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Hubble a 30 ans ! : Jean-François Clervoy nous raconte sa mission de sauvetage en 1999

Written by on 27 avril 2020

Aujourd’hui, dans L’invité de la rédaction, nous revenons sur les 30 ans d’opérations scientifiques en orbite du télescope Hubble. Vous avez tous, un jour ou l’autre, au moins aperçu l’une de ses photos. Il a littéralement révolutionné l’observation de l’espace. Pour en parler avec nous, l’astronaute français Jean-François Clervoy.

Merci d’être aujourd’hui sur les ondes d’Euradio. Vous avez effectué trois missions dans l’espace à bord des navettes spatiales Atlantis et Discovery. À bord de Discovery, justement, en 1999, vous avez volé vers Hubble pour aller le réparer. On en reparlera dans quelques instants. Mais juste avant, peut-être pour commencer, racontez-nous à quel moment dans votre carrière vous entendu parler pour la première fois d’Hubble ?

J’ai entendu parler de Hubble en 1990. En fait, il y a 30 ans, le jour du lancement, j’étais déjà astronaute depuis cinq ans. Et je m’intéressais forcément aux vols spatiaux ‘habités’ et aux vols de la navette spatiale ; sans savoir encore que j’allais voler avec les Américains, puisque j’étais plutôt sélectionné a priori pour voler avec les Russes. Et donc je me suis intéressé à ce télescope et j’ai rapidement compris qu’il s’agissait de missions ‘reines’, les missions de vols ‘habités’ vers ce télescope. Parce que les missions vers Hubble, hormis le lancement, sont des missions d’amélioration du télescope.

En principe, tous les trois ans, il était prévu une mission pour améliorer les instruments. Donc, on enlevait les vieux instruments, on en remettait des nouveaux qui avaient une performance multipliée par dix, voire cent, par rapport aux instruments précédents. Et donc, cela impliquait des rendez-vous spatiaux, une approche de la robotique pour capturer le télescope et pour déplacer ses collègues en scaphandre, et des sorties dans l’espace. Donc ce sont des missions considérées comme des missions ‘reines’ à la NASA.

Et donc, j’ai eu la chance d’être nommée pour la troisième mission de visite du télescope, qui était en fait une mission surnuméraire. Il y a eu une mission en 1993, il y en a eu une autre en 1997, et encore une autre était prévue en 2000. Mais début 1999, quand le télescope a perdu son troisième gyroscope sur six, il pouvait certes toujours continuer à fonctionner, mais cela était risqué. – En réalité, il faut trois gyroscopes pour assurer le bon fonctionnement de l’appareil : ce sont de petites toupies, qui permettent le pointage très fin des objets célestes lointains. Pour prendre des photos, il ne faut pas que cela bouge, comme en photographie. – Et la NASA s’est dit : ‘On ne va pas attendre qu’un quatrième gyroscope tombe en panne.’.

Une mission supplémentaire a donc été actée avec un équipage expérimenté pour qu’en six mois, il soit prêt à partir, au lieu habituellement d’un an ! Ce n’était pas à mon tour de repartir, mais ils m’ont dit : ‘Ecoute, on a besoin de toi. On s’est que tu es bien ‘câblé’ dans ta tête pour ce genre de tâches.’. Et c’est comme cela qu’à l’automne 1999, j’ai pu partir vers ce télescope qui était en panne totale, contrairement aux autres missions.

On ne savait pas vraiment dans quelle orientation nous allions le trouver. Il tournerait probablement sur lui-même. Il était en mode ‘pointé soleil grossier’, juste pour au moins maintenir les batteries chargées, en attendant qu’on le répare. On l’a réparé et je l’ai relâché le jour de Noël, le 25 décembre. Le centre de contrôle nous a demandé de rester en co-orbitation : c’est comme un vol en patrouille serrée, mais à 28 000 km / heure autour de la Terre, à 600 kilomètres d’altitude. Il y a eu un petit temps d’attente, le temps que le sol le ‘réallume’ à distance, puisque lorsque l’on travaillait dessus, bien sûr, tout était fait pour ne pas que l’on se prenne de décharges électriques. Et puis, après avoir tout rallumé, – les treize boîtiers électroniques, informatiques, optiques, radios que l’on avait remplacé à bord -, le sol nous appelle en disant : ‘Discovery, Hubble is 100% back to life. Thank you!’. Ce fut notre plus beau cadeau de Noël.

