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Les huit planètes de notre système solaire se classent en deux typologies : les petites planètes rocheuses (Mercure, Vénus, la Terre et Mars) et les grandes géantes gazeuses (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune).
Depuis la Terre, on peut aisément repérer six des planètes du système solaire à l'œil nu, et les huit planètes si tu disposes de jumelles ou d'un télescope.
Les astronomes ont découvert des centaines de mondes au-delà de notre système solaire et en repèrent d'autres chaque jour. Les scientifiques pensent que certaines de ces exoplanètes pourraient abriter une vie extraterrestre. Qui sait ? Peut-être qu'un petit extraterrestre, ailleurs dans la galaxie, se demande aussi si tu existes.
Des milliers d'années avant l'invention d'Internet ou de Super Mario Kart, les gens se divertissaient en observant le ciel nocturne et en reliant les étoiles pour créer des images - appelées constellations - d'animaux, d'objets et de héros légendaires. Mais ces anciens observateurs ont remarqué que certaines étoiles ne coopéraient pas avec les constellations.
Ces boules de lumière bizarres suivaient leur propre chemin dans le ciel nocturne, si bien que les Grecs anciens les ont appelées planètes, ce qui signifie errantes.
En 1930, neuf planètes avaient été identifiées : Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune et Pluton.
Mais qu'est-ce qu'une planète ? La question semble facile à poser. Après tout, tu te trouves en ce moment même sur une planète ! Pourtant, jusqu'à il y a peu, la définition scientifique était assez floue. La découverte d'autres « vagabonds » du système solaire rivalisant en taille avec Pluton a soudain amené les scientifiques à se demander ce qui n'était pas une planète.
En 2006, ils se sont concertés et ont défini trois conditions pour qu'un objet céleste puisse être considéré comme une planète : une planète doit être en orbite autour du soleil, être suffisamment grande pour que sa propre gravité lui donne une forme sphérique et avoir une orbite dépourvue d'autres petits objets. Malheureusement pour Pluton, longtemps considéré comme la « neuvième planète » de notre système solaire, la troisième condition n'était pas remplie. Pluton a donc été rétrogradé au rang de « planète naine », une classification des objets du système solaire.
Si l’on m’avait demandé il y a un mois quel serait le destin le plus probable de l’Univers, j’aurais été en mesure de répondre sans hésiter. En tant que cosmologue, j’ai passé énormément de temps à y penser, j’ai même écrit un livre sur le sujet. Nous savons que l’Univers n’est pas fini, et que son expansion s’accélère. Dans un futur très lointain, cette expansion toujours plus rapide videra le cosmos jusqu’à ce qu’il ne reste essentiellement plus rien. Les étoiles s’éteindront, la matière se détériorera, les trous noirs s’évaporeront, jusqu’à ce qu’il ne reste plus que d’infimes particules de lumière diffusant la chaleur résiduelle de toute la création. Ce scénario est parfois appelé la « mort thermique » ou le « Grand Gel » et c’est une conséquence directe de notre meilleure théorie sur l’Univers et son comportement.
Mais si l’on me posait la question aujourd’hui, j’hésiterais. Les résultats annoncés fin mars par le Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), basés sur d’anciennes données publiées l’an passé, peignent un tableau totalement différent de notre univers. Ils remettent en question nos meilleures intuitions sur la nature de son composant le plus important, qui est aussi le plus mystérieux : l’énergie sombre.
La découverte de l’énergie sombre a été, pour dire ce qui est, une surprise. À la fin des années 1990, les astronomes ont découvert que l’expansion de l’Univers, provoquée initialement par le Big Bang, s’accélérait subtilement depuis les derniers milliards d’années. Cette accélération était évidente dans les données et a été confirmée par de multiples groupes d’études. Cependant, elle ne rimait à rien.
Les chercheurs s’attendaient à ce que l’expansion ralentisse. Ils furent donc surpris d'observer une accélération de son expansion. Tout dans le cosmos, les galaxies, les étoiles, le gaz, la poussière, même l’énergie pure, exerce un effet gravitationnel sur ce qui l’entoure. Et la gravité attire les objets et les lie. Jamais elle ne les sépare. Depuis plus d’une centaine d’années, les chercheurs savent que les galaxies distantes s’éloignent les unes des autres, et donc de nous, preuve de l’expansion du cosmos. Cela imposait une seule explication sensée : que toute cette gravité résiste à cette expansion et que, petit à petit, elle la ralentisse.
Si l’expansion de l’Univers s’accélérait en revanche, c’était comme si une force inconnue étirait l’espace de l’intérieur, venant s’ajouter, et avec plus d’intensité, à l’expansion résiduelle du Big Bang. Rien de ce que l’on connaît dans l’Univers ne devrait être capable de faire cela.
Heureusement pour les astronomes, la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein offrait la faille parfaite. Bien qu’à son époque aucune substance connue n'ait pu accélérer l’expansion de l’Univers, Einstein avait laissé en suspens la possibilité que l’Univers lui-même puisse en être responsable. Dans ses équations sur l’évolution du cosmos, il a ajouté un paramètre, une « constante cosmologique », représenté par la lettre grecque lambda (Λ). Cette constante laisse le champ libre à l’espace pour s’étendre de l’intérieur et repousser un effondrement gravitationnel.
