Faire revenir sur Terre des échantillons martiens; déployer un drone dans l’atmosphère de Titan, lune de Saturne; ou encore lancer dans l’espace le télescope spatial le plus complexe jamais construit: l’agenda de Thomas Zurbuchen, administrateur associé de la Nasa, est bien rempli.
Cet Bernois d’origine, numéro 2 de l’Agence spatiale américaine, gère un budget de 6.9 milliards de dollars pour faire de la science dans l’espace. Première partie de son interview, réalisée en exclusivité (avec une collègue du magazine Ciel&Espace) début juillet à Lausanne dans le cadre de la Conférence mondiale des journalistes scientifiques WCSJ2019.
Quel est l’état d’avancement du projet Mars Sample Return?
Thomas Zurbuchen – Nous venons de signer un accord avec l’Agence spatiale européenne (ESA) concernant notre collaboration sur cette mission historique: un premier aller-retour vers une autre planète, impliquant quatre décollages. La sonde américaine Mars2020 va d’abord quitter la Terre en juillet 2020, puis se posera sur Mars [en février 2021] où elle récupérera des échantillons du sol martien [quelques centaines de grammes qui seront répartis dans 43 petits tubes]. Vers 2026, nous lancerons une autre sonde [Sample Retrieval Lander, SLR] qui hébergera un atterrisseur européen [Sample Fetch Rover, SFR]. Le rôle de ce rover sera uniquement d’aller récupérer les échantillons sur Mars2020, et de les placer dans une petite fusée [nommée Mars Ascent Vehicle, MAV] qui va décoller de la surface de Mars. Cette charge sera alors récupérée dans l’espace par un autre lanceur, européen celui-là [baptisé Earth Return Orbiter, ERO], qui va la ramener sur Terre. Nous sommes en train de peaufiner tous ces plans.
Mais le plus important – et c’est une étape sur laquelle nous passons beaucoup de temps –, c’est d’être sûr que nous ayons tous la même vision de l’utilisation qui sera faite de ces échantillons – de la même manière que nous avions déjà réfléchi, durant le programme Apollo, au devenir des poussières lunaires, qui ont été partagées avec des scientifiques de Chine, de Suisse, du monde entier. Nous voulons procéder de la même manière ici, à travers un organe international qui supervise ce processus de récupération et de répartition des échantillons.
Comment ces démarches vont-elles se passer?
Il s’agit d’abord de récupérer la cargaison de la sonde de retour. Sur Terre, le crash de cette dernière aura lieu probablement dans l’Utah, où il existe des régions assez vastes pour ce genre de retours de l’espace. Ensuite, trois phases se succéderont. La première est l’extraction des échantillons de la capsule scellée qui les aura ramenés sur Terre: et là, il s’agit de manœuvrer comme avec tous corps rapportés depuis l’espace, soit en ne sachant pas a priori de quoi ils sont constitués, donc en les considérant comme des substances dangereuses ou du poison, les pires du pire, qui pourraient anéantir l’humanité. Personnellement, j’ai toujours dit que je serais prêt à venir lécher ces cailloux martiens (rires), car même si nous savons que la vie est plutôt résiliente, la probabilité est quasiment nulle que des formes d’organismes vivants telles que nous les connaissons puissent survivre à la surface de Mars, où pleuvent tant de rayonnements délétères. Je rappelle que l’objectif est de ramener des échantillons de surfaces, pas de forer à plusieurs mètres de profondeur ou d’aller dans ce qu’on appelle les «régions spéciales» [soit celles présentant un intérêt scientifique important, comme celles abritant potentiellement de l’eau, ndlr]
Mais alors, pourquoi tant d’efforts et d’argent à explorer d’abord des zones de Mars qui ne sont pas les plus intéressantes?
Qu’on se comprenne: nous allons tout de même, avec cette prochaine mission, dans des régions où l’eau a coulé, mais où elle ne coule plus. Ce qu’on cherche, ce sont des traces de vie éteinte. Nous le faisons aussi pour nous assurer que ces échantillons seront sûrs. Et qu’ils soient simples – comme on pourrait en trouver partout sur Mars.
Mais passons maintenant à la deuxième des trois phases que j’évoquais plus haut: il s’agit de donner la préférence, dans l’exploitation de ces échantillons martiens, et durant une certaine période – une année ou deux –, aux entités dont l’argent des citoyens a été utilisé pour financer ces missions, donc lest Etats-Unis et l’Europe. Enfin – troisième phase –, c’est d’ouvrir leur utilisation par des chercheurs du monde entier, ceux qui ont les meilleures idées, d’où qu’elles viennent. Et si l’intérêt est très marqué, cela va nous motiver à aller en chercher d’autres, avec des robots ou éventuellement des êtres humains. Et pourquoi pas, dans ce cas, aller dans les «régions spéciales» de Mars, en respectant les codes du Committee on Space Research (COSPAR).
Comme de devoir stériliser autant que possible la sonde partant pour l’exploration, afin d’éviter de contaminer Mars avec des micro-organismes terriens?
Oui. En même temps, ces régulations ont été écrites avant l’ère de la génétique humaine. Nous sommes donc en train de réévaluer la pertinence de ces règles avec le COSPAR, bien sûr pour rester certains que toute exploration de Mars ne se fera pas en détruisant cette planète, mais en faisant aussi en sorte que ces codes de conduite reflètent l’état de la science d’aujourd’hui. Mais ces discussions ne sont pas d’ordres à affecter les missions dont on parle maintenant.
A combien est estimé ce combo de missions martiennes?
L’ordre de grandeur est de cinq milliards de dollars, plus ou moins un je dirais. Et l’Europe contribue pour une grande partie.
Partons maintenant sur Titan, lune de Saturne, où vous avez annoncé fin juin que la Nasa enverrait un drone en 2026, avec une arrivée à destination prévue en 2034. Quels sont les défis de cette mission nommée Dragonfly?
Le premier est de savoir dans quoi le drone volera, soit l’atmosphère de Titan. Les données des sondes Cassini et Huygens nous ont donné suffisamment de renseignement sur ce milieu pour que nous soyons confiants. Ensuite, c’est de savoir si nous pouvons voler avec notre drone. La réponse, à nouveau, est positive, car la densité de l’atmosphère de Titan est quatre fois plus grande que celle de la Terre : c’est un avantage. Troisièmement, peut-on voler là-bas de manière autonome? Avec de l’intelligence embarquée, même si l’on ne peut pas tout prévoir, nos équipes d’ingénieurs ont indiqué savoir comment faire. Défi suivant: les instruments scientifiques à bord fonctionneront-ils? Dont le spectromètre de masse servant à mesurer les molécules composant cette atmosphère. Là, nous étions inquiets, et avons faits tous les tests nécessaires en laboratoire. Mais seules les mesures sur place le confirmeront. La vraie question est toutefois: toutes ces technologies peuvent-elles tenir dans l’enveloppe budgétaire d’un milliard de dollars prévue? Car il s’agit d’une mission à budget limité (cost capped).
En ces temps de restriction budgétaire du côté de la science américaine, cette mission a-t-elle bénéficié d’un bon accueil populaire et politique?
Oui, énorme. Autant à la Maison Blanche qu’à Capitol Hill [au Parlement, ndlr.]. Cette mission est inspirante. Franchement, nous avons pris notre temps pour décider de la lancer ou non. Nous avons décidé d’accepter les risques inhérents. Mais nous avons aussi pris une décision: celle de prolonger immédiatement le temps de réalisation d’un an. Pour donner de l’air aux instigateurs de cette mission, à la Johns Hopkins University of Applied Physics Laboratory.
De quoi aussi augmenter le budget?
Oui, mais en amont, et de façon contrôlée. Nous savons qu’il y a des inconnues concernant cette mission; la Nasa vit avec ce genre de situation depuis toujours. Mais l’idée est vraiment de faire confiance à la meilleure équipe (qui est derrière la sonde Parker Solar Probe visant à étudier la couronne solaire) pour obtenir les meilleurs résultats dans une mission de très haute visibilité.
Cette décision repose toutefois, comme vous l’évoquiez vous-même plus haut, la question du choix d’une exploration scientifique spatiale robotisée plutôt qu’humaine. Alors que le Président Trump a plutôt des ambitions humaines dans l’espace, qu’en pensez-vous?
Regardons les chiffres : le budget de la science spatiale à la Nasa est aujourd’hui de 6.9 milliards de dollars, contre 5.5 à la fin de la Présidence Obama. Ok? C’est un budget record. Le Président donne d’ailleurs régulièrement son avis sur les observations astrophysiques. Cela dit, je ne le connais pas personnellement. Et je ne sais pas ce que sont les perceptions. Ce que je sais, c’est que je dois faire au mieux avec l’argent dont nous disposons. Et je suis aux anges de bénéficier d’un tel soutien.
Dans ce tableau béni, quelles sont alors, outre Dragonfly, les autres «missions étendards» scientifiques que prévoit la Nasa? Un successeur au James Webb Space Telescope (JWST, qui doit encore décoller)? Une mission pour traquer les signatures de vie autour d’exoplanètes? Un programme plus fourni d’observation de la Terre?
Concernant ce dernier point, là aussi, le budget n’a jamais été aussi élevé depuis six à huit ans. Ce sont les faits. Quelles missions prioritaires? Le JWST est la mission la plus risquée jamais lancée. Elle comprend pas moins de 300 points uniques d’échec (single point failures), autrement dit des éléments singuliers qui, s’ils dysfonctionnent, condamnent la mission toute entière. Le nombre le plus élevé que nous avions eu à ce jour est… 80; c’était le rover Curiosity, qui s’est posé sur Mars, et qui coûtait 1 milliard de dollars. Le JWST, c’est huit fois ce prix. Il reste beaucoup de détails à régler, jusqu’au lancement en 2021. Je serai très content quand ce télescope sera déployé dans l’espace. Si bien que la prochaine mission que nous ferons sera beaucoup plus simple : WFIRST [acronyme pour Wide Field Infrared Survey Telescope]. C’est un télescope pour observer les objets célestes dans le domaine infrarouge, cent fois plus puissant que Hubble dans son spectre de fréquence. Que l’on décide, avec cet instrument, de faire de l’astrophysique n’est pas ma priorité ni même celle de l’administration américaine, c’est la priorité de la science. Pour les missions suivantes, nous avons d’ailleurs demandé à un panel de la National Academy of Sciences de définir les prochaines priorités premières pour nos activités. Nous aurons une réponse d’ici une année.
Mais quel serait votre souhait?
Je ne sais pas. Nous avons l’embarras des riches: il y a tellement de bonnes idées. WFIRST va être une mine de données pour les scientifiques, au-delà des espérances. Il y a par exemple ces missions qui feraient les premières mesures profondes de l’atmosphère des exoplanètes.
Nous entendons parler depuis des années de telles missions aptes à traquer les signatures de la vie ailleurs dans l’Univers. Mais elles ne font jamais l’objet d’une décision…
Depuis ma position, ce genre de mission m’effraie un peu: c’est une sorte de JWST dopé. La bonne nouvelle, c’est que pour ce type d’instrument, il n’y a pas besoin de refroidissement interne dans l’espace, comme pour le JWST [ce qui est source d’une grande complexité, ndlr]. Et peut-être pourrons-nous profiter de la présence des astronautes dans l’espace pour l’assembler.
Serez-vous encore en poste quand une telle mission sera lancée?
Probablement pas. Car tout le processus de développement prend une vingtaine d’année depuis la première décision. Bien sûr, j’aimerais vivre éternellement pour faire mon job. Mais ma priorité actuelle, c’est de lancer le JWST, une mission qui a déjà eu six chefs différents. Et chacun, moi y compris, a souhaité que ce fut son prédécesseur qui l’eût lancé…
Cet entretien a été réalisé conjointement avec Emilie Martin, du magazine Ciel&Espace.
