de déto­­na­­tion « stand-off » (à distance), permet d’orien­­ter une onde de rayons X en direc­­tion de la cible. Bennu mesure envi­­ron 500 mètres de diamètre et il est passé suffi­­sam­­ment près de notre planète pour permettre aux cher­­cheurs de le modé­­li­­ser (vous vous souve­­nez sûre­­ment que cet asté­­roïde est la cible de la mission OSIRIS-REx de la NASA.) « C’est un gros asté­­roïde », commente Dear­­born. « Et pour exer­­cer la bonne pous­­sée, il faut prendre énor­­mé­­ment d’élan. Mais sinon, oui, nous avons tout ce qu’il nous faut en stock pour faire face à la plupart des asté­­roïdes. » Il sourit. « L’ar­­ticle visait à montrer que ce que nous avons en réserve fonc­­tion­­nera dans le cas d’objets de plusieurs kilo­­mètres de diamètre, et que nous pour­­rons agir unique­­ment grâce aux rayons X. Si nous devions nous occu­­per de quelque chose de plus gros, nous ne pour­­rions pas nous servir de nos réserves, mais nous saurions quoi construire. » Selon lui, ce n’est pas compliqué d’en­­voyer un engin nucléaire dans l’es­­pace. Les États-Unis sont très doués lorsqu’il s’agit de monter des ogives sur des missiles balis­­tiques inter­­­con­­ti­­nen­­taux et de les pilo­­ter, en adap­­tant leur taille à la défense plané­­taire. Ces missiles ne fonc­­tionnent pas dans l’es­­pace inter­­­pla­­né­­taire, mais on a déjà piloté des projec­­tiles dans le vide. En outre, le vais­­seau trans­­por­­tant une tête nucléaire serait bien plus petit que celui d’un impac­­teur ciné­­tique, parce que les impac­­teurs doivent être énormes si l’on veut qu’ils fonc­­tionnent. Les ogives sont petites, et par consé­quent plus légères et faciles à lancer. Dear­­born a adressé une demande aux équipes du JPL qui travaillent sur le projet OSIRIS-REx. Le vais­­seau a été conçu pour prendre des mesures optiques et ainsi se guider à l’ap­­proche d’un objet, mais le cher­­cheur a eu une idée. « Je leur ai dit : “Et si vous aviez un radar à bord pour vous donner cette infor­­ma­­tion ?” Quelque chose qui nous dirait : “OK, vous êtes désor­­mais à un kilo­­mètre. Vous êtes désor­­mais à 500 mètres.” » Le JPL a accepté d’équi­­per le vais­­seau d’un radar. Selon Dear­­born, il n’est pas néces­­saire d’ef­­fec­­tuer un test nucléaire dans l’es­­pace. Il sait que les rayons X libé­­rés par une explo­­sion auront un compor­­te­­ment prévi­­sible. « Ce n’est pas un problème aussi diffi­­cile que dans l’at­­mo­­sphère. Les rayons X sont émis. Puis les rayons X frappent l’as­­té­­roïde. »

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La capture d’un asté­­roïde
Crédits : NASA

Pour lui, les ques­­tions qui subsistent concernent plutôt le compor­­te­­ment de la roche lorsqu’elle est soumise à une chaleur extrême. C’est un phéno­­mène mesu­­rable, si l’on possède les bons maté­­riaux, et c’est une ques­­tion sur laquelle les cher­­cheurs se penchent déjà à Liver­­more, à la fois en modèles infor­­ma­­tiques et dans un labo, en utili­­sant des fais­­ceaux laser à forte puis­­sance sur des échan­­tillons de météo­­rites. L’op­­tion nucléaire est souvent perçue comme un dernier recours. En théo­­rie, combien de temps nous faudrait-il pour mettre en place une mission ? D’après Dear­­born, en situa­­tion d’ur­­gence, on passe­­rait en revue les réserves des États-Unis pour trou­­ver le bon engin. « On choi­­si­­rait un engin assez gros, puis on se dirait : “Vous savez quoi, on n’a pas besoin de tout cet embal­­lage, on va plutôt le démon­­ter. Voici la partie explo­­sive, mettons-la donc dans ce petit cocon.” On peut construire un lanceur Delta 4 Heavy en 6 mois envi­­ron. Par contre, la NASA estime qu’il leur faudra à peu près cinq ans pour construire la pièce qui vien­­dra se posi­­tion­­ner à l’ex­­tré­­mité du Delta. Ce délai pour­­rait être réduit s’ils travaillaient sur un projet d’im­­pac­­teur ciné­­tique et qu’ils déci­­daient d’y instal­­ler un radar… On pour­­rait alors leur dire : “Très bien, regar­­dez, nous avons conçu et construit le véhi­­cule idéal pour trans­­por­­ter l’ex­­plo­­sif.” » Quand j’ai commencé à faire preuve d’un peu trop d’en­­thou­­siasme vis-à-vis des fusées spatiales à arme­­ment nucléaire, Dear­­born l’a remarqué et m’a fait redes­­cendre tout de suite sur Terre. « Il ne faut pas oublier une chose : même si toutes ces choses se produi­­ront sûre­­ment un jour, elles n’en restent pas moins rares », m’a-t-il dit. « Je n’ai jamais été du genre à dire : “Mon Dieu, tant qu’on n’aura pas trouvé de solu­­tion à ce problème, il faut lais­­ser tomber tout le reste et obte­­nir des finan­­ce­­ments à tout prix.” Conti­­nuons plutôt de travailler sur ces ques­­tions à un rythme plus modéré. Avec un peu de chance, la prochaine fois qu’un asté­­roïde se présen­­tera, nous serons prêts. »