Lorsqu’Einstein a pour la première fois présenté sa théorie de la relativité, les astronomes ignoraient que l’Univers s’étendait. Une fois que les observations ont pointé vers un univers en expansion, il a retiré le terme de ses équations, prétextant une erreur.
Confrontés à l’observation inattendue de l’accélération de l’expansion de l’Univers, les astronomes modernes ont pensé que la constante cosmologique pourrait expliquer cet étirement mystérieux. Aussi bizarre que cela puisse paraître, c’était le cas.
La constante cosmologique arrivait également à point nommé. Quand l’Univers était encore dense et petit, la gravité ralentissait graduellement son expansion et la constante cosmologique n’avait que peu d’effet. Mais dès que l’Univers est devenu suffisamment grand et diffus, il y a de cela six milliards d’années, tout ce nouvel espace vide signifiait que la moindre tendance à l’élargissement pouvait tout bousculer, causant une nouvelle accélération de l’expansion.
Au cours des dernières décennies, toutes les observations semblaient, en toute raison, s’accorder avec cette théorie, ce qui poussa les physiciens à intégrer une constante cosmologique dans leur modèle de fonctionnement de l’univers. La constante cosmologique tombe sous la bannière du terme plus générique d’énergie sombre. Cela renvoie à tout ce qui cause une accélération cosmique et englobe la possibilité d’une constante cosmologique ou d’un paramètre plus étrange encore.
En nous limitant à une large définition de l’énergie sombre, nous avons également conservé un esprit ouvert à d’autres explications. Peut-être que l’énergie sombre n’est pas une propriété inhérente de l’espace mais plutôt un genre encore inconnu de champ énergétique (parfois appelé une « quintessence » ou « énergie sombre dynamique »). Ce champ pourrait agir comme une constante cosmologique à ce moment précis, étirant l’espace de la même manière. Cependant au lieu d’être une propriété spatiale constante, il pourrait changer avec le temps, s’affaiblir ou se renforcer au fil de l’évolution de l’Univers.
Comprendre le fonctionnement de l’énergie sombre, savoir s’il s’agit ou non d’une constante cosmologique, a été la motivation première de plusieurs projets d’observation majeurs ces dernières années, comme le DESI. Quoi que soit l’énergie sombre, elle représente environ 70 % de la densité énergétique de l’Univers, selon nos meilleures estimations. Il s’agit du paramètre le plus important du cosmos, autant en termes de quantité que d’influence sur l’évolution de l’espace.
Si l’énergie sombre est une constante cosmologique, alors le scénario de la mort thermique est virtuellement assuré ; notre univers finira par devenir sombre, froid et vide. Nous sommes en mesure de calculer le temps qu’il nous reste avant que les galaxies distantes ne soient tellement éloignées de nous que nous ne pourrons plus les observer, et cela prendra environ 100 milliards d’années. Tout comme nous savons dans combien de temps le cosmos succombera à son propre et inévitable déclin mais ce nombre est bien trop grand pour être facilement exprimé en mots.
Cependant, depuis que les résultats des analyses du DESI ont été publiés, on commence à se demander ce que l’avenir de l’univers nous réserve.
Les résultats du DESI semblent mieux s’accorder avec la théorie d’une énergie sombre qui s’affaiblit au cours du temps, plutôt que sur sa définition de constante. Les résultats sont plutôt convaincants mais ne font que s’approcher de ce que nous autres physiciens considérons comme une « découverte ». Bien que les chiffres soient exacts, l’expansion de l’espace s’accélère encore mais pas autant que lorsque l’énergie sombre a commencé à prendre le pas. Ce n’est évidemment pas ainsi que devrait se comporter une constante.
On a pu lire dans la presse que ces résultats devraient être considérés comme une source de réjouissance : la mort thermique ne serait peut-être pas notre funeste destinée. L’affaiblissement de l’énergie sombre signifierait que l’expansion entrerait dans une phase de stagnation, voire qu’elle s’arrêterait complètement. Certains ont même laissé planer l’idée que cette évolution de l’énergie sombre perdrait tellement en puissance qu’elle deviendrait une force attractive, inversant totalement la tendance et transformant l’expansion en un « Big Crunch », un effondrement final.
Je serais partisane d’une approche plus prudente lors de ces interprétations. Même si les résultats du DESI tenaient la route lors d’une investigation plus poussée et étaient confirmés par d’autres organismes d’études, ils ne donnent pas d’informations certaines sur notre avenir. La seule raison pour laquelle il nous est possible d’émettre des hypothèses sur notre avenir grâce à une constante, c’est que nous savons comment elle se comporte : c’est une constante. Une énergie sombre dynamique est plus intriquée. Tant que nous ignorons ce qui motive son évolution, l’avenir reste flou.
