Exploration spatiale et interstellaire

Exploration spatiale et interstellaire

L’espace extra-atmosphérique devient un milieu où se transposent les logiques de compétitivité économique, de projection de puissance et donc de rivalité entre États. L’avènement de ce nouvel « âge spatial » se concrétise avec un réel regain d’intérêt pour l’exploration lunaire et interplanétaire. Ce phénomène a d’abord été rendu possible par l’agrandissement du cercle autrefois très fermé des puissances spatiales. Alors qu’au début des années 1960, seuls les États-Unis et l’URSS possédaient des lanceurs, et donc les capacités de placer des objets en orbite, à ce jour, plusieurs États disposent de moyens de lancement autonomes comme les États-Unis, la Russie, l’Europe, le Japon, la Chine, la Corée du Sud, l’Inde, l’Iran ou la Corée du Nord.

Le 26 août 2023 , la sonde Voyager 1 était à environ 24 077 845 440 kilomètres de la Terre (24 milliards de kilomètres dans l’espace interstellaire soit à 160,950 unités astronomiques) du Soleil, ce qui en fait l’objet fabriqué par l’homme, le plus éloigné de la Terre. Son lancement a eu lieu le 5 septembre 1977, Voyager 1 visait à explorer Jupiter et Saturne, fournissant des données et des images sans précédent des deux géantes gazeuses et de leurs satellites. Après avoir accompli avec succès sa mission principale, la sonde a ensuite poursuivi son voyage vers l’extérieur de notre système solaire, devenant ainsi le premier artefact humain à pénétrer dans l’espace interstellaire. Cette réalisation a marqué un moment historique dans l’histoire de l’exploration spatiale, repoussant les limites de nos connaissances et de nos capacités technologiques[1]. C’est un éloignement considérable, qui est le résultat d’un voyage long de 46 ans. Et c’est la même chose pour Voyager 2. À tel point d’ailleurs, qu’elles échappent désormais, à l’influence du Soleil. Le 25 août 2012, la sonde Voyager 1 sortait du système solaire et marquait d’une pierre blanche l’histoire de l’humanité, après 18 milliards de kilomètres parcourus, soit à une distance de 121 UA du Soleil. Elle vogue désormais à quelque 61.000 km/h dans le milieu interstellaire. Voyager 1 se trouve toutefois toujours sous l’influence gravitationnelle du Soleil et ne pourra s’en échapper que dans quelques dizaines de milliers d’années. À ce titre, la sonde spatiale se trouve toujours dans le Système solaire. Les deux engins spatiaux, les plus éloignés de l’humanité, ont permis de grandes découvertes qui ont redessiné le Système solaire et les planètes géantes visitées. Emportant avec eux des témoignages de la vie[2] sur notre planète, Voyager 1 et 2 sont des traces de l’humanité fonçant dans la Galaxie, dans un long voyage sans fin. A la vitesse actuelle, il lui faudra encore un peu plus d’un an pour atteindre les 25 milliards de kilomètres. Dans 42.000 ans, Voyager 1 passera près d’une petite étoile de la constellation de la Girafe[3]. Dans 225 millions d’années, elle aura bouclé son premier tour de la Galaxie.

La sonde Voyager 2 était le 5 novembre 2018, à 119 fois la distance Terre-Soleil et les données qu’elle a recueillies indiquent que cette date est celle du passage de la sonde dans l’espace interstellaire. Après la sonde Voyager 1, c’est seulement le deuxième engin construit par l’Homme dont on a la certitude qu’il a quitté le système solaire. La sonde Voyager 2 a été lancée le 20 août 1977, quelques semaines avant sa jumelle Voyager 1. Elle suit une trajectoire plus courbe que cette dernière ce qui lui a permis de survoler les quatre géantes gazeuses du système solaire: Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Après avoir quitté Neptune, elle a changé d’orientation pour se placer sur une trajectoire qui l’amène à quitter la zone d’influence du Soleil pour se diriger vers l’étoile Ross 248[4] à environ 1,76 al qu’elle atteindra dans 40.000 ans. Autant dire que son voyage vient tout juste de débuter. Et la première étape a donc été franchie en novembre 2018 quand la sonde a traversé l’héliopause, la limite au-delà de laquelle le vent solaire s’estompe. Les premiers signes du passage de l’héliopause datent d’août 2018: Voyager 2 a enregistré une nette augmentation de la quantité de rayonnements cosmiques provenant de l’extérieur du système solaire puis progressivement une disparition des particules chargées provenant du champ magnétique émis par le Soleil et, finalement, un brutal changement d’orientation du champ magnétique. Trois indices qui signent le franchissement de la frontière externe du système solaire. Face à l’infini de l’univers, nous voyageons, dans cette immensité interstellaire et nos « petits » différents terrestres paraissent subitement si dérisoires, à l’idée que ces objets, seront probablement les seules traces restantes de l’humanité dans un futur lointain.[5]