Pulvé­­ri­­sa­­tion

En 2008, l’uni­­ver­­sité d’État de l’Iowa ouvrait un nouveau centre dédié à la recherche sur la dévia­­tion d’as­­té­­roïdes et nommait le profes­­seur Bong Wie en tant que direc­­teur fonda­­teur. Ce centre ne possède de bâti­­ments à propre­­ment parler, ni même de person­­nel. « Ce n’est qu’un centre dans le cybe­­res­­pace », explique Wie. ulyces-asteroidhunters-17 Le profes­­seur Wie est spécia­­lisé dans le guidage, le contrôle et la dyna­­mique des véhi­­cules spatiaux. Neuf ans plus tôt, alors qu’il prenait part à une confé­­rence sur la défense plané­­taire, il a eu une soudaine révé­­la­­tion. Il s’est rendu compte qu’il était l’un des rares ingé­­nieurs présents dans cette salle remplie de scien­­ti­­fiques. « Ils débat­­taient de la manière d’at­­té­­nuer les risques d’im­­pact avec des argu­­ments très scien­­ti­­fiques », m’a-t-il expliqué. En tant qu’in­­gé­­nieur en aéro­s­pa­­tiale, il s’est dit qu’il pouvait lui aussi contri­­buer à la discus­­sion. « Depuis ce jour, j’ai tout mis en œuvre pour étudier les tech­­no­­lo­­gies qui pour­­raient servir à dévier ou à détruire des asté­­roïdes. » Wie a parti­­cipé à la concep­­tion du HAIV (prononcé high-V), un véhi­­cule d’in­­ter­­cep­­tion d’as­­té­­roïdes à hyper-vitesse. Le concept, dont l’objec­­tif serait de trans­­por­­ter des têtes nucléaires vers un asté­­roïde, n’est en fait qu’un impac­­teur ciné­­tique pourvu d’une charge explo­­sive. Wie a colla­­boré avec Brent Barbee, un ingé­­nieur de la NASA, et leurs recherches ont été finan­­cées par l’agence grâce au programme Inno­­va­­tive Advan­­ced Concepts qui attri­­bue des fonds modestes aux projets plus expé­­ri­­men­­taux. Le HAIV se distingue de la plupart des concepts d’at­­té­­nua­­tion des risques actuel­­le­­ment en déve­­lop­­pe­­ment : il s’agit d’un outil de dernier recours. Dans la plupart des cas, les impac­­teurs sont consi­­dé­­rés comme des moyens de pertur­­ber l’or­­bite d’un asté­­roïde en le percu­­tant bien avant qu’il ne s’ap­­proche de la Terre. Pour ce faire, il faut aller à sa rencontre dans l’es­­pace inter­­­pla­­né­­taire. S’ils dispo­­saient d’as­­sez de temps, les scien­­ti­­fiques mettraient un vais­­seau en orbite autour du soleil, en direc­­tion d’un point dans l’es­­pace où, dans le futur, il croi­­sera la route d’un asté­­roïde. Le vais­­seau ralen­­tira alors jusqu’à se dépla­­cer à la même vitesse que l’objet, pour enfin le percu­­ter violem­­ment, le faire explo­­ser, ou remplir toute autre mission qu’on lui aura confiée. Il s’agit là d’une solu­­tion compliquée et chro­­no­­phage, qui néces­­site en plus de four­­nir au vais­­seau suffi­­sam­­ment de carbu­­rant pour pouvoir ralen­­tir et recti­­fier sa trajec­­toire en direc­­tion de sa cible.

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Bong Wie
Crédits : NASA

De son côté, le HAIV relève plutôt de la force brute : il s’agit d’un projec­­tile lancé droit dans l’es­­pace, en direc­­tion d’un asté­­roïde qui se diri­­ge­­rait vers nous, dans le seul but de le percu­­ter à très grande vitesse (entre 5 et 30 kilo­­mètres par seconde.) En bonus, on pour­­rait même l’équi­­per d’un cadeau : une tête nucléaire inté­­grée qui opti­­mi­­se­­rait la puis­­sance de frappe. « Quitte à vouloir empê­­cher un asté­­roïde de s’écra­­ser sur la Terre en déviant sa trajec­­toire, je préfère autant le frap­­per plusieurs années à l’avance, au moins dix ans, pour être certain qu’il nous évitera. Cela laisse aux modi­­fi­­ca­­tions appor­­tées à son orbite le temps de s’am­­pli­­fier », explique Brent Barbee. « Si on ne dispose que de quelques années ou quelques mois avant qu’il ne nous percute, je ne peux pas me payer ce luxe. Il vaut mieux le faire explo­­ser en petits morceaux. Et ça, ce n’est possible qu’a­­vec un engin nucléaire. » Peu avant d’at­­teindre sa cible, le HAIV est conçu pour se sépa­­rer en deux véhi­­cules. Le premier fait office de bélier qui s’écrase sur l’as­­té­­roïde en formant un cratère. Le second morceau du vais­­seau — celui qui contient la tête nucléaire — suit exac­­te­­ment la même trajec­­toire et, une fois que ses capteurs détectent qu’il est entré dans le cratère, l’en­­gin explose. Barbee explique qu’en provoquant une déto­­na­­tion sous la surface, « on peut faire explo­­ser un asté­­roïde avec une charge nucléaire plus petite que si on déclen­­chait l’ex­­plo­­sion à la surface, ou à quelques mètres d’al­­ti­­tude ». C’est une idée qui semble fonc­­tion­­ner, du moins en simu­­la­­tion par ordi­­na­­teur. En plus, on pour­­rait construire le HAIV et l’en­­voyer vers une cible en utili­­sant exclu­­si­­ve­­ment les tech­­no­­lo­­gies et méthodes de lance­­ment dont nous dispo­­sons à l’heure actuelle. « Évidem­­ment, il reste encore beau­­coup d’ex­­pé­­riences à mener en condi­­tions réelles pour vali­­der cette théo­­rie », ajoute Barbee. Sans comp­­ter que les données exactes concer­­nant les charges nucléaires et les explo­­sions sont clas­­sées secret. Par consé­quent, ce projet de HAIV/taxi-nucléaire a été confié à la NASA, qui a demandé aux labo­­ra­­toires natio­­naux de mettre leurs super­­or­­di­­na­­teurs à profit pour effec­­tuer des simu­­la­­tions statis­­tiques et numé­­riques avan­­cées.