Peut-être que les théories changeront du tout au tout. Pris comme tels, les résultats du DESI suggèrent que, dans une époque reculée, l’énergie sombre correspondait à ce que les physiciens appellent un « fantôme ». Une énergie sombre fantôme est une énergie sombre qui devient de plus en plus puissante au cours du temps, de telle sorte qu’elle pourrait littéralement déchirer la trame de l’Univers. Si elle était réellement fictive par le passé, rien n’indique qu’elle ne pourrait pas le redevenir, menant potentiellement à un destin assez épouvantable, le « Big Rip », un grand déchirement. D’un point de vue théorique, plusieurs raisons nous poussent à douter que l’énergie sombre puisse retourner à son état de particule fantôme. Mais, si tel était le cas, les perspectives ne seraient pas réjouissantes.
Il me semble important de préciser que, même si l’énergie sombre venait à s’affaiblir au point de disparaître, et que l’expansion de l’espace s’arrêtait complètement, ce ne serait pas nécessairement un sursis. Les étoiles exploseront ou s’éteindront quand même. Les trous noirs grossiront et finiront par s’évaporer. Et, d’une manière ou d’une autre, le cosmos tendra vers l’entropie et le déclin, comme le demandent certaines de nos lois de la physique les plus fiables. Il est également possible que nous affrontions un destin différent, provoqué par un bouleversement quantique des lois de la physique. Un phénomène étrange, auquel nous ne survivrons jamais : le faux vide.
Si l’énergie sombre disparaissait vraiment et si la théorie du faux vide ne se produisait pas, il pourrait théoriquement subsister un mince espoir que toute chose ressemblant à de la vie dans notre univers en expansion subsiste. Mais je qualifierais ces espoirs de techniques plutôt que de pratiques. Dans la compréhension que nous avons à présent de la cosmologie, il n’y a pas vraiment la place pour une fin heureuse.
J’ai hâte d’assister au développement de ce débat, malgré son pronostic malheureux. Les résultats du DESI pourraient mener au premier changement majeur de paradigme en cosmologie depuis la découverte de l’énergie sombre. Cela signifierait une réécriture complète de notre modèle de l’Univers.
L’énergie sombre détruira probablement tout sur son passage, à la fin. Mais, en attendant, la quête de sa compréhension a abouti à des découvertes incroyables. Et personne ne peut dire ce que l’Univers a en réserve pour nous.
Des présages historiques de fin du monde aux sauvetages héroïques mis en scène par Hollywood, les comètes et les astéroïdes ont inspiré le folklore et la fiction à de nombreuses reprises. Si une telle place est accordée à ces corps de roche ou de glace, c'est avant tout parce que l'un d'entre eux pourrait à tout moment percuter la Terre et provoquer des changements irréversibles, comme l'impact qui aurait rayé les dinosaures de la planète il y a 66 millions d'années.
La formation des astéroïdes et des comètes remonte à 4,6 milliards d'années, alors qu'un immense nuage de gaz et de poussières venait de s'effondrer pour créer le Soleil. Le reste de la matière en orbite autour de notre étoile a fusionné pour donner naissance aux planètes, à leurs lunes et à divers autres corps. Les astéroïdes et les comètes sont les vestiges de ce processus. Quelles sont les différences entre ces deux objets ? D'où viennent-ils ? Et quels dangers représentent-ils pour notre planète ? Découvrez les réponses à toutes vos questions dans la suite de cet article.
Les astéroïdes sont des corps rocheux dont la taille peut varier de quelques mètres à plusieurs centaines de kilomètres de diamètre. La NASA a identifié plus d'un million d'astéroïdes et environ 150 d'entre eux disposent de leurs propres lunes. En 2022, une équipe d'astronomes a démontré que trois corps rocheux orbitaient autour de l'astéroïde Électre, faisant de lui le premier astéroïde quadruple.
Pendant des années, les astronomes ont considéré que Cérès était le plus grand des astéroïdes recensés par l'Homme, avec un diamètre de 950 kilomètres. Cependant, en 2006, l'Union astronomique internationale a reclassé Cérès parmi les planètes naines, faisant de Vesta le plus grand astéroïde connu à ce jour, avec un diamètre moyen de 530 km environ. Néanmoins, le sujet fait encore l'objet de vifs débats au sein de la communauté scientifique et l'institut d'études géologiques des États-Unis continue d'ailleurs de considérer Cérès à la fois comme un astéroïde et une planète naine.
Les petits astéroïdes sont appelés météoroïdes. S'ils pénètrent l'atmosphère terrestre, ils prennent le nom de météores ou d'étoiles filantes et si un météore touche le sol, il devient une météorite.
De nos jours, la plupart des astéroïdes de notre système solaire évoluent dans une région située entre Mars et Jupiter, la bien nommée ceinture d'astéroïdes. Pour bon nombre d'astronomes, cette ceinture serait truffée de matière primitive que l'attraction gravitationnelle de Jupiter aurait privée de planète. D'autres suggèrent que la ceinture d'astéroïdes serait un « camp de réfugiés cosmiques » pour les vestiges de planètes formées ailleurs dans le système solaire.
Les comètes sont des amas de glace et de roche qui laissent parfois apercevoir leur traînée lumineuse depuis la Terre en transperçant la nuit. La queue des comètes se forme lorsque ces objets glacés se réchauffent à l'approche du Soleil et libèrent une traînée de gaz et de poussière. Les rayons du Soleil réfléchis par cette traînée offrent à la comète son éclat légendaire.
