Comme l'expliqua Roger Bonnet, le programme scientifique de l'ESA peut être envisagé en trois phases : la phase d'apprentissage, la phase de majorité et la phase de maturité concrétisée plus particulièrement par son programme "Horizon 2000".
Dans notre premier article, nous avons détaillé les deux premières qui ont trait au passé (l'apprentissage) et au présent (la majorité). Programme scientifique dit satellites scientifiques. Le présent désigne ceux qui sont dans leur phase opérationnelle en orbite.
Ce fut donc l'occasion de rappeler le double succès de la sonde cométaire Giotto pour laquelle une troisième mission n'est pas tout à fait exclue, le satellite d'observation d'astrométrie Hipparcos, "arpenteur du ciel" dont l'une des missions est d'établir la position de quelque 118.000 étoiles avec une précision jamais atteinte; le HST (Hubble Space Telescope), le plus grand observatoire jamais envoyé dans l'espace pour scruter les confins de l'Univers (en collabortation avec la NASA); la sonde Ulysse dont la mission est l'observation des pôles du Soleil et de tout son environnement.
Ces quatre exemples montrent à suffisance l'originalité du programme scientifique de l'ESA. Roger Bonnet insista sur la méthode de choix particulièrement sévère des projets choisis de façon compétitive, ce qui a l'avantage d'une quasi-certitude sur le meilleur choix et le plus opportun, mais surtout sur l'avantage de les inscrire dans un programme bien conçu, par rapport à ce qui prévalut dans un premier temps : le choix de projets au coup par coup, ce qui entrainait le gaspillage de matières grises et ne permettait pas aux scientifiques, aux industriels, d'avoir une vue à long terme.
Ce programme a été formulé sur des idées des scientifiques eux-mêmes et choisi par eux lors de colloques et de séances de travail qui ont impliqué plusieurs dizaines de scientifiques, dont des scientifiques belges. Leur adhésion et leur soutien ont joué un rôle prépondérant dans les décisions de financement de ce programme par les délégués des Etats membres représentés au Conseil de l'Agence, financement représentant une augmentation du pouvoir d'achat supérieur à 50 % sur une période de 9 ans.
Roger Bonnet s'attacha alors à illustrer l'unicité de cette programmation de planification à long terme pour des projets considérés comme majeurs, baptisé "Horizon 2000". Ces projets comportent des missions scientifiques ambitieuses sur lesquelles la communauté scientifique se prépare à travailler ou travaille déjà ou encore pour lesquelles elle a entrepris des recherches technologiques.
C'est par exemple le cas de la mission "Rosetta", mission ambitieuse s'il en est, et qui consistera à aller effectuer un prélèvement de matériaux sur un noyau cométaire et de le ramener sur Terre. Rappelons-le, les comètes sont réputées pour être représentatives du stade primitif du Système solaire. Cette mission constituera un élément majeur de la science planétaire.
La même ambition se retrouve dans la mission FIRST (Far Infrared Space Telescope, c'est-à-dire télescope spatial dans l'infrarouge lointain et le domaine submillimétrique) dont le 29e Colloque international, organisé début juillet 1990 par l'Institut d'Astrophysique de l'Université de Liège, consacré à "L'astronomie submillimétrique" (domaine couvrant l'infrarouge lointain et la région submillimétrique, constituant la dernière fenêtre non explorée du spectre électromagnétique en raison de son absorption par l'atmosphère terrestre) a examiné en détail les objectifs pour les rendre compatibles avec le budget de l'ESA.
Rappelons que le spectre électromagnétique se compose d'un éventail très large de rayonnements de longueurs d'onde différentes, se propageant à la vitesse de la lumière. Les ondes radio, les plus longues (jusqu'à plusieurs centaines de mètres), sont suivies, par ordre décroissant, des ondes submillimétriques, l'infrarouge (ondes optiques) (proche, moyen, lointain), le visible (la lumière blanche), l'ultraviolet (optique), le rayonnement X et le rayonnement gamma qui couvre des longueurs d'onde du millionième de millionième de mètre. Tout objet de l'Univers rayonne de l'énergie et, plus un corps est chaud, plus il émet d'énergie et plus la longueur d'onde du rayonnement émis est courte.
Rosetta et FIRST sont deux pierres angulaires du programme "Horizon 2000" qui s'étend jusqu'en 2006. Cette perspective à long terme n'empêche pas l'Agence d'introduire de façon régulière des idées nouvelles et de tenir compte de l'opportunité de projets de vols soit chez les Russes, soit chez les Américains.