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L’un des proto­­types du Plane­­tary Defense
Crédits : NASA

Plus récem­­ment, Wie a orienté ses recherches du côté des appli­­ca­­tions non nucléaires que l’on pour­­rait faire du HAIV. Le véhi­­cule devrait fonc­­tion­­ner aussi bien qu’une arme conven­­tion­­nelle. Wie tente de décou­­vrir comment les impac­­teurs ciné­­tiques pour­­raient être utili­­sés en cas d’ur­­gence pour détruire un asté­­roïde, pure­­ment et simple­­ment (contrai­­re­­ment à la plupart des concepts d’im­­pac­­teurs, qui servi­­raient seule­­ment à modi­­fier la trajec­­toire d’un objet). En réalité, les asté­­roïdes qui risquent le plus de percu­­ter la Terre (ou, comme le dirait Wie, ceux qui présentent « la plus forte proba­­bi­­lité d’im­­pact dans les vingt, voire les cent prochaines années ») mesurent moins de 150 mètres de diamètre. Nous n’au­­rions donc pas besoin d’un engin nucléaire pour les pulvé­­ri­­ser. Cela ne rend pas le problème plus facile à résoudre : un impac­­teur stan­­dard suffi­­sam­­ment gros pour pulvé­­ri­­ser un asté­­roïde serait égale­­ment très lourd et néces­­si­­te­­rait un véhi­­cule de lance­­ment adapté à ce poids. On parle ici d’une masse de l’ordre des 10 000 kilo­­grammes, ce qui est beau­­coup trop lourd pour un seul impac­­teur. Selon Wie, il faudrait plutôt déployer toute une flotte d’im­­pac­­teurs plus petits qui attaque­­raient l’as­­té­­roïde les uns après les autres. On dispo­­se­­rait alors d’une marge d’er­­reur au cas où certains rate­­raient leur cible, tout en amélio­­rant l’ef­­fi­­ca­­cité de l’at­­taque. Cette idée en est déjà à ses premiers déve­­lop­­pe­­ments. Wie m’a envoyé une enve­­loppe de docu­­ments, parmi lesquels se trou­­vaient les sché­­mas d’un projet de l’en­­tre­­prise Raytheon baptisé MKV (Multiple Kill Vehicle). À l’ori­­gine, il s’agis­­sait d’une tech­­no­­lo­­gie améri­­caine de missiles anti­­ba­­lis­­tiques conçue pendant la guerre froide. Le tout ressemble à un carquois de petites fusées fixées autour d’une autre fusée plus grosse. Les tech­­no­­lo­­gies de contrôle de navi­­ga­­tion ont déjà été déve­­lop­­pées. D’après Wie, ce projet profi­­te­­rait gran­­de­­ment à la défense plané­­taire. En outre, si l’on répar­­tit une charge de 10 000 kilo­­grammes entre cinq véhi­­cules de lance­­ment de 2 000 kilos chacun, on tombe dans la moyenne des satel­­lites envoyés régu­­liè­­re­­ment en orbite. Wie s’est surtout inté­­ressé aux ques­­tions qui, dans le champ de la défense plané­­taire, relèvent de la « dernière minute », c’est-à-dire quelques années et non quelques mois. « Il nous faudra au moins trois ans pour conce­­voir, construire et inté­­grer [un tel projet] à un véhi­­cule de lance­­ment. » Il est presque impos­­sible de faire quoi que ce soit en moins de temps. « On ne peut pas y faire grand-chose, à moins que tout le système ne soit déployé à l’avance et stocké dans un silo, comme les missiles inter­­­con­­ti­­nen­­taux. » Sur des délais plus longs, Wie est certain que l’uti­­li­­sa­­tion du HAIV en dernier recours peut fonc­­tion­­ner. Ce n’est pas la solu­­tion idéale. Dans de nombreux cas, on risque­­rait de faire explo­­ser un gros asté­­roïde en une multi­­tude d’objets plus petits… Mais n’est-il pas préfé­­rable de rece­­voir une pluie de bombes conven­­tion­­nelles sur la tête plutôt que d’être détruits par un engin nucléaire ?

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Un trac­­teur de gravité ferait déri­­ver l’as­­té­­roïde de son orbite
Crédits : NASA

« La meilleure solu­­tion serait de détour­­ner les asté­­roïdes », admet-il. « Mais lorsque nous dispo­­sons d’un préavis trop court, quelles options s’offrent réel­­le­­ment à nous ? Ne rien faire ? Ou essayer de faire explo­­ser l’objet en frag­­ments plus petits, sachant que certains tombe­­ront sur Terre ? » Barbee, quant à lui, endosse d’autres casquettes dans le champ de la défense plané­­taire. En paral­­lèle de son travail sur le HAIV, il contri­­bue à la fois à la mission OSIRIS-REx et à AIDA (Aste­­roid Impact & Deflec­­tion Assess­­ment), un projet pour le moment étudié en colla­­bo­­ra­­tion par la NASA et l’Agence spatiale euro­­péenne. Il a égale­­ment conçu le logi­­ciel servant à suivre les asté­­roïdes qui seront éven­­tuel­­le­­ment étudiés par l’homme. Il s’agit d’un programme auto­­ma­­tisé utilisé par le dépar­­te­­ment d’étude des objets géocroi­­seurs de la NASA et qu’on a baptisé NHATS (pour Near-Earth Object Human Space Flight Acces­­sible Target Study.) Ce programme a permis de sélec­­tion­­ner les cibles des missions OSIRIS-REx et AIDA. C’est cette dernière qui enthou­­siasme le plus Barbee, car elle permet­­trait égale­­ment d’éva­­luer notre capa­­cité à toucher un objet géocroi­­seur donné – dans le cas présent, Didy­­mos, un asté­­roïde autour duquel gravite une petite lune. Cet « asté­­roïde binaire » offre une occa­­sion unique d’ob­­te­­nir des résul­­tats concrets. L’objec­­tif serait d’en­­voyer un impac­­teur ciné­­tique de taille modeste (envi­­ron 300 kilos) percu­­ter la lune de l’as­­té­­roïde. Sa vitesse ne s’en trou­­ve­­rait que très légè­­re­­ment modi­­fiée, envi­­ron un milli­­mètre par seconde, mais ce chan­­ge­­ment pourra tout de même être mesuré, car cela alté­­rera la période de révo­­lu­­tion autour de l’as­­té­­roïde prin­­ci­­pal. Barbee espère que cette mission AIDA obtien­­dra le feu vert des agences. Ce serait « une expé­­rience sensa­­tion­­nelle » qui permet­­trait de tester les nombreux facteurs qui entrent en jeu lorsque l’on envoie un impac­­teur percu­­ter à grande vitesse un objet de petite taille : notam­­ment le guidage, les systèmes de contrôle et les effets physiques obser­­vés sur l’or­­bite et la trajec­­toire de la roche. « Nous sommes convain­­cus que le chan­­ge­­ment opéré sur l’or­­bite de cette petite lune sera tout à fait mesu­­rable », affirme-t-il.