En février dernier, les États-Unis sont retournés sur la Lune, 52 ans après la mission Apollo 17. Certes, la mission privée IM-1 n’était pas habitée, mais cela reste un alunissage réussi. Surtout, elle marque symboliquement le retour des États-Unis sur la Lune. Bien d’autres missions vont se succéder, avant l’arrivée des astronautes. Ils se sont posés plus près du pôle Sud que n’importe quelle autre sonde ayant « alunit » auparavant. Ce point est considéré comme le plus intéressant car il pourrait contenir de l’eau sous forme de glace dans des cratères que les rayons du Soleil ne viennent jamais frapper. Enfin et surtout, ce n’est pas la NASA qui a permis ce retour, mais une petite société privée de création récente, intitulée « Intuitive Machine », dont la sonde spatiale, « Odysseus », lancée par une fusée de la société SpaceX d’Elon Musk, fait 4 mètres de hauteur. Certes, c’est un premier pas, par rapport aux futures missions lunaires qui devraient permettre à l’homme de remarcher sur la Lune. Mais c’est tout un symbole, du « New Space », des petites entreprises flexibles et agiles qui se bousculent pour prendre d’assaut un domaine auparavant réservée aux grandes entreprises d’État. Ce qui est encore plus significatif, c’est cette véritable course des entreprises privées (pour l’instant américaines mais cela pourrait bien s’étendre à d’autres pays) vers la Lune. En effet, en début d’année, la société « Astrobotic Technology » et sa sonde « Peregrine » (également lancée par une fusée de SpaceX) avaient bien essayé d’être les « premiers privés » sur la Lune, mais leur tentative a échoué et leur vaisseau est retombé sur terre. La démocratisation de l’espace est susceptible de prendre une dimension totalement inimaginable pour les non-spécialistes du domaine. Le secteur connaît une vague d’innovations sans précédent, qui s’étend à tous ses domaines d’application, et il est encore difficile de prévoir les bouleversements, que cela provoquera dans nos sociétés. C’est la deuxième grande vague du « New Space », la première phase, était l’apparition d’entreprises comme SpaceX, aujourd’hui un géant du secteur, ou, dans une moindre mesure, le « Blue Origin » de Jeff Bezos et le « Virgin Galactic » de Richard Branson, qu’au début aucun acteur étatique ne prenait au sérieux.

Dans ce domaine, l’Europe a plusieurs années de retard sur les États-Unis. La NASA fut la première à comprendre que plutôt que d’essayer de combattre les acteurs du « New Space » de la première vague, il valait mieux leur passer des contrats pour les aider à réussir à construire beaucoup plus rapidement, et pour beaucoup moins cher, ce qu’elle n’était pas capable de faire elle-même. Et il n’est pas réaliste de voir apparaitre en Europe l’équivalent d’un Elon Musk, pour venir concurrencer les Etats-Unis, d’ailleurs, dans ce domaine, comme dans beaucoup d’autres, l’Europe est devenue le vassal des Etats-Unis. Toutefois, l’inertie européenne, à vouloir prolonger des projets déjà mort-nés comme Ariane VI n’est pas propre à l’Europe, ainsi le retour des astronautes américains sur la Lune repose sur un système absurdement hybride avec d’un côté, le système SLS qui permettra enfin à la NASA d’être autonome et de relancer ses propres astronautes dans l’espace sans passer par Elon Musk, puis d’un autre, la super fusée d’Elon Musk, réduite au simple rôle de transfert d’équipage et d’atterrisseur sur la Lune, alors que pour dix fois moins cher, la NASA aurait pu utiliser cette fusée pour envoyer directement des hommes sur la Lune. Mais cela serait avouer que les milliards de dollars investis dans le SLS l’ont été absolument pour rien. Les acteurs, jusque-là étatiques et gouvernementaux, le « Old Space », intègrent donc peu à peu les acteurs issus de la sphère privée, comme le prouve notamment le recouvrement des capacités américaines de vols habités avec le lanceur « Falcon 9 » au premier étage réutilisable et la capsule « Crew Dragon » construits par la société privée SpaceX. Ces nouveaux acteurs entendent donner un nouvel élan à l’exploration interplanétaire, avec l’objectif de ramener l’homme sur la Lune et même de l’envoyer sur Mars à l’horizon 2035. En ce qui concerne l’exploration habitée, les pays souhaitant envoyer des hommes dans l’espace devront continuer à collaborer, puisque seulement trois puissances spatiales sont dotées de capacités de vols habités. Premiers compétiteurs dans la course à l’espace pendant la Guerre froide (1947-1990), les États-Unis, depuis le Centre spatial Kennedy, et la Russie, depuis la base de Baïkonour louée au Kazakhstan depuis 1991, conservent cette autonomie stratégique. La Chine a rejoint ce cercle restreint en 2003, avec sa base de Jiuquan. La rapidité du développement de son programme spatial est d’ailleurs remarquable. En moins de vingt ans, Pékin est passé de la mise en orbite de son premier taïkonaute à la construction de sa propre station spatiale, et entend bien poser le pied sur la Lune. Écartée du projet de l’ISS par les États-Unis notamment à cause des règles ITAR renforcée après un supposé vol de technologie en 1999, la Chine a développé son propre programme de station spatiale habitée, Tiangong-3. Par ailleurs, Moscou a formulé une volonté similaire début août 2022 avec l’annonce par le directeur de Roscosmos, Y. Borissov, du retrait de la Russie de la Station spatiale internationale après 2024. Les premiers modules du projet russe, ROSS, devraient être mis en orbite entre 2025 et 2030. Cette annonce souligne la volonté russe de garder une certaine autonomie dans sa présence continue en orbite. Outre ces acteurs, nous nous devons également de mentionner les missions indiennes Gaganyaan, qui devraient dès 2024 doter l’Inde de capacités de vols habités depuis la base de Satish Dhawan. Ce premier vol habité pourrait aussi, à terme, concrétiser les ambitions de New Delhi d’envoyer un astronaute (vyomanaute) sur la surface lunaire. Cinquante ans après le tir de la dernière mission du programme lunaire Apollo, les États-Unis se lancent avec la mission Artémis 1 dans une nouvelle course à l’espace non plus face à l’URSS, mais face à un pôle de puissance à l’influence grandissante. Ce dernier, composé de la Chine et de la Russie dont les capacités spatiales et cosmonautiques ne sont plus à prouver, et qui ne cessent de dénoncer l’hégémonie américaine sur Terre et dans l’espace, a en effet préféré développer son propre programme exploratoire. La Russie, qui devait pourtant participer aux accords Artémis, grave à son savoir-faire dans la construction de stations spatiales en orbite, a finalement décidé en 2020 de privilégier une nouvelle voie en coopérant avec la Chine, dont les ambitions lunaires sont clairement affichées depuis son premier vol habité en 2003. Cette décision russe intervient d’ailleurs dans un contexte de confrontation grandissante avec les États-Unis dans le secteur spatial. L’année 2020, a également été marqué, par la fin de la dépendance de la NASA à Roscosmos pour envoyer des hommes vers la Station spatiale internationale. En effet, avec l’arrivée de l’entreprise spatiale privée américaine SpaceX et de sa capsule Crew Dragon, les États-Unis ont pu recouvrir leurs capacités de vols habités près de dix ans après l’arrêt de la Space Shuttle. Cela a cristallisé les tensions entre Moscou et Washington, dont les relations ne cessent de se détériorer dans de nombreux domaines, notamment depuis « l’opération spéciale » russe en Ukraine. En bons vassaux des Etats-Unis, le même phénomène s’observe entre la Russie et l’Europe, l’agence spatiale européenne (ESA) ayant d’ailleurs mis fin à sa coopération avec Roscosmos après l’invasion de l’Ukraine par la Russie le 24 février 2022. Les deux agences devaient pourtant mener des missions non-habitées conjointes pour l’exploration de la Lune. Par ailleurs, le programme sino-russe s’inscrit également dans cet esprit de confrontation entre l’Occident et le Grand Est. En effet, celui-ci a été dévoilé dans les heures qui ont suivi l’annonce du rejet des accords Artemis par Roscosmos. De fait, la Russie et la Chine perçoivent ces accords, par leur nature, comme une atteinte au Traité de l’Espace. En effet, ces accords, servant de base juridique pour l’exploration interplanétaire, contiennent une clause sur la mise en place de « zones de sécurité » sur la Lune. Celle-ci est interprétée par la Russie et la Chine comme un moyen de privatiser l’exploitation des ressources lunaires, ce qui est formellement interdit par le traité de l’Espace de 1967[6]. Ce traité a permis de poser les fondements juridiques de l’exploration de l’espace à une époque où les États-Unis et l’URSS étaient tous deux lancés dans l’exploration de l’espace et la course à la Lune. Il a également permis de poser dès sa création en 1959, les grands principes du droit spatial international. C’est dans le cadre du Comité des utilisations pacifiques de l’espace extra-atmosphérique de l’ONU, qu’a été élaboré en 1966 le traité qui prévoit la non militarisation de la Lune et des corps célestes ainsi que l’interdiction de la mise sur orbite d’armes nucléaires. Ce traité a été signé par les États-Unis, le Royaume-Uni et l’Union soviétique le 27 janvier 1967.

Aujourd’hui, deux solides programmes lunaires coexistent. D’un côté, le programme Artémis, porté par les États-Unis et les pays signataires des accords du même nom (majoritairement occidentaux), qui prévoit une base en orbite lunaire, la Lunar Gateway, mais aussi des installations sur le Pôle Sud de la Lune. L’ESA participe au programme Artémis en tant qu’organisation supranationale car seuls les États peuvent signer les accords du même nom. La France a signé ces accords en juin 2022. L’agence européenne participe également au programme à travers la construction de la capsule Orion, dans laquelle les astronautes voyageront pour retourner sur la Lune. De l’autre, le projet de base lunaire scientifique internationale (ILRS), porté par la Chine et la Russie, prévoit également d’être concrétisé sur le Pôle Sud de la Lune. La mise en œuvre de deux programmes lunaires parallèles emporte donc dans l’espace extra-atmosphérique, pourtant « patrimoine de l’humanité » dont l’usage doit rester « pacifique » d’après le traité de l’Espace de 1967, des rivalités de puissance auxquelles nous assistons depuis quelques années. L’entrée dans un monde multipolaire s’observe ainsi également dans un milieu longtemps perçu comme une opportunité pour la coopération internationale. Ainsi, l’espace extra-atmosphérique devient un peu plus, un milieu où se transposent les logiques de compétitivité économique, de projection de puissance, et donc de rivalité entre États. C’est en ce sens que le lancement de la mission Artémis 1 n’est pas anodin et qu’il conviendra à l’avenir de nourrir la réflexion sur les phénomènes de puissance qui ne vont cesser de s’exprimer dans l’exploration spatiale habitée, plusieurs décennies après la fin de la Guerre froide. D’autant plus, que ces différentes missions, visent à s’installer de façon durable sur le satellite naturel de la Terre, et sont une étape importante pour préparer les futurs vols habités pour des destinations lointaines comme Mars.

[1] Voyager 1 et 2, n’était pas plus grand qu’une voiture, et ils étaient équipés du nec plus ultra de la technologie de l’époque avec un ordinateur d’une capacité de mémoire de 69 kilooctets. Pour avoir un ordre d’idée, c’est moins d’un cent millième de la capacité d’un téléphone portable d’aujourd’hui, à peine le poids d’un texto.

[2] Les sondes Voyager portent, sur le flanc, un « Golden Record« . C’est un vidéodisque en cuivre plaqué or de 12 pouces contenant des sons et des images en provenance de la Terre.

[3] Voyager 1 s’éloigne du Soleil à une vitesse de 3,5 unités astronomiques (environ 500 millions de kilomètres) par an, soit 16,6 km/s. Sa trajectoire fait un angle de 35° par rapport au plan de l’écliptique, au nord de celui-ci. Elle se dirige vers l’apex solaire, c’est-à-dire le groupe d’étoiles vers lequel se dirige le Système solaire lui-même. Dans quarante-deux mille ans, la sonde doit passer à 1,7 al d’une étoile mineure, AC+79 3888, située dans la constellation de la Girafe et plus connue sous le nom de Gliese 4454, et en l’an 40.272 à 1,7 année-lumière d’une étoile obscure dans la constellation de la Petite Ourse.

[4] Mouvement relatif au système solaire – La trajectoire de Ross 248 l’amène à se rapprocher progressivement du Système solaire. En 1993, Matthews suggéra que dans environ 33.000 ans Ross 248 sera l’étoile la plus proche du Soleil, s’approchant à une distance minimale de 3,024 al dans 36.000 ans. Néanmoins, elle s’éloignera ensuite et redeviendra plus lointaine du Soleil que Proxima du Centaure dans 42.000 ans. Voir à ce sujet : (En) R. A. J. Matthews, « The Close Approach of Stars in the Solar Neighborhood », The Royal Astronomical Society Quarterly Journal, vol. 35, no 1,‎ printemps 1994, p. 1 (Bibcode 1994 QJRAS.35.1M) and (En) Mark Littmann, « Planets Beyond : Discovering the Outer Solar System », Courier Dover Publications, 2004, 319 p. (ISBN 0-486-43602-0, lire en ligne), p. 167.

[5] Voyager 1 et 2, ont été également envoyées dans l’espace comme on envoie une bouteille à la mer, avec le message de l’humanité pour une éventuelle civilisation extraterrestre. Un message gravé sur un disque en or dans lequel se trouve des salutations de bienvenue en 55 langues et 1h30 de musique. Même si nous pouvions voyager à une vitesse proche de celle de la lumière (360.000 kms par seconde), il nous faudrait 100.000 ans pour traverser la galaxie de la Voie lactée.

[6] UNOOSA – « Traités et Principes des Nations unies relatifs à l’espace extra atmosphérique. Texte des traités et des principes régissant les activités des États en matière d’exploration et d’utilisation de l’espace extra-atmosphérique adoptés par l’Assemblée générale des Nations Unies. » https://www.unoosa.org/pdf/publications/STSPACE11F.pdf