Par rapport aux astéroïdes, l'orbite des comètes est généralement plus elliptique, de forme ovale. Elles contiennent par ailleurs un plus grand nombre de composants chimiques qui se vaporisent au contact de la chaleur, comme de l'eau. Observées à travers un télescope, les comètes apparaissent également plus floues que les astéroïdes.
Même si les comètes sont probablement plusieurs billions à parcourir les confins de notre système solaire, seule une comète par décennie est visible dans le ciel nocturne depuis la Terre. Ces comètes se divisent en deux catégories : les comètes à courte période ou à longue période.
L'orbite des comètes à courte période autour du Soleil dure moins de 200 ans et la plupart de ces objets proviennent de la ceinture de Kuiper, un anneau de corps glacés situé au-delà de Neptune. La plus célèbre résidente de cette ceinture est la comète de Halley, qui nous apparaît tous les 75 à 76 ans.
La plupart des comètes à longue période nous viendraient du nuage de Oort, un ensemble théorique d'objets situé en bordure du système solaire. D'après la NASA, il faudrait plusieurs milliers, voire millions d'années à ces comètes pour faire le tour du Soleil. L'apparition de ces comètes dans le ciel nocturne est bien plus difficile à prévoir, car leurs précédents passages ont été très peu documentés.
Il arrive que la trajectoire d'une comète ou d'un astéroïde soit perturbée par le jeu des forces gravitationnelles, les collisions orbitales et les bousculades intersidérales, certaines se retrouvant suffisamment déviées pour présenter un risque d'impact avec la Terre. Cela dit, la plupart du temps ces objets sont bien trop petits pour infliger de quelconques dégâts. Ils finissent généralement par se consumer dans l'atmosphère pour nous apparaître sous la forme d'étoiles filantes.
Les astronomes surveillent en permanence les objets plus imposants sur une trajectoire au potentiel cataclysmique. L'astéroïde le plus susceptible de frapper la Terre au cours des trois prochains siècles se prénomme Bénou, un rocher d'environ 500 m de diamètre. Cependant, la probabilité d'une collision avec la Terre reste mince, environ 1 sur 1 750, et la date d'impact la plus probable se situerait entre la fin des années 2100 ou le début des années 2200.
En attendant, la NASA travaille sur un programme de déviation des astéroïdes « tueurs de planètes ». En 2022, l'agence spatiale américaine a envoyé l'une de ses sondes s'écraser sur un astéroïde de 164 mètres d'envergure. La mission a été couronnée de succès, déviant significativement l'astéroïde de sa trajectoire et transformant une partie de sa surface rocheuse en une traînée de débris. Même si la technique ne fonctionne que dans certaines situations spécifiques, il est rassurant de savoir que nous pourrions éviter à notre espèce le sort des dinosaures.
Le mois d’octobre offrira de nombreuses raisons de veiller tard pour contempler le ciel. Deux pluies d’étoiles filantes rythmeront le mois : les Draconides atteindront leur maximum sous le ciel sombre d’une Lune presque nouvelle, tandis que les Orionides feront leur apparition plus tard en octobre. Saturne atteindra également son opposition : la planète apparaîtra à la fois plus grande et plus brillante, offrant une excellente occasion d’admirer ses célèbres anneaux.
Les pluies de météores, ainsi que les aurores boréales, peuvent être observées sous des ciels sombres préservés de la pollution lumineuse. Mais tout n’est pas perdu pour les observateurs urbains : certains des plus beaux spectacles du mois, notamment les observations de planètes, restent visibles malgré les lumières de la ville. Il suffit de savoir quand et où regarder.
Saturne atteindra son point le plus proche de la Terre, appelé opposition, en fin de journée le 4 octobre. Les jours précédant et suivant cet événement constituent également une excellente période pour observer les célèbres anneaux de la planète.
Pour repérer Saturne, regardez vers le sud-sud-est aux alentours de 23 h ; les conditions d’observation s’amélioreront au cours des heures suivantes à mesure que la planète gagnera de la hauteur dans le ciel. Vous aurez besoin au minimum d’un petit télescope d’amateur ou de jumelles puissantes pour distinguer les denses anneaux de glace et de roche.
Les anneaux de Saturne s’étendent sur environ 273 000 kilomètres et leur composition riche en glace les rend particulièrement réfléchissants.
Les lève-tôt pourront profiter d’un beau spectacle lunaire le 5 octobre. Le croissant de Lune et la planète Mars, teintée d’orange, se retrouveront côte à côte dans le ciel avant l’aube. Recherchez ce duo au-dessus de l’horizon est ; plus tard dans la matinée, Jupiter apparaîtra également en dessous d’eux, en diagonale.
Ce sera aussi une bonne occasion de porter votre regard au-delà de notre système solaire. Juste sous la Lune se trouvera l’amas de la Crèche, qui renferme environ 1 000 étoiles. Situé à environ 600 années-lumière de la Terre, cet amas apparaît comme une tache floue à l’œil nu sous un ciel sombre. L’observation gagnera en qualité avec de simples jumelles ou un télescope modeste.
La pluie d’étoiles filantes des Draconides n’est pas la plus impressionnante de l’année, mais son pic coïncidera cette fois avec un fin croissant de Lune décroissante. L’absence de lumière lunaire aidera les observateurs à distinguer même les météores les plus faibles. Sous un ciel sombre préservé de la pollution lumineuse, vous pourrez espérer observer une dizaine de météores par heure.
