Opinions d'un astronaute : transporter la technologie dans l'espace

Le  rover Perseverance équipé de la technologie de capteurs d'humidité et de pression de Vaisala explore Mars au moment où nous parlons. La semaine dernière, nous avons publié l'interview réalisée avec Mike Massimino, professeur à l'université Columbia et ancien astronaute de la NASA, sur ce que nous pouvons apprendre de Mars et de la recherche spatiale. 

Mais que signifie envoyer de la technologie et du matériel sur Mars ? Mike qui a participé à deux missions spatiales, nous a fait part de ses idées sur les conditions et les défis posés à la technologie et aux hommes.

Le  voyage dans l'espace commence dès le lancement de la fusée. Le rover Perseverance a été lancé en juillet 2020. Pouvez-vous citer quelques facteurs importants liés aux lancements de fusées ?
Il y a beaucoup de choses auxquelles les acteurs d'une mission spatiale doivent penser. Ils doivent s'assurer que le lanceur, la fusée elle-même, fonctionne comme prévu. Ils doivent préparer la rampe de lancement, la fusée et la charge utile. Et ils passent en revue la liste de contrôle à plusieurs reprises pour s'assurer que tout fonctionne, aussi bien les systèmes de sauvegarde que tous les systèmes primaires.

Image

Ils doivent également vérifier certains points comme la météo et les autres conditions susceptibles d'affecter le lancement. N'importe quoi pourrait survenir à la dernière minute. Cela peut être une baisse de température, des vents ou autre chose sur laquelle nous n'avons aucune influence. 

La météo est un facteur important, mais il y en a d'autres comme l'intégrité de la fusée. Une fois la fusée lancée et le matériel enclenché, il n'est plus possible de retourner en arrière. C'est pourquoi, en cas de question ou de problème, le lancement est annulé. Il vaut mieux rester sur Terre et reporter la mission.

Le lancement est véritablement un travail complexe. L'été dernier, nous avons rédigé un article concernant l'influence de la météo sur le lancement d'une fusée ou navette. Mais qu'est-ce que tout cela exige de l'équipement à bord, comme la technologie de Vaisala ?
Le lancement et l'atterrissage sont probablement les moments les plus difficiles de la mission en raison de la violence, des secousses et de la force G que cela implique. Quel que soit le matériel contenu dans ce vaisseau spatial, il doit être capable de résister à toutes ces vibrations, ces accélérations et à la force G pour s'éloigner de la Terre.

Une fois dans l'espace, il devra faire face à l'apesanteur. La gravité maintient les choses à l'état stable, mais en apesanteur, elles se mettent à voler. L'absence de gravité, les distances, les retards de communication, le rayonnement, les températures extrêmes, les vibrations au lancement et à l'atterrissage – tout cela rend les opérations dans l'espace beaucoup plus difficiles que tout ce que vous pouvez imaginer sur Terre.

La dernière mission nous a conduite sur Mars.  Le vaisseau spatial et tout le matériel transporté doivent résister à des conditions bien différentes à celles de la Terre. Pouvez-vous décrire les conditions dans l'espace – sont-elles aussi exigeantes que nous le supposons ?
L'espace est un endroit où il est très difficile d'exister, de vivre et de travailler. Et de piloter n'importe quel type de vaisseau spatial. Je ne connais pas d'environnement plus difficile pour résoudre un problème d'ingénierie que l'espace. 

Il y a énormément de conditions différentes et extrêmes en comparaison à ce que nous avons sur Terre. Sur notre planète, il existe une sorte  de plage de températures. Il peut faire froid ou chaud. Mais dans l'espace, il peut faire très chaud au soleil, quelques centaines de degrés Fahrenheit, et il peut faire très froid dans l'obscurité, quelques centaines de degrés au-dessous de zéro Fahrenheit. Vous avez donc ces températures froides et chaudes extrêmes.

Il y a aussi une quantité énorme de rayonnement là-bas. Sur Terre, notre atmosphère, notre ceinture de rayonnement et notre champ magnétique nous protègent et absorbent une grande partie de ce rayonnement. Mais dans l'espace, il n'y a aucune protection.