Jean-François Clervoy (en haut à droite) et l’équipage du vol STS 103. Crédit photo : © J.-F. Clervoy

Ce n’est jamais évident, Jean-François Clervoy, d’arriver à se représenter la taille des objets que l’on envoie dans l’espace. Et quand l’on parle de Hubble, on ne parle pas du petit télescope que l’on a éventuellement à notre fenêtre ou dans le jardin : on parle d’un sacré mastodonte. Cela doit être un défi d’arriver à l’approcher, de le capturer, de le réparer. Pourrions-nous reparler un petit peu de cette taille ?

Hubble, c’est à peu près la hauteur d’un immeuble de trois, quatre étages. Il fait entre quatre et cinq mètres de diamètre environ. C’est un gros cylindre avec des énormes panneaux solaires, fournis par l’Europe à l’époque. Depuis, on les a remplacé. Et c’est marrant, parce qu’à l’approche, mon commandant de bord, qui en était à son sixième vol, s’exclama ainsi : ‘Qu’est-ce que c’est gros !’. Il ne s’était jamais rapproché d’un satellite aussi énorme. Moi, mon vol précédent, c’était un vol de ravitaillement de la station spatiale russe MIR, avec la navette Atlantis, qui était encore plus grande qu’Hubble. Donc, pour moi, Hubble, c’était un très bel objet. C’était quand même assez imposant, mais pas aussi gros qu’une station spatiale.

Mais ce qui était surtout mythique, c’est que nous nous approchions d’un télescope qui a révolutionné la connaissance de l’univers. On dit souvent qu’il y a un avant et un après au télescope spatial Hubble, comme il y a eu un avant et un après à la lunette de Galilée, la première lunette astronomique. Et j’ai eu le privilège, en tant que pilote du bras robotique de la navette spatiale, d’être le premier à le toucher. En plus, dans une orientation totalement inhabituelle : la tête en bas, d’autant qu’il tournait sur lui même. Donc, je faisais ce que l’on appelle du ‘tracking and capture’ en anglais, qui veut dire du ‘vol en formation serrée’, avec l’extrémité du bras robotique, que je pilotais en manipulant deux manches de pilotage. Sur chaque manche, j’agissais dans trois directions simultanément, soit au total six directions, pour piloter à la fois les rotations et les translations. Je suivais le point d’agrippage du télescope pendant qu’il se déplaçait et qu’il tournait sur lui-même jusqu’à le capturer.

Une fois capturée, je l’ai fixé dans la soute de la navette, sur un ‘berceau’. Pour cela, je suis allé chercher un ‘cale-pied’ avec le bras robotique. Un bras qui fait 15 mètres de long, et qui ressemble à un bras humain avec une épaule, un coude, un poignet et qui est mécanique. J’ai donc pris ce cale-pied et je l’ai amené devant le sas. Et dès le lendemain, chaque jour, plusieurs jours de suite. J’étais le chauffeur des astronautes pendant neuf heures d’affilée !

Billy Bob, c’était mon surnom, amène-moi vers la baie numéro 9 ! Donne-moi 10 degrés de roulis à gauche, 30 degrés à droite d’engagé, un avant déplacement de deux pouces vers la gauche !’.

Et donc, en agissant sur les manches, je plaçais mon collègue en scaphandre dans l’exacte orientation et position nécessaires pour qu’il puisse, sans avoir à faire des mouvements trop tordus – les manches du scaphandre étant très rigides -, travailler devant lui, devant son torse. Je l’amenais à la position idéale pour qu’il puisse remplacer les gyroscopes, changer les alimentations électriques, changer l’ordinateur. Et tout cela pendant trois jours de suite. On a battu les records de durée des sorties dans l’espace, qui ont toutes duré plus de huit heures, alors que normalement, la durée d’une sortie dans l’espace représente six heures maximum. Donc, on a vraiment bravé les marges de sécurité, d’oxygène, d’électricité, du système d’absorption du gaz carbonique. Mais on a sauvé Hubble et à la fin, quand le sol nous a appellé en disant : ‘Il est 100% opérationnel’, pour nous, – au risque de me répéter, mais c’est la vérité – ce fut vraiment notre plus beau cadeau de Noël.