Les Draconides atteindront leur maximum dans la nuit du 8 au 9 octobre, les meilleures conditions d’observation se situant une à deux heures après le coucher du Soleil. Profitez-en également pour repérer Saturne dans le ciel austral durant la nuit.
L’automne est l’une des périodes les plus propices pour observer le cœur scintillant de la Voie lactée. Contrairement au printemps, lorsque les astronomes amateurs ne peuvent l’apercevoir qu’au petit matin, le centre de notre galaxie devient visible dès la tombée de la nuit.
Et il ne faut pas tarder à en profiter. C’est l’un des derniers mois durant lesquels il sera possible de l’observer, car son cœur se retrouvera derrière le Soleil entre novembre et février environ. Les nuits de nouvelle Lune, comme celle du 10 octobre, offrent les meilleures conditions pour admirer et photographier cette bande lumineuse composée de millions d’étoiles et d’un trou noir supermassif.
Le soir du 12 octobre, regardez vers l’horizon ouest pour apercevoir Mercure au moment de son élongation orientale maximale. Il s’agit du moment où la planète se trouve à sa plus grande distance apparente du Soleil.
Cette planète rapide est généralement trop proche de notre étoile pour être observée facilement, ce qui explique pourquoi les amateurs d’astronomie attendent avec impatience ces périodes d’élongation. Mercure dans cette configuration sera particulièrement visible depuis l’hémisphère Sud, mais les observateurs bénéficiant d’un horizon ouest dégagé pourront également l’apercevoir en Europe et en Amérique du Nord. Gardez également un œil sur le fin croissant de Lune situé à proximité. Par mesure de sécurité, attendez le coucher du Soleil avant de pointer des instruments optiques vers l’ouest.
La pluie d’étoiles filantes des Orionides peut produire jusqu’à 20 météores par heure sous un ciel sombre. Cette année, son maximum se produira dans la nuit du 21 au 22 octobre ; les meilleures conditions d’observation seront réunies avant l’aube. Les météores semblent provenir de la constellation d’Orion.
Ce phénomène est connu pour ses météores brillants et rapides, qui peuvent laisser derrière eux de spectaculaires traînées lumineuses en entrant dans l’atmosphère terrestre. Bien que le pic des Orionides coïncide cette année avec une Lune gibbeuse croissante particulièrement lumineuse, notre satellite se couchera quelques heures avant l’aube, offrant ainsi une fenêtre idéale pour observer l’essaim à son maximum d’intensité. Veillez à vous éloigner de toute pollution lumineuse ou, mieux encore, à séjourner dans un hébergement dédié à l’observation des étoiles.
La pleine Lune d’octobre, connue sous le nom de « Lune du chasseur », doit son appellation à la période de préparation des réserves alimentaires pour l’hiver. Notre satellite atteindra sa luminosité maximale peu après minuit le 26 octobre, même s’il est préférable de l’admirer au moment de son lever et de son coucher.
Le disque lunaire offrira un spectacle particulièrement saisissant lorsqu’il se lèvera à l’est au coucher du Soleil et lorsqu’il se couchera à l’ouest à l’aube. Il paraîtra alors non seulement plus grand que d’ordinaire, mais pourra également se teinter d’une profonde couleur orangée.
Dans la soirée du 27 octobre, la Lune brillante passera à proximité de l’amas d’étoiles des Pléiades, aux teintes bleu pâle, et en masquera même temporairement une partie. L’occultation débutera vers minuit (heure de Paris) et s’achèvera peu avant 6 h du matin. Le rapprochement le plus spectaculaire, lorsque la Lune passera devant certaines étoiles des Pléiades, est attendu aux alentours de 3 h 30 du matin.
Le phénomène sera visible dans une grande partie du monde, notamment en Europe et en Amérique du Nord. Les observateurs de la côte Est des États-Unis pourront assister à l’occultation complète, tandis que le reste du continent pourra profiter du spectaculaire rapprochement entre la Lune et l’amas stellaire.
Le 14 septembre 2026, à l'occasion de l'Air and Space Cyber Conference 2026 qui s'est déroulée dans le Maryland, le 27e secrétaire à la Force aérienne des États-Unis, Troy Meink, donnait un discours sur les initiatives de l'armée américaine pour défendre la nation lorsqu'il a dévoilé, sans plus de cérémonie, une information qui risquerait bien de changer l'avenir de l'humanité dans l'espace.
« Les États-Unis disposent d'armes de contrôle de l'espace en orbite capables de défendre les forces interarmées contre une action hostile de l'ennemi », a-t-il déclaré. En d'autres termes : les États-Unis ont placé une arme, ou un système d'armes, en orbite autour de la Terre.
Il s'agit de la première fois qu'un pays déclare publiquement avoir emprunté ce chemin, bien qu'il soit de notoriété publique que les États-Unis, la Chine et la Russie travaillent à la mise au point d'un arsenal extraterrestre depuis plusieurs décennies. « Il n'y a rien d'étonnant à ce que les États-Unis aient déployé une arme spatiale », assure Rod Thornton, qui étudie les mécanismes russes de défense et de sécurité au King’s College de Londres.