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Brent Barbee
Crédits : Plane­­tary Defense Confe­­rence

Le cher­­cheur comprend pourquoi on privi­­lé­­gie autant le repé­­rage et l’iden­­ti­­fi­­ca­­tion d’as­­té­­roïdes et il est tout à fait d’ac­­cord sur un point : il faut braquer tous nos regards vers le ciel. « Mais il faut aussi sortir un peu des labos et tester toutes ces solu­­tions de dévia­­tion en condi­­tions réelles », ajoute-t-il. « Tous les ingré­­dients tech­­no­­lo­­giques dont nous pour­­rions avoir besoin sont à notre dispo­­si­­tion. Ce qui reste à faire, c’est la mise en pratique : assem­­bler toutes ces pièces et montrer que cela fonc­­tionne. » Quelques minutes seule­­ment après avoir pris congé et raccro­­ché, j’ai jeté un coup d’œil à Twit­­ter et j’y ai vu quelque chose de promet­­teur : la NASA venait tout juste de publier des images où l’on pouvait voir les appa­­reils vidéo conçus par le Labo­­ra­­toire lunaire et plané­­taire de l’uni­­ver­­sité d’Ari­­zona, et qui embarque­­ront à bord du vais­­seau d’OSIRIS-REx. Le tweet renvoyait vers un commu­­niqué de presse dans lequel Mike Donnelly, chef du projet OSIRIS-Rex, décla­­rait : « Nous venons de fran­­chir une nouvelle étape dans la prépa­­ra­­tion de notre mission. » D’après le commu­­niqué, la mission avance selon le calen­­drier établi, pour une mise en service à l’au­­tomne 2016.

Le rayon de la mort

« Aucun asté­­roïde n’a menacé Washing­­ton jusqu’ici », me dit Philip Lubin, profes­­seur de physique à l’uni­­ver­­sité de Cali­­for­­nie à Santa Barbara. « Si l’in­­ci­dent de Tche­­lia­­binsk s’était déroulé à Washing­­ton, vous pouvez être certain qu’on aurait obtenu des finan­­ce­­ments tout de suite. » Lubin dirige le labo­­ra­­toire de cosmo­­lo­­gie expé­­ri­­men­­tale à UCSB, où il super­­­vise des recherches en défense plané­­taire pour le moins inso­­lites. Il s’in­­té­­resse en effet à l’uti­­li­­sa­­tion de rayons de la mort pour suppri­­mer les asté­­roïdes du ciel. Bon, d’ac­­cord, il ne s’agit pas vrai­­ment de rayons de la mort, c’est simple­­ment le surnom donné aux travaux de Lubin sur Twit­­ter. Il travaille en réalité sur « l’éner­­gie diri­­gée » (autre­­ment dit, les lasers) comme méthode pour dévier ou détruire les asté­­roïdes qui auraient pris un aller simple pour la Terre. À l’ori­­gine, Lubin faisait des recherches sur « l’uti­­li­­sa­­tion d’éner­­gie diri­­gée pour parer aux menaces contre la Terre » — une façon polie et formelle de parler de recherches en arme­­ment. C’est en étudiant ses calculs qu’il a s’est mis à réflé­­chir à plus grande échelle : « Que se passe­­rait-il si on agran­­dis­­sait ces modèles pour contrer une menace extra­­­ter­­restre ? » Sa réflexion ne rele­­vait pas seule­­ment de la physique, mais aussi de la philo­­so­­phie. « La guerre est l’un des rares événe­­ments qui unissent les hommes. C’est dans leur nature », explique-t-il. « Ils répondent aux menaces, et quand menace il y a, ils mettent leurs ressources en commun. Peut-être que les menaces extra­­­ter­­restres pour­­raient agir comme point de rallie­­ment qui les encou­­ra­­ge­­rait à se réunir et à agir ensemble. »

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Le dernier recours
Crédits : NASA

Il s’est rendu compte « très vite… après avoir gambergé pendant une jour­­née » qu’on pouvait tout à fait conce­­voir l’uti­­li­­sa­­tion de lasers pour réduire la menace posée par les asté­­roïdes les plus dange­­reux. Il suffi­­rait de surchauf­­fer une partie de la roche jusqu’à ce qu’elle se gazéi­­fie, relâ­­chant ainsi une nappe de chaleur et de débris. D’une certaine façon, l’as­­té­­roïde devien­­drait une sorte de vais­­seau spatial dont la matière surchauf­­fée ferait office de propul­­seur. Plus on chauf­­fe­­rait l’as­­té­­roïde, plus il se dépla­­ce­­rait. Lubin a ainsi créé un labo­­ra­­toire dédié à l’éner­­gie diri­­gée, doté d’un équi­­pe­­ment plutôt modeste. Il a ensuite accordé à ses étudiants une pleine liberté de mouve­­ment. « Tout ce que je leur ai dit à ces jeunes, c’est qu’on travaille sur quelque chose de révo­­lu­­tion­­naire. “Personne d’autre au monde ne fait ce que vous, vous faites ici.” En plus, on s’amuse, ce qui ne peut pas faire de mal. Mes étudiants atomisent des cailloux avec des lasers, ça ne s’in­­vente pas. » Lubin et ses étudiants ont publié « beau­­coup, beau­­coup d’ar­­ticles » sur la faisa­­bi­­lité des systèmes à éner­­gie diri­­gée (plus de 20, selon lui), « ainsi qu’un chapitre dans un ouvrage scien­­ti­­fique ». Mais ce qui a suscité le plus d’in­­té­­rêt, c’est une expé­­rience qu’ils ont mise au point et filmée où l’on voit un petit frag­­ment de roche faisant office d’as­­té­­roïde se faire bombar­­der de petits rayons laser qui en ralen­­tissent la rota­­tion. « Il s’agit d’une repré­­sen­­ta­­tion graphique plus claire que si nous avions simple­­ment sché­­ma­­tisé l’op­­po­­si­­tion entre la force de propul­­sion et l’éner­­gie inci­­dente », explique Lubin. Ils se sont égale­­ment inté­­res­­sés à des projets plus ambi­­tieux, notam­­ment à un système de défense laser assem­­blé dans l’es­­pace pour monter la garde jusqu’à l’ap­­pa­­ri­­tion d’une menace. Ce système, qu’ils ont baptisé DE-STAR, compren­­drait des lasers reliés par des antennes réseau à commande de phase. Au total, ils couvri­­raient une distance d’un kilo­­mètre dans l’es­­pace.

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Philip Lubin
Crédits : Sonia Fernan­­dez/UCSB

À ce jour, la plus grosse struc­­ture jamais assem­­blée en orbite est la Station spatiale inter­­­na­­tio­­nale. Cette dernière mesure cent mètres de long. Lubin admet qu’un système d’un kilo­­mètre de long s’avé­­re­­rait diffi­­cile à mettre en place, mais on pour­­rait parfai­­te­­ment construire une version plus petite et la mettre en service demain. Si cette version fonc­­tionne, on pour­­rait alors chan­­ger d’échelle. « Nous ne préco­­ni­­sons pas de construire le plus gros modèle dès aujourd’­­hui, mais nous voudrions commen­­cer à établir un programme détaillé pour y parve­­nir un jour. » Le labo­­ra­­toire a très judi­­cieu­­se­­ment conçu son système pour qu’il soit multi-usage. Pour en justi­­fier la construc­­tion, ils ont montré que DE-STAR pour­­rait — et devrait — avoir plusieurs fonc­­tions. Par exemple, élimi­­ner la quan­­tité toujours crois­­sante de débris spatiaux en orbite autour de la Terre : boulons, panneaux, satel­­lites hors d’usage, débris prove­­nant des tests de missiles anti­­sa­­tel­­lites chinois… Il pour­­rait aussi contri­­buer à la recherche de vie extra­­­ter­­restre. Ou encore, servir de moyen de propul­­sion aux vais­­seaux spatiaux, ce qui permet­­trait de voya­­ger « infi­­ni­­ment plus vite qu’a­­vec un système de propul­­sion chimique ». (Person­­nel­­le­­ment, j’aime beau­­coup cette option.) Un projet a plus de chance d’al­­ler de l’avant s’il offre des utili­­sa­­tions multiples. « On ne s’en­­gage pas dans l’éla­­bo­­ra­­tion d’un système à grande échelle sans avoir envie de pouvoir l’uti­­li­­ser un jour », explique Lubin. « Les gens adhèrent bien plus faci­­le­­ment à votre idée si vous leur dites : “C’est pour assu­­rer votre protec­­tion, mais en atten­­dant, regar­­dez un peu tout ce qu’on peut accom­­plir avec cette même tech­­no­­lo­­gie.” Ce projet se distingue nette­­ment de tout ce qui a déjà été proposé pour nous proté­­ger des asté­­roïdes. Toutes les autres tech­­no­­lo­­gies n’ont qu’une seule appli­­ca­­tion possible. Ce n’est pas le cas de la nôtre. » Encore aujourd’­­hui, la mise en service de lasers dans l’es­­pace suscite quelques réserves. Pour­­tant, selon Lubin, le champ de la photo­­nique connaît depuis cinq ans une « phase de crois­­sance rapide ». Grâce aux progrès réali­­sés dans le domaine des maté­­riaux semi-conduc­­teurs, les secteurs de l’éclai­­rage et des commu­­ni­­ca­­tions ont constaté des progrès expo­­nen­­tiels en matière de puis­­sance et d’ef­­fi­­ca­­cité.

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DE-STAR, le rayon de la mort
Crédits : Q. Zhang/USCB

« À tous ceux qui affirment que c’est un projet déme­­suré et dange­­reux, nous répon­­dons : “Allez, on a compris, donnez-nous plutôt de vrais problèmes à résoudre.” » Très bien… Par exemple, est-ce qu’on peut réel­­le­­ment construire une instal­­la­­tion d’un kilo­­mètre de long direc­­te­­ment dans l’es­­pace ? « Est-ce qu’il est impos­­sible de construire quelque chose dix fois plus gros que la Station spatiale inter­­­na­­tio­­nale ? C’est absurde ! » rétorque Lubin. « Il faudrait être idiot pour croire que l’hu­­ma­­nité en est inca­­pable. Nous avons certes de nombreux problèmes tech­­niques à résoudre, mais fonda­­men­­ta­­le­­ment, rien ne nous en empêche. » Lubin est un homme aux idées très arrê­­tées, passionné par le domaine de la défense plané­­taire. Il n’a en revanche que très peu de temps à y consa­­crer, car les finan­­ce­­ments sont pour ainsi dire inexis­­tants. Sa fonc­­tion prin­­ci­­pale, c’est d’en­­sei­­gner les sciences et de faire des recherches sur l’ori­­gine de l’uni­­vers. À Liver­­more, Dave Dear­­born est plus ou moins dans le même bateau. « C’est un scien­­ti­­fique passionné, incroya­­ble­­ment doué et rigou­­reux qui souhaite concen­­trer ses efforts sur un problème inté­­res­­sant », me dit Lubin. Par ailleurs, ce n’est que très récem­­ment qu’il a reçu un finan­­ce­­ment, aussi minime soit-il, grâce à la nouvelle alliance entre la NASA et l’Agence natio­­nale pour la sûreté nucléaire. « Pendant des années et des années, il a ramé tout seul de son côté. Ce champ est composé de gens passion­­nés qui mettent leurs talents au service de la recherche, non pas parce qu’ils peuvent en reti­­rer de l’argent ou obte­­nir une promo­­tion, mais parce qu’ils sont convain­­cus que c’est la meilleure chose à faire. » Cette phrase ne m’est pas étran­­gère : Ed Lu et Rusty Schwei­­ckart m’ont dit exac­­te­­ment la même chose. Lubin pour­­suit sa réflexion en citant, juste­­ment, l’exemple de B612 : « Ed Lu a martelé pendant des années qu’il fallait mettre plus de moyens en œuvre pour détec­­ter les asté­­roïdes. Au bout d’un moment, il a laissé tomber et s’est dit qu’il allait simple­­ment lever les fonds lui-même. »

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L’arme ultime contre les asté­­roïdes
Crédits : Q. Zhang/USCB

Le secteur privé inves­­tit de plus en plus dans l’ex­­plo­­ra­­tion spatiale et les tech­­no­­lo­­gies qui y sont asso­­ciées, comblant le vide laissé par les coupes budgé­­taires de la NASA. Elon Musk et Jeff Bezos ont chacun fondé leur propre entre­­prise spatiale et exprimé leur désir de se rendre sur Mars grâce à elles. « Peut-être que Google va finir par se dire : “On s’en fiche, du gouver­­ne­­ment. On va plutôt sauver la planète” », me confie Lubin. « Ou peut-être que Face­­book se rendra compte que sans futur, il n’y aura plus personne pour se connec­­ter à leur média social et qu’ils feraient bien d’es­­sayer d’y remé­­dier. » Pour voir le bon côté des choses, le manque d’in­­té­­rêt porté par le champ de l’as­­tro­­phy­­sique et de l’in­­dus­­trie spatiale au sens large consti­­tue une immense oppor­­tu­­nité. Les étudiants qui veulent prendre part aux recherches sur les lasers spatiaux se bous­­culent à la porte de Lubin. « Ils ont bien compris que c’est l’un de ces problèmes de sciences et d’in­­gé­­nie­­rie auxquels personne n’a osé s’at­­taquer. La porte est grande ouverte à ceux qui font preuve de créa­­ti­­vité et de passion… Là où les gens se disent : “Ce problème est impos­­sible à résoudre”, les jeunes répondent : “Pour votre géné­­ra­­tion, peut-être, mais nous, on va s’y mettre et on va y arri­­ver.” » On ne peut pas dire que Lubin soit un évan­­gé­­liste des lasers spatiaux. Ce n’est qu’un profes­­seur pour qui les lasers consti­­tuent une solu­­tion envi­­sa­­geable et inté­­res­­sante à un gigan­­tesque problème que peu de gens prennent au sérieux. « Il faudrait envi­­sa­­ger la défense plané­­taire de la même façon que la défense terrestre. C’est un système à couches multiples. En premier lieu, il faut détec­­ter la menace, puis la suivre. Ensuite, il faut l’at­­té­­nuer. » Les lasers sont l’une des solu­­tions qui s’offrent à nous. Les armes nucléaires en sont une autre. Pareil pour les remorqueurs gravi­­ta­­tion­­nels et les impac­­teurs ciné­­tiques : ces options valent toutes la peine d’être étudiées. Les hommes poli­­tiques ne s’in­­té­­ressent pas à ces ques­­tions ? Le fait d’en­­voyer des têtes nucléaires ou de puis­­sants lasers dans l’es­­pace dérange certaines personnes ? Et bien, ce n’est pas aux scien­­ti­­fiques de s’en inquié­­ter. « En gros, je ne m’in­­té­­resse pas à la situa­­tion poli­­tique », me dit Lubin. « Je crois que c’est pareil pour la plupart des gens qui travaillent dans ce domaine. Nous partons du prin­­cipe qu’un jour, l’hu­­ma­­nité va se regrou­­per et se dire : “OK, soit on s’as­­sied et on attend de mourir, soit on décide d’agir.” À l’heure actuelle, c’est une déci­­sion que nous n’avons pas à prendre. Si nous étions certains que dans 50 ans, un asté­­roïde d’un kilo­­mètre de diamètre allait nous percu­­ter, ce serait une occa­­sion rêvée pour que les scien­­ti­­fiques, les ingé­­nieurs et les poli­­tiques se rencontrent et travaillent ensemble pour trou­­ver une solu­­tion. » ulyces-asteroidhunters-25

Se prépa­­rer au pire

L’an­­née dernière, la NASA a créé un nouveau dépar­­te­­ment dédié à l’étude des impacts d’objets géocroi­­seurs au Ames Research Center, avec à sa tête Dave Morri­­son. L’un de ses prin­­ci­­paux objec­­tifs est d’étu­­dier comment l’at­­mo­­sphère influe sur des objets de tailles diffé­­rentes. Selon Morri­­son, les asté­­roïdes les plus gros (ceux qui présentent un risque de catas­­trophe) « passent au travers de l’at­­mo­­sphère comme un poing à travers une toile d’arai­­gnée ». Par contre, quand les asté­­roïdes ne dépassent pas 100 mètres de diamètre (ce sont ceux qui risquent le plus de nous heur­­ter), l’at­­mo­­sphère entre en jeu. Elle pour­­rait les ralen­­tir, les faire écla­­ter, voire les atomi­­ser entiè­­re­­ment. Et comme cela fait très long­­temps que l’on fait des recherches dans ce domaine au Ames, notam­­ment pour permettre à la NASA de construire les boucliers ther­­miques les plus effi­­caces possible pour les vais­­seaux spatiaux, on dispose déjà de logi­­ciels qui analysent les effets d’une colli­­sion avec l’at­­mo­­sphère à très forte vitesse. « On peut appliquer ces données au problème posé par les asté­­roïdes », explique Morri­­son. « Notre objec­­tif est de pouvoir conseiller les déci­­sion­­naires lorsqu’on décou­­vrira qu’un de ces objets se dirige droit vers nous : comment traver­­sera-t-il l’at­­mo­­sphère, où tombera-t-il, que faudra-t-il faire évacuer, etc. » Selon lui, si l’as­­té­­roïde de Tche­­lia­­binsk avait été repéré à temps, les auto­­ri­­tés auraient pu dire aux habi­­tants de se tenir éloi­­gnés des fenêtres. L’un de ses collègues va même un peu plus loin : « Les Russes auraient pu instal­­ler un camp et invi­­ter les touristes à venir obser­­ver l’évé­­ne­­ment de loin. Je suis sûr qu’ils auraient pu gagner des millions. Et bien sûr, les scien­­ti­­fiques y seraient allés à leur tour pour y instal­­ler des téles­­copes et des spec­­tro­­graphes. Nos recherches consistent en partie à pouvoir vous dire où commence la distance de sécu­­rité et où vous cour­­rez le plus grand danger. » Puisqu’il est possible que nous décou­­vrions un jour un asté­­roïde sans dispo­­ser de suffi­­sam­­ment de temps pour en atté­­nuer la menace, c’est aux parti­­sans de la défense plané­­taire qu’il revient de se prépa­­rer à cette éven­­tua­­lité. Et ils prennent cette mission au sérieux. Pour cette raison, depuis l’in­­ci­dent de Tche­­lia­­binsk, des repré­­sen­­tants de la NASA se sont rendus à plusieurs reprises à l’Agence fédé­­rale des situa­­tions d’ur­­gence (FEMA). En tant qu’a­­gence fédé­­rale tâchée de répondre aux crises, c’est la FEMA qui serait respon­­sable des évacua­­tions et des relo­­ge­­ments forcés engen­­drés par un impact. La FEMA et la NASA disposent désor­­mais d’une équipe de travail char­­gée de déter­­mi­­ner les mesures à prendre.

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Crédits : NASA

Morri­­son s’avère à la fois ravi de ces progrès et déçu qu’on n’en ait pas fait davan­­tage pour résoudre ce problème qu’il a lui-même soulevé vingt ans aupa­­ra­­vant. « Je préfère me concen­­trer sur le posi­­tif », me dit-il. « Je ne pense pas que les vingt dernières années aient consti­­tué une perte de temps. » Il a fêté son 75e anni­­ver­­saire cette année et n’a aucune inten­­tion de prendre sa retraite. « Je m’amuse beau­­coup trop », m’avoue-t-il avant de se reprendre. « C’est un choix de mot inté­­res­­sant. Est-ce qu’il est amusant de réflé­­chir à la fin du monde ? Sincè­­re­­ment, je trouve que oui, parce nous en profi­­tons pour agir. Si nous nous conten­­tions de rester assis à nous lamen­­ter, en effet, ce serait moins drôle. Mais ce n’est pas le cas. Nous faisons des recherches et nous appre­­nons des choses. » Morri­­son est certain que la solu­­tion se trouve devant nous. Dans un avenir très proche, nous serons amenés à proté­­ger notre planète contre cette menace rare mais néan­­moins exis­­ten­­tielle. Il sourit. « Cela étant, nous igno­­rons quand le prochain asté­­roïde s’ap­­prê­­tera à nous tomber dessus. C’est incroyable. Nous ne pouvons pas le prédire. » Comme beau­­coup d’autres membres de cette commu­­nauté, Morri­­son exprime un avis nuancé. S’il a du mal à conce­­voir qu’on puisse douter de la légi­­ti­­mité de ces travaux, il comprend égale­­ment que les scien­­ti­­fiques du monde aient d’autres problèmes plus impor­­tants à résoudre. « Je pense que le plus gros risque auquel le monde va devoir faire face, c’est le réchauf­­fe­­ment clima­­tique », admet-il. « En compa­­rai­­son, le problème qui nous inté­­resse est minime, même s’il pour­­rait entraî­­ner une terrible catas­­trophe. L’avan­­tage, c’est que la solu­­tion est pure­­ment tech­­nique : elle ne néces­­site pas de modi­­fier la struc­­ture écono­­mique ni les croyances poli­­tiques des indi­­vi­­dus. C’est un problème beau­­coup plus simple à résoudre. Avec l’aide du gouver­­ne­­ment, les tech­­no­­crates peuvent trou­­ver la solu­­tion. C’est un problème mondial, mais c’est un problème que peu de nations tech­­nique­­ment évoluées peuvent résoudre. »

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Une pluie d’as­­té­­roïdes
Crédits : NASA

Même les Nations Unies, qu’on peut diffi­­ci­­le­­ment quali­­fier de figures de proue en matière d’in­­no­­va­­tion, s’ef­­forcent de recon­­naître la menace asté­­roïde et de mettre en place un système pour y répondre. Mais comme on pouvait s’y attendre, l’ONU a prin­­ci­­pa­­le­­ment créé des commis­­sions qui ont donné nais­­sance à d’autres commis­­sions. Le nom de celle char­­gée de trou­­ver des pistes d’ac­­tion est abso­­lu­­ment hila­­rant tant il est symp­­to­­ma­­tique de la bureau­­cra­­tie : il s’agit de l’Équipe 14, dimi­­nu­­tif d’Équipe sur les objets géocroi­­seurs du Bureau des Nations Unies pour les Affaires extra-atmo­s­phé­­riques (UNOOSA). De cette initia­­tive est né le Réseau inter­­­na­­tio­­nal d’alerte aux asté­­roïdes (IAWN), créé il y a deux ans pour encou­­ra­­ger la colla­­bo­­ra­­tion inter­­­na­­tio­­nale dans la recherche, la détec­­tion, le suivi et la carac­­té­­ri­­sa­­tion des asté­­roïdes dange­­reux. « Tout semble aller dans la bonne direc­­tion », commente Bruce Betts, direc­­teur du dépar­­te­­ment de sciences et tech­­no­­lo­­gies pour la Plane­­tary Society, un lobby spatial à but non lucra­­tif. Betts est égale­­ment un défen­­seur de longue date de la défense plané­­taire. Depuis 1997, la Plane­­tary Society distri­­bue des bourses pour encou­­ra­­ger les amateurs comme les profes­­sion­­nels à mettre leurs outils et leurs connais­­sances à profit, et à contri­­buer à l’étude des objets géocroi­­seurs. Un peu plus tôt cette année, l’as­­so­­cia­­tion a même commencé à finan­­cer des recherches sur les éner­­gies diri­­gées au sein de deux univer­­si­­tés écos­­saises. Le projet, connu sous le nom de « Laser Bees », consiste en un essaim de petits vais­­seaux spatiaux armés de lasers à éner­­gie solaire qui pour­­raient travailler de concert. Cela rejoint le projet de Philip Lubin impliquant des antennes réseau à commande de phase. « Sur le papier, ce projet s’an­­nonce très promet­­teur », m’ex­­plique Betts. « Je ne voudrais pas vous faire croire qu’on pour­­rait le mettre en place dès demain… Mais peut-être que cette solu­­tion nous permet­­trait de modi­­fier la vitesse d’un asté­­roïde sans avoir recours à un engin nucléaire. Envi­­sa­­ger plusieurs options ne peut pas faire de mal : plus nous dispo­­se­­rons d’op­­tions, mieux nous nous porte­­rons. » L’été dernier, la défense plané­­taire était l’un des trois sujets propo­­sés à la centaine d’étu­­diants venus du monde entier pour prendre part à l’Inter­­na­­tio­­nal Space Univer­­sity, un programme annuel destiné à la géné­­ra­­tion future de cher­­cheurs en sciences spatiales. Madhu Than­­ga­­velu, profes­­seur en ingé­­nie­­rie astro­­nau­­tique à l’USC, diri­­geait l’ate­­lier. Il m’a raconté que les 34 étudiants venus de 17 pays diffé­­rents faisaient preuve de tant d’en­­thou­­siasme qu’ils en oubliaient de dormir. Les étudiants ont réflé­­chi à plusieurs stra­­té­­gies d’at­­té­­nua­­tion des risques, mais ils se sont égale­­ment penchés sur les ques­­tions de poli­­tique et de sensi­­bi­­li­­sa­­tion. Ils ont ainsi élaboré des plans pour favo­­ri­­ser une super­­­vi­­sion de l’ONU. Ils ont même imaginé une mascotte, le dino­­saure Ash, qui ferait office de Bison Futé de la défense plané­­taire. « Ils étaient prêts à aller sur le terrain pour expliquer que ce genre de choses peut arri­­ver, et que nous ne sommes pas obli­­gés d’at­­tendre que cela se produise pour mettre des systèmes et des stra­­té­­gies en place. » Asteroid_2004_FHThan­­ga­­velu pense que l’éner­­gie diri­­gée (que la NASA et l’US Air Force étudient en ce moment même pour l’ar­­me­­ment) consti­­tuera la solu­­tion la plus viable – mais proba­­ble­­ment pas dans un avenir proche. « Je crois que dans 50 ans, la défense plané­­taire sera auto­­ma­­ti­­sée. On n’en parlera même pas dans les jour­­naux, car nous aurons mis au point des systèmes qui détrui­­ront des objets sans faire la moindre vague. Mais il faut bien commen­­cer quelque part. » Je me suis alors demandé ce qu’en pensaient d’autres insti­­ga­­teurs de ce mouve­­ment. Rusty Schwei­­ckart trouve-t-il que nous ayons fait beau­­coup de progrès, lui qui faisait partie de l’avant-garde ? D’un côté, m’a-t-il répondu, il s’agit toujours d’un problème mineur. Très peu de pays ont dédié des ressources à la recherche et malgré toute l’encre que le projet Senti­­nel a fait couler, il peine encore à récol­­ter des fonds. En septembre, lorsque NEOCam a été déclaré fina­­liste du programme Disco­­very par la NASA, cela a mis un terme au parte­­na­­riat avec B612. Lu et Schwei­­ckart ont juré de conti­­nuer à se battre. D’un autre côté, « si je regarde tout cela avec objec­­ti­­vité, les chan­­ge­­ments que nous avons obser­­vés sont incroyables », m’a avoué Schwei­­ckart. « On dénombre des milliers de gens impliqués dans toutes sortes de recher­­ches… Certains projets paraissent complè­­te­­ment excen­­triques, mais d’autres semblent très sérieux et promet­­teurs. » Il s’agit là d’un problème parti­­cu­­liè­­re­­ment diffi­­cile à envi­­sa­­ger. Comme Schwei­­ckart se plaît à le dire, la menace d’une chute d’as­­té­­roïde dévas­­ta­­trice « oppose des proba­­bi­­li­­tés très faibles à des consé­quences très fortes ». Les chances de voir un tel événe­­ment se produire au cours d’une vie sont minimes – et plus faibles encore si l’on réflé­­chit en termes de finan­­ce­­ment de la recherche et qu’on se place à l’échelle d’un mandat élec­­to­­ral. Pour­­tant, si cela devait se produire, toute une frac­­tion de la popu­­la­­tion mondiale s’en trou­­ve­­rait affec­­tée. Et nous sommes en mesure de faire quelque chose pour l’évi­­ter. Si un jour vous deviez assis­­ter à une confé­­rence d’Ed Lu, vous l’y verrez sûre­­ment commen­­ter un dessin humo­­ris­­tique du New York Times où l’on voit un dino­­saure s’adres­­ser à l’un de ses semblables : « Tout ce que je dis, c’est que si on veut mettre au point des tech­­no­­lo­­gies pour dévier un asté­­roïde, c’est MAINTENANT qu’il faut le faire. » Ce à quoi Lu a ajouté sa propre légende : « Les dino­­saures n’avaient pas de programme spatial. »

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Il s’agi­­rait d’évi­­ter ça
Crédits : NASA

« Pour moi, ça ne fait aucun doute qu’il s’agit-là d’un héri­­tage que nous devons trans­­mettre aux géné­­ra­­tions futures », conclut Rusty Schwei­­ckart. « C’est la raison pour laquelle je fais ce que je fais, et nous devons bien ça au futur de notre planète. Nous pouvons prédire les impacts bien long­­temps à l’avance et nous savons que nous pouvons les éviter… Ce serait crimi­­nel de ne rien faire. C’est cela, l’hé­­ri­­tage que nous légue­­rons aux géné­­ra­­tions futures, qu’elles soient humaines ou animales : nous avons commencé ce travail et nous le mène­­rons à bien. »


Traduit de l’an­­glais par Emilie Barbier d’après l’ar­­ticle « The Aste­­roid Hunters », paru dans Popu­­lar Mecha­­nics. Couver­­ture : Des asté­­roïdes menacent de percu­­ter la Terre (NASA).

L’ÉTRANGE ET LUCRATIF BUSINESS DES FUNÉRAILLES SPATIALES

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Pourquoi se faire enter­­rer six pieds sous terre quand nos cendres peuvent être envoyées sur la Lune ? Enquête sur un busi­­ness en plein essor.

En novembre 2015, tout près des plages de Hawaï, la dernière version d’une fusée mili­­taire datant du début des années 1960, bapti­­sée Super Strypi, effec­­tue son vol inau­­gu­­ral. Dans un premier temps, les opéra­­tions se déroulent norma­­le­­ment. La fusée décolle, et tout en s’éloi­­gnant des bancs de sable blanc se met à tour­­noyer, assu­­rant sa stabi­­lité. Super Strypi semble promise à sa mise en orbite, plani­­fiée à 420 kilo­­mètres au-dessus de la planète. Mais voilà qu’une minute après le décol­­lage survient un problème – le dépar­­te­­ment de la Défense n’a pas souhaité en commu­­niquer les détails – et Super Strypi revient se crasher sur Terre, s’abî­­mant dans le Paci­­fique. Un lance­­ment de fusée avorté n’est pas en soi quelque chose de rare. Mais ce vais­­seau-là trans­­por­­tait une curieuse cargai­­son : des restes humains, empaque­­tés dans des cubes métal­­liques. L’es­­poir placé dans la fusée était la mise en orbite d’urnes spatiales, auto­­ri­­sant les familles endeuillées à obser­­ver leurs proches dans le ciel nocturne, à la manière d’une pratique rituelle futu­­riste. En oui, on peut désor­­mais payer pour envoyer en orbite autour de la Terre les reliques d’un être cher. Ou sur la Lune. Voire même au fin fond de la galaxie.

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Une urne funé­­raire orbi­­tale
Crédits : Elysium Space

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