Hubble, le 25 décembre 1999 à 600 km de la terre. Crédit photo : © J.-F. Clervoy

Vous parliez à l’instant des limites que vous avez dû repousser pour mener à bien cette mission. L’une des limites qu’il a fallu quasiment presque repousser, c’est justement la capacité de la navette à amener les astronautes à une si haute altitude. Hubble orbite à 600 kilomètres au dessus de nos têtes. C’est quasiment le rayon maximum que peut atteindre la navette spatiale…

Effectivement, c’est la limite ! Le télescope Hubble n’a pas de système de propulsion. C’est un pur assemblage de métal, d’optique et d’électronique qui ‘tombent’. Il est en chute libre, mais avec une vitesse orbitale, qui fait qu’il tombe perpétuellement. Mais même à 600 kilomètres, l’air raréfié, l’atmosphère résiduelle, est très, très, très ténue, mais le freine. Donc si l’on ne le réhausse pas régulièrement, il finira par rentrer dans l’atmosphère. Donc là, ce sera entre dix et quinze ans à peu près. C’est pour cela qu’à chaque mission, chaque fois qu’il a été attaché à la navette, la navette allumait de tous petits moteurs, qui normalement ne sont pas faits pour cela. – Ils sont faits pour changer d’orientation, mais pas d’orbite. – Et tout doucement, dans le temps, on le réhaussait.

Donc j’ai volé effectivement à la plus haute altitude qui existe dans les vols ‘habités’, en orbite terrestre. Les seuls qui sont allés plus loin que nous, ce sont les astronautes d’Apollo… À plus de 600 kilomètres d’altitude, donc deux fois plus haut que mon premier vol. Les vols ‘habités’ en général, avoisinent les 300 à 400 kilomètres, donc une vue de la Terre d’un peu plus loin. Par exemple, je pouvais voir la côte est et la côte ouest des États-Unis dans le même champ. Alors que dans le mille, deux vols précédents, il fallait que la Californie commence à disparaître derrière l’horizon à l’ouest, pour que je commence à voir la côte est de l’Atlantique.

Jean-François Clervoy (à droite) à bord du vol STS 103. Crédit photo : © J.-F. Clervoy

Pour terminer, Jean-François Clervoy, déjà lors de la conception d’Hubble l’Agence spatiale européenne (ESA, NDLR) avait apporté sa contribution. Vous en avez parlé au début de cet entretien… Est-ce qu’aujourd’hui, l’Union européenne et l’ensemble des États qui prennent part à l’ESA auraient techniquement la capacité d’arriver à produire un télescope de nouvelle génération ? Ou est-ce que quoi qu’il arrive sur ce genre d’objets, on ne peut que travailler main dans la main avec les Américains, les Russes ou peut être les Chinois ?

L’ESA a déjà démontré qu’elle sait faire aussi bien et même mieux. Déjà, sur Hubble, l’ESA était contributeur. C’est important de rappeler que c’est un programme en coopération entre l’Agence spatiale américaine, la NASA, et l’Agence spatiale européenne.

Ce qui est fantastique, c’est que le temps d’observation attribué aux scientifiques n’était pas basé sur le pourcentage de contributions financières, qui pour l’ESA était de 15% du coût de développement du télescope, mais basé exclusivement sur le mérite scientifique des propositions de recherche. Et à l’époque, l’Europe avait 30% du temps d’observation du télescope, alors que nous n’avions cotisé qu’à 15% de son développement. Et nous avons cotisés à 0% pour les missions d’entretien suivantes.

C’est une reconnaissance de la qualité scientifique de notre communauté d’astrophysiciens, d’astronomes, et de cosmologistes en Europe. Et depuis, l’Europe a fait des télescopes, qui ne sont pas dans le ‘visible’, mais qui ont fait des choses extraordinaires. Regardez le télescope Planck ! Planck, c’est un télescope dont le capteur est le plus refroidi au monde. Même plus froid que le point naturel le plus froid de l’univers. On a refroidi le capteur à 0,1 degré absolu. Or, vous prenez n’importe quel objet matériel naturel dans l’espace interstellaire : en l’occurence les astéroïdes les plus éloignés du Soleil, c’est quatre degrés. Donc, on devait faire un capteur encore plus froid pour voir le fond cosmologique, c’est-à-dire les premiers rayonnements émis après le ‘Big Bang’. Et Planck l’a fait. Et notre télescope en rayon-X, le télescope Newton, avait une résolution meilleure que son petit frère américain Chandra, qui observait aussi dans les rayons X.

L’Agence spatiale européenne a donc su faire des télescopes, des instruments d’observation de l’univers, qui sont au moins d’égale performance technologique, sinon parfois meilleure, que ce qui s’est fait ailleurs. Et nous sommes contributeurs. L’Agence spatiale européenne est en effet encore contributeur au budget de James Webb Space Telescope, que l’on appelle souvent le successeur du télescope spatial Hubble, mais qui en fait ne l’est pas vraiment, parce qu’il ne regarde pas dans le ‘visible’. Il n’est pas visitable par des équipages d’astronautes, et il n’est pas en orbite terrestre. Il est sur un point d’équilibre gravitationnel, à plus de cinq millions de kilomètres de la Terre.


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