En revanche, ce que personne n'avait vu venir, c'est la décision des États-Unis d'annoncer soudainement et publiquement le déploiement d'une telle arme. « On ne s'attendait pas à ce qu'ils déclarent aussi explicitement disposer d'une arme en orbite », témoigne Victoria Samson, directrice à la sécurité et à la stabilité de l'espace au sein de la Secure World Foundation de Washington.
Si l'annonce est bien évidemment restée avare de détails, l'histoire peut tout de même nous éclairer sur le type d'arme dont il pourrait s'agir et son fonctionnement. L'intérêt de l'humanité à l'égard des armes spatiales est né de la curiosité et des démonstrations de force de la Guerre froide. En 1962, les États-Unis ont fait exploser une bombe nucléaire à 400 kilomètres au-dessus de l'océan Pacifique pour voir ce qu'il se passerait. Connu sous le nom de Starfish Prime, l'essai nucléaire a libéré un torrent de radiations en orbite autour de la Terre, ce qui a provoqué une immense aurore artificielle et a plongé Hawaï dans l’obscurité. L'explosion d'énergie électromagnétique a également endommagé ou détruit un tiers des 24 satellites alors en orbite.
Le chaos semé par l'opération Starfish Prime a donné lieu à l'élaboration de règles internationales. En 1963, le traité d'interdiction partielle des essais nucléaires a interdit les essais dans l'atmosphère, dans l'espace extra-atmosphérique et sous l'eau. En 1967, l'article IV du traité sur l'espace a quant à lui interdit l'envoi dans l'espace d'armes de destruction massive.
À notre connaissance, il n'y a donc pas d'armes nucléaires en orbite autour de la Terre à l'heure actuelle. Cette affirmation a toutefois été remise en question début 2024, lorsque la Maison-Blanche a informé ses alliés européens que la Russie envisageait de placer un dispositif nucléaire en orbite, en parfaite violation des traités signés durant la Guerre froide. Peu de temps après, il est apparu qu'un satellite, Kosmos-2553, testait des technologies pouvant être utilisées dans ce sens. Une arme de ce type serait probablement dirigée, non pas vers la Terre, mais vers la cible privilégiée des armes spatiales modernes : les satellites.
En date du 18 septembre 2026, une constellation de près de 17 000 satellites évoluait autour de la Terre, d'après la base de données établie par Jonathan McDowell, un astrophysicien qui recense les lancements et les débris spatiaux. La plupart de ces satellites garantissent l'accès à Internet. D'autres surveillent le climat et d'autres encore servent des objectifs militaires, notamment le guidage des troupes au sol ou des missiles, l’envoi de communiqués secrets et l’espionnage des rivaux géopolitiques.
Les États-Unis, la Chine, la Russie et l'Inde ont déjà lancé des missiles depuis la surface de la Terre pour détruire volontairement leurs propres satellites, en grande partie pour démontrer ce dont ils seraient capables envers d'éventuelles cibles ennemies en orbite. Les États-Unis disposent par ailleurs d'un système offensif de guerre électronique hautement sophistiqué, notamment au travers de sa technologie Meadowlands, opérationnelle depuis peu, qui utilise des stations terrestres mobiles pour bombarder d'ondes radio les satellites afin de perturber leurs communications.
Jusqu'à présent, les armes ou les systèmes destinés à cibler les satellites étaient donc implantés sur Terre et aucune preuve ne permettait d'attester de la présence en orbite d'un arsenal anti-satellite. Quelles armes ont donc bien pu être déployées par l'armée des États-Unis ?
Un porte-parole de l'United States Space Force (USSF), la force spatiale des États-Unis, n'a pas donné plus de détails concernant les armes mises en service ; il a simplement déclaré que l'expression « contrôle de l'espace » faisait référence à des dispositifs « pouvant servir des objectifs offensifs ou défensifs. »
Malgré le mystère qui entoure l'arme américaine, rien n'indique qu'elle pourrait attaquer une cible à la surface de la Terre. La phrase « arme de contrôle de l'espace » suggère fortement que, quelle que soit sa nature, cette arme serait conçue pour affecter l'environnement spatial à lui seul.
Il est possible que l'arme ait été pensée pour mettre hors service, endommager ou détruire physiquement d'autres satellites. Une « arme cinétique » de ce genre pourrait prendre la forme d'un petit satellite conçu pour traquer et percuter des charges utiles hostiles, ou d'un satellite capable de tirer un projectile sur une autre cible en orbite.
« Les armes cinétiques sont extrêmement problématiques, car elles produisent des éclats dangereux et incontrôlables », indique Aaron Boley, codirecteur de l'Outer Space Institute à l'université de la Colombie-Britannique au Canada.
Ces éclats viendraient s'ajouter au problème latent des débris spatiaux qui polluent les orbites situées à quelques milliers de kilomètres de la Terre, dans lesquelles évoluent également la plupart des satellites. Ces débris comprennent les propulseurs de fusée usagés, les engins spatiaux désaffectés ainsi que les fragments issus de précédentes collisions ou de tests de missiles antisatellite. « En novembre 2021, la Russie a effectué un essai de missile antisatellite à ascension directe, ce qui a généré plus de 1 800 débris détectables », indique Samson. Les armes orbitales antisatellite capables d'infliger des dégâts physiques à leurs cibles pourraient occasionner des retombées similaires.
La taille des débris varie considérablement, allant du rocher à des fragments littéralement invisibles plus petits qu'un grain de riz. Ces derniers se déplacent plus rapidement qu'une balle de fusil autour de la planète, jusqu'à se consumer dans l'atmosphère ou se perdre dans l'espace, un processus dont la durée peut se compter en mois, en années ou même en siècles.
Nous avons déjà frôlé l'incident à plusieurs reprises : divers satellites et même la Station spatiale internationale ont dû faire usage de leurs propulseurs pour éviter une collision avec des fragments de satellite rebelles. La catastrophe a pu être évitée jusqu'à présent, mais si des armes cinétiques spatiales venaient à tirer sur d'autres objets en orbite, elles pourraient déclencher une réaction en chaîne en enrichissant le nuage de débris de nouveaux fragments qui percuteraient à leur tour d'autres satellites au hasard.
« La destruction physique des satellites est une approche des plus maladroites », déclare Thornton. Partant de là, « je ne pense pas que l'arme déployée par les États-Unis soit un engin de destruction cinétique. »
Quel autre type d'arme aurait donc pu être mis en orbite par l'armée américaine ? La majorité des experts pense qu'il s'agit probablement d'un dispositif destiné à bloquer ou brouiller les communications satellite. Puisque la politique adoptée par les États-Unis consiste à éviter de générer des débris spatiaux, « je suppose qu'il s'agit d'une arme non destructrice », indique Samson. « Je pencherais plutôt pour une sorte de brouilleur spatial. »
McDowell pense même avoir deviné où se trouverait cet arsenal. La localisation la plus probable est l'orbite géostationnaire, une autoroute pour satellites située à une altitude de 35 786 kilomètres au-dessus de l'équateur. « Pour moi, cette arme est en fait l'ensemble de petits satellites déployés par l'USSF sur l'orbite géostationnaire ces dernières années », suggère-t-il. La plupart des satellites évoluant sur cette trajectoire sont utilisés à des fins militaires ou de sécurité nationale. La Russie et la Chine ont toutes deux accentué leur présence à cette altitude récemment.
Un brouilleur orbital pourrait ne pas sembler aussi belliqueux qu'une arme capable d'anéantir physiquement d'autres satellites. Il n'en reste pas moins qu'un tel système « risque fondamentalement de saper l'équilibre des pouvoirs qui assure la paix nucléaire depuis la fin de la guerre froide », met en garde Thornton.
Imaginons que les satellites ciblés par le brouilleur soient responsables du guidage des missiles pour la Chine ou la Russie, notamment des missiles porteurs d'armes de destruction massive. « Si les États-Unis sont capables de perturber partiellement ou intégralement ces guidages satellite, alors la Chine ou la Russie ne seraient plus en mesure de garantir la précision de leurs armes nucléaires », illustre Thornton.
Tout cela n'est que spéculation et logique raisonnable. À moins que les États-Unis ne se laissent aller à une nouvelle annonce surprise, il est peu probable que l'identité et les capacités de leur système d'armes orbitales soient révélées dans un futur proche. À ce stade, une seule certitude est permise : l'espace est désormais un « terrain » de guerre comme un autre.
Il est déjà difficile en premier lieu d'expliquer que le pays ait choisi de révéler l'existence de ces armes spatiales. « L'annonce peut être perçue comme un message de dissuasion », indique Thornton. En d'autres termes : si vous nous menacez, vos satellites pourraient en payer le prix.
« Je crains que cela ne normalise l'envoi d'armes dans l'espace », confie Samson. D'après un rapport de la Secure World Foundation, la Chine et la Russie n'auraient aucun scrupule à suivre le même chemin. De la même façon, « il est tout à fait possible que les alliés et partenaires des États-Unis décident que si ces derniers estiment avoir besoin d'armes spatiales, alors eux aussi. »
Le célèbre paradoxe de Fermi intrigue les astronomes depuis plus d’un demi-siècle. Résumons-le succinctement : si le cosmos est vieux de près de 14 milliards d’années, où sont les sociétés interstellaires ? Pourquoi n’ont-elles pas fait un saut pour nous dire bonjour ? Si de nombreuses solutions à cette énigme ont été proposées, aucune n’est plus effrayante que la théorie dite de la forêt sombre.
Selon cette hypothèse, si nous ne pouvons pas voir ces civilisations extraterrestres, c’est parce qu’elles se cachent. Contrairement à l’humanité, dont le voisinage galactique bruit des transmissions radio qu’elle émet, ces sociétés auraient toutes conclu qu’il est tout bonnement trop dangereux de diffuser sa propre localisation à de potentiels voisins hostiles.
Voilà une idée qui refroidit, mais une idée qui néanmoins attire de plus en plus l’attention depuis qu’elle a été exposée dans l’adaptation par Netflix du Problème à trois corps, trilogie littéraire de l’auteur chinois Liu Cixin. S’agit-il pour autant d’une solution plausible au paradoxe de Fermi ? Selon les spécialistes, parmi toutes les hypothèses formulées, la théorie de la forêt sombre semble avoir moins de chances que d’autres d’être correcte.