Image

Parlons un peu plus des distances. Combien de temps faut-il pour se rendre sur Mars et à quoi est-ce comparable ?
Jusqu'à présent, Mars est la planète la plus éloignée jamais explorée. La Station spatiale internationale est à environ 400 km de la Terre et la Lune, à 384 400 km. Mars est beaucoup plus loin. Il faut compter environ une journée et demie pour aller sur la Lune, et six mois pour rejoindre Mars.

Pour se faire une idée de la distance, il est aussi intéressant de regarder de plus près les moyens de communication. Il faut peu temps pour accéder à la Station spatiale internationale, environ une seconde. Lorsque vous êtes sur la Lune, l'écart est de quelques secondes. Sur Mars, il faut environ 20 à 30 minutes pour que le signal fasse l'aller et le retour entre l'engin spatial et la Terre. Les distances ne sont donc pas uniquement des facteurs physiques à surmonter mais aussi des points qui influencent la communication.

La distance pose-t-elle des défis à la technologie ?
Le fait est que lorsque vous envoyez quelque chose sur Mars, vous-même ne pouvez pas y accéder et il n'y a personne pour aider. Sur la Station spatiale internationale, ou même sur la Lune, les hommes peuvent réparer le matériel en cas de dommage, agir quand cela est nécessaire ou demander à l'équipe suivante d'apporter ce qui manque.

Mais sur Mars, le vaisseau spatial doit fonctionner, tout doit fonctionner. En cas de problème, il n'y a personne pour y remédier. Il faut apprendre le maximum avant d'envoyer quelque chose sur Mars. Tout devra fonctionner correctement, sinon tout le travail accompli pendant des années partira en poussière.

Image

La technologie et le matériel doivent donc être exacts, fiables et capables de résister à un environnement difficile ?
Par-dessus tout, la technologie doit être fiable. Avant d'envoyer quelque chose dans l'espace, il faut résoudre tous les problèmes.  Nous avons été confrontés à une situation gênante avec le télescope spatial Hubble : nous avions un instrument scientifique inutilisable en raison d'un court-circuit électrique qui a coupé l'alimentation électrique. Donc, quand l'alimentation électrique a été coupée, ce merveilleux instrument n'était plus d'aucune utilité. Il ne fonctionnait pas car nous ne pouvions pas l'enclencher ! 

Chaque capteur doit fonctionner, ainsi que chaque système, qu'il s'agisse du refroidissement, de l'alimentation électrique, de la communication ou de la navigation. Tout cela doit parfaitement fonctionner.

Même les plus petits détails sont importants, quels qu'ils soient, car le moindre problème peut être fatal. Et si quelque chose ne fonctionne pas comme prévu, c'est toute la mission qui est vouée à l'échec.

Emporter la technologie dans l'espace nécessite beaucoup de ressources et d'efforts. Pourquoi le faisons-nous ?
La raison pour laquelle nous faisons cela, lancer des navettes ou des rovers sur Mars, est purement sciencifique. Pour en savoir plus sur la Terre, sur nous-mêmes et découvrir comment nous pouvons améliorer la vie sur Terre. 

Sans information, on ne peut pas rien inventer. Nous devons étudier l'espace. Il n'y a rien de mieux que de trouver les réponses aux questions scientifiques qui nous permettent de comprendre notre monde, de mieux prendre soin de notre planète et de mieux prendre soin les uns des autres. Pour pouvoir  continuer à nous épanouir en tant qu'humains sur cette belle planète.   Je pense que c'est notre motivation principale, obtenir cette information. Et c'est  absolument passionnant. 

Image

Michael J. « Mike » Massimino a été astronaute de la NASA pendant un peu plus de 18 ans et est actuellement professeur à l'université de Columbia. Il a participé à deux missions spatiales, la dernière fois il y a 11 ans, et a été le premier à tweeter depuis l'espace. En tant qu'astronaute, Mike a quitté sa navette pour réparer et améliorer le télescope spatial Hubble.

Publié avec l'autorisation de Michael Massimino.