La première mission "type" du programme "Horizon 2000" est bien évidemment le satellite ISO (Infrared Space Observatory) qui se propose d'observer l'Univers froid dans l'infrarouge, dans une longueur d'onde de quelques microns à 200 microns. Il va offrir la possibilité d'observer, en détail l'Univers, des objets proches du Système solaire jusqu'aux sources extragalactiques les plus lointaines, avec une sensibilité de plusieurs centaines de fois supérieures à ce qui a pu être obtenu jusqu'à présent. Il devrait aussi être capable de percer le mystère des embryons stellaires au sein de l'opacité des nuages interstellaires et nous permettre de mieux comprendre l'évolution dynamique des étoiles et de découvrir d'éventuelles planètes autour d'autres étoiles.
Mais ISO constitue un formidable défi technologique. Il exige, en effet, l'emploi des techniques cryogéniques pour refroidir constamment, à quelques degrés du zéro absolu, tous les instruments du télescope, instruments dont les signaux, dus aux émissions thermiques de ces mêmes instruments, sont plus intenses de parfois plusieurs dizaines d'ordres de grandeur que les émissions des objets que le télescope devra observer. Il faut donc éviter absolument le risque de telles perturbations sans quoi la mission d'ISO serait compromise.
Autre satellite astronomique sur lequel les scientifiques travaillent actuellement : le satellite XMM (X-Ray Multi-Mirro) destiné à l'observation dans le rayonnement X et dans les longueurs d'onde de quelques angströms (un å vaut dix-milliardièmes de mètre, soit 10-10 mètre) à quelques fractions d'angström, c'est-à-dire avec une sensibilité 100 fois supérieure au satellite précédent Exosat.
Ce satellite a des particularités tout à fait étonnantes. Le miroir dont on va doter le télescope est constitué d'une série de tubes dont les formes sont des paraboles et des hyperboles pour permettre de réflechir la lumière en incidence rasante. En effet, dans le domaine des rayons X, la longueur d'onde de la lumière est plus petite que la séparation des atomes qui constituent le miroir. Pour être réfléchie, l'émission X doit aborder le miroir en incidence rasante pour avoir le support d'un maximum d'atomes.
XMM comprendra trois télescopes constitués chacun de 58 télescopes en incidence rasante, emboîtés les uns dans les autres. C'est, devait constater Roger Bonnet, une véritable gageure qui devrait aboutir pour la fin de cette année. XMM est destiné à l'observation d'objets très chauds et même très violents comme les quasars et certains noyaux galactiques, les étoiles à neutrons, les trous noirs.
Une autre pierre angulaire du programme "Horizon 2000" est le projet SOHO-CLUSTER (SOHO : Solar Heliospheric Observatory) qui s'inscrit dans l'étude des relations Soleil-Terre. Pris en charge par la NASA, SOHO sera consacré à l'étude du Soleil, de son activité physique interne, de la variation de la propagation d'ondes de pression, de sa composition chimique, de sa température et même de la vitesse de rotation à l'intérieur du Soleil, ce qu'on appelle l'héliosismologie, de manière à vérifier si le Soleil est conforme au modèle standard qu'on lui attribue.
Pendant ce temps, la mission CLUSTER, composée de quatre petits satellites identiques se tiendront au-dessus des pôles de la Terre, à environ une trentaine de rayons terrestres, pour étudier la magnétosphère et l'héliosphère dans les zones polaires et effectuer des mesures de ces phénomènes de physique des plasmas (plasma : stade de l'état fluide de la matière après le stade gazeux) dont la magn¢tosphère est l'objet lorsqu'elle est soumise à un flux de particules et à des variations importantes de l'activité solaire.
Le dernier exemple de cette unicité de ce programme de l'Agence : la mission Cassini-Huygens qui sera menée conjointement avec la NASA. L'ESA profitera du satellite Cassini pour explorer l'astmosphère de Titan, satellite de Saturne, au moyen de sa sonde Huygens. C'est le seul satellite à posséder une atmosphère et celle-ci est assez semblable à celle de notre planète, il y a quelque quatre milliards d'années. Lancée en 1997, cette sonde atteindra la surface de Titan en l'an 2005.
Les objectifs du programme scientifique de l'ESA après l'an 2000 ? Roger Bonnet les a évoqués brièvement. Parmi eux, la possibilité d'utiliser la Lune comme observatoire scientifique. Nous aurons l'occasion d'y revenir.
Cela dit, nous n'hésiterons pas à assimiler le programme scientifique de l'Agence Spatiale Européenne à cette constatation du grand philosophe rationaliste et savant mathématicien allemand Leibniz (1646-1716) (et ami du physicien et astronome hollandais Christiaan Huygens) : "Tout état présent d'une substance simple découle de son état précédent, de telle manière que son présent est gros de son futur".
Pierre Bastin
(Cet article a été publié dans le quotidien liégeois
"La Wallonie" du vendredi 23 octobre 1992.)
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