On peut tout à fait envisager que des civilisations extraterrestres intelligentes se cachent si elles le doivent. Mais il est improbable que toutes parviennent à une même conclusion motivée par la peur et qu’elles décident de se tapir dans le cosmos.
« Nous n’observons même pas ce comportement-là dans d’autres cultures sur Terre », tempère Moiya McTier, astrophysicienne, autrice et folkloriste. Certaines civilisations extraterrestres pourraient se composer de membres agissant à l’unisson. Mais d’autres pourraient être constituées de groupes divergents aux comportements distincts, dont certains pourraient s’avérer plus ou moins agressifs ou pacifistes, et plus ou moins curieux ou sujets à la réclusion. Si l’un d’eux daigne nous faire signe, alors nous verrons la lumière d’un feu de camp poindre dans la forêt sombre.
Mais en théorie, tout est possible, car nous ne disposons pas de preuves de l’existence d’une vie extraterrestre. Peut-être que tout le monde est en effet en train de se cacher. Peut-être y a-t-il réellement une menace qui rôde dans les grands espaces, quelque part dans l’obscurité. Et peut-être que l’humanité ne s’en n’est pas encore rendu compte.
Le paradoxe de Fermi fut soulevé de manière informelle par le physicien Enrico Fermi un midi de 1950 lors d’une discussion à la cafétéria de son laboratoire. S’il comporte de nombreuses nuances, en son cœur se trouve cette prémisse fondamentale : le Système solaire n’a que 4,6 milliards d’années, tandis que l’Univers est vieux de 13,8 milliards d’années. Cela laisse suffisamment de temps à la vie d’autres planètes de se développer et de former des sociétés technologiquement avancées, le type de civilisations susceptibles de mettre les voiles sur les océans du cosmos et d’établir des avant-postes ou de nouvelles sociétés sur une multitude de mondes.
Mais nous n’avons jamais décelé de traces de ces civilisations. Alors où sont-elles ?
« Il existe une multitude de solutions possibles au paradoxe de Fermi, qui se chevauchent d’ailleurs », affirme Moiya McTier. L’espace est-il tout simplement trop vaste pour que des civilisations extraterrestres aient eu le temps d’atteindre la Terre ? S’anéantissent-elles toutes avant de devenir des civilisations interstellaires ? Sommes-nous la seule civilisation technologiquement avancée dans notre coin du ciel ? L’apparition de la vie est-elle en fait prodigieusement rare ?
« Tout ce que le paradoxe de Fermi dit est que les civilisations sont rares. Il ne nous dit pas pourquoi elles le sont », souligne Ian Crawford, planétologue et astrobiologiste à l’Université de Londres-Birkbeck. « L’une des solutions est : oui, elles sont toutes là, mais elles se cachent. Si elles se trahissent, quelqu’un va venir pour les anéantir. »
Cela fait des décennies que l’idée que ces extraterrestres voyageurs soient simplement réticents au fait de révéler leur existence imprègne les récits de science-fiction. C’est dans La Forêt Sombre, deuxième roman de la trilogie, paru en 2008, que Liu Cixin donne à l’hypothèse son nom accrocheur. Il y décrit l’Univers comme une forêt sombre où chaque civilisation extraterrestre est semblable à un chasseur craintif et armé avançant avec précaution. Si ce chasseur découvre « une autre créature vivante – un autre chasseur, un ange ou un démon, un bébé sans défense ou un vieillard boiteux, une magnifique jeune fille ou un magnifique jeune homme, il n’a qu’un seul choix : ouvrir le feu et l’éliminer. Dans cette forêt, l’enfer c’est les autres. »
Être ainsi craintif comporte des avantages du point de vue de l’évolution : nous sursautons en entendant un bruit étrange dans la nuit, et bien que celui-ci ne soit pas cette fois-ci signe de danger, notre attention nous sauvera peut-être la vie la fois où la menace sera bel et bien là.
« On ne peut pas nier qu’il y a une prime à la survie dans le fait d’être agressif », prévient Seth Shostak, astronome à l’Institut de recherche d’intelligence extraterrestre (SETI), en Californie. Éliminez préventivement la concurrence, et vous dormirez mieux tout en vous garantissant des ressources supplémentaires. L’histoire de l’humanité, comme son présent aussi d’ailleurs, sont émaillés d’illustrations sinistres de ce fait.
Heureusement, la théorie de la forêt sombre souffre d’une multitude de lacunes difficiles à résoudre : la plus évidente étant qu’il est extraordinairement difficile de dissimuler un monde technologiquement avancé.
Bien avant que la quête de vie extraterrestre ne devienne une discipline scientifique mondiale, les signaux radio dus aux communications intra-espèce quotidiennes des Terriens se diffusaient déjà dans le cosmos ; chose qu’une civilisation extraterrestre voisine souhaitant trouver un nouvel allié ou une proie fraîche pourrait facilement repérer.
L’analogie de la forêt tombe également à l’eau lorsque l’on prend en compte la véritable nature de l’Univers, voire même simplement celle de notre gigantesque galaