18 décembre 2019: le télescope spatial CHEOPS décolle de Kourou, en Guyane, au sommet d'une fusée Soyouz. C'est la première mission suisse de l'Agence spatiale européenne. Mais la technologie helvétique est déjà bien présente dans l'espace, aussi à bord de sondes américaines, russes, chinoises ou japonaises. ESA / Julio Aprea

Sur Mars avec les Européens, les Américains et les Chinois, sur la Lune avec les Russes, mais aussi sur les satellites de Jupiter, sur des comètes et dans l’immensité du ciel pour scruter l’infini: la technologie suisse est partout dans l’espace. Un rapport de l’Académie des sciences naturelles vient le rappeler.

Ce contenu a été publié le 03 septembre 2020 - 09:35

60 instruments, embarqués sur 50 missions spatiales différentes. C’est l’impressionnante liste que dresse le catalogue «Recherche spatiale en Suisse 2018-2020». Le document est sorti il y a quelques jours, en vue de la 43e Assemblée annuelle du COSPAR, Comité international de la recherche spatiale, qui se tiendra fin janvier 2021 (Covid oblige) à Sydney, en Australie.

En feuilletant la centaine de pages du rapport, on voit vite que si les missions-phare, comme le télescope spatial CHEOPS, la chasseuse de comète ROSETTA ou l’observatoire solaire SOLAR ORBITER ont été bien médiatisées, on ne peut pas en dire autant des autres. Qui a déjà entendu parler des sondes européenne THESEUS, japonaise XRISM ou chinoise eXTP, qui toutes embarquent leur part de technologie suisse?

Pourtant, la première va étudier les sursauts gamma, qui sont les phénomènes les plus lumineux de l’univers, la seconde va nous aider à comprendre comment les groupes de galaxies tiennent ensemble et la troisième est vouée à l’étude de l’état de la matière dans des conditions de densité, de gravité et de magnétisme extrêmes, comme on la rencontre dans les trous noirs supermassifs. Passionnant ! Mais pas évident à mettre en scène, même en vidéo.

Pour la 43e réunion du COSPAR, le géant américain de l'aéronautique et l'armement Lockheed Martin, qui construit aussi des satellites et des fusées pour la NASA, a produit cette vidéo à la gloire de la recherche spatiale (en anglais)

L’espace et le temps

La Suisse dans l’espace, c’est donc tout cela, et plus. Mais attention, les dates 2018-2020 sur la couverture du rapport sont un peu trompeuses. De l’idée initiale à l’analyse des derniers résultats collectés, une mission spatiale peut durer 20, voire 30 ans. La liste comprend donc des missions déjà achevées, mais dont l’analyse des données est encore en cours, des missions lancées durant la période sous revue et d’autres qui n’existent encore que sur le papier.

Sur les 50 listées dans le document, un bon tiers sont affrétées par l’Agence spatiale européenne (ESA). Logique, la Suisse en est un des membres fondateurs et elle contribue chaque année pour quelque 170 millions de francs à son budget, de l’ordre de cinq milliards. Mais on trouve aussi neuf fois la NASA (américaine), trois fois Roscosmos (russe) deux fois la JAXA (japonaise) et cinq fois la CNSA (chinoise), ainsi que divers consortiums internationaux.

C’est que malgré les intérêts stratégiques, l’espace reste un lieu de collaboration. Si chaque grande puissance aimerait retourner planter son drapeau sur la Lune ou être la première sur Mars, la physique du Soleil, les cratères de Mercure, les volcans de Io, les océans de Titan, et plus loin les étoiles à neutrons ou les ondes gravitationnelles ne sont encore la chasse gardée de personne.

Alors comment les scientifiques suisses s’y prennent-ils pour convaincre leurs pairs à Washington, à Moscou ou à Pékin que leur instrument est celui dont ils ont besoin?

«Cela se fait le plus souvent par contacts personnels», explique Nicolas Thomas, physicien et planétologue à l’Université de Berne et président de l’Académie des sciences naturelles. «On montre ce que l’on fait à un collègue et son organisation dit `Hey, c’est bien ça ! On pourrait travailler avec vous’. Il est donc important de beaucoup voyager, même si avec la pandémie, ce n’est pas facile en ce moment. Pour la NASA, il faut être très compétitif, mais on y arrive. Et pour la Chine, nous sommes soutenus par la Confédération. Mais personnellement, j’ai trop de collaborations avec Taïwan, donc ce n’est pas vraiment mon terrain». Eh oui, malgré tout, la géopolitique n’est jamais très loin…

Ligue des Champions

Et si les Suisses étaient partout simplement parce qu’ils sont bons, parce que leurs compétences dépassent de loin la taille et le poids économique et politique de leur petit pays, comme on l’entend souvent? Nicolas Thomas ne veut pas en juger lui-même. «Fabio Favata [coordinateur des missions d’astronomie et de physique fondamentale à l’ESA] a dit une fois que dans le domaine spatial, la Suisse avait tendance à boxer au-dessus de sa catégorie», rappelle le professeur. «Nous contribuons à l’ESA en fonction de notre PIB, mais nous faisons plus de bruit que les autres. Nous essayons toujours d’avoir l’instrument le plus visible sur une sonde ou un satellite».

Toujours dans le rapport 2018-2020, on remarque, aux côtés des deux Écoles polytechniques (Lausanne et Zurich) et d’une multitude d’instituts et hautes écoles techniques, la forte présence de deux pôles: le Département d’Astronomie de l’Université de Genève, d’où sont issus les Prix Nobel Michel Mayor et Didier Quéloz et les nombreux chasseurs d’exoplanètes qui leur ont succédé et l’Institut de Physique de l’Université de Berne, présent sur nombre de sondes planétaires, vers Mars, Mercure, les lunes glacées de Jupiter et la comète Tchoury, et lieu de naissance de CHEOPS, la première mission suisse de l’ESA.

«Genève est spécialisée dans la physique des hautes énergies et le traitement des données. À Berne, on est bons pour les planètes. Mais par exemple, on ne fait pas d’infrarouge en Suisse, sauf à Zurich, pour l’observation de la Terre. Nous ne jouons pas partout en Ligue des Champions, il faut faire des choix», commente Nicolas Thomas.

Avant les premières étoiles

Et au fait, de toutes ces missions, si diverses, quelle est celle qui l’impressionne le plus, lui qui a dirigé ou participé à des expériences embarquées vers pratiquement toutes les planètes et quelques lunes du système solaire? «Question trop difficile. J’ai tendance à regarder vers le futur, et j’ai participé pour l’ESA à l’élaboration de la mission LISA [qui devrait partir en 2034]. Elle va mesurer les ondes gravitationnelles, et on peut s’attendre à des résultats impressionnants. Si j’étais encore étudiant, j’aimerais avoir ça dans mon CV». Pour rappel, les ondes gravitationnelles sont des oscillations de l'espace-temps qui se propagent dans le vide à la vitesse de la lumière. Leur existence a été prédite par Albert Einstein en 1916, et confirmée expérimentalement seulement un siècle plus tard. Leur étude devrait notamment nous permettre de mieux connaître les tout débuts de l'Univers, avant même que les premières étoiles s’allument.

LISA, ce sont trois sondes disposées en triangle et reliées par des faisceaux laser, qui vont regarder dans le passé de l'univers plus loin que ce que l'homme a jamais fait. L'Ecole polytechnique et l'Université de Zurich fournissent l'électronique des capteurs au cœur de l'expérience et participeront à l’analyse des données (vidéo en anglais).

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Plus près de nous (à l’échelle astronomique s’entend), Nicolas Thomas attend aussi des avancées dans notre connaissance des exoplanètes, avec le James Webb Telescope, le successeur de Hubble, que la NASA devrait lancer en octobre 2021 (encore un retard dû à la Covid) et le télescope européen PLATO, attendu pour la fin de la décennie. Et là encore, avec pour chacun une part de technologie suisse.

L’industrie spatiale suisse

L’industrie spatiale suisse fournit directement environ 1000 postes de travail, répartis entre près de 80 entreprises, pour la plupart des PME, qui se positionnent comme fournisseurs des grandes sociétés spatiales dans des segments de niche.

La Suisse excelle avant tout dans le domaine des structures pour lanceurs et satellites (dont les coiffes des fusées européennes Ariane et Vega), des mécanismes de précision, des horloges atomiques (notamment pour le système de navigation européen Galileo), de la communication optique et de l’électronique embarquée.

Du fait des exigences élevées dans le secteur spatial en matière de fiabilité, de précision et de miniaturisation et grâce à la forte pression concurrentielle, les entreprises spatiales jouent un rôle majeur dans l’encouragement de la capacité d’innovation de la Suisse.

Source: Secrétariat d’Etat à la formation, à la recherche et à l’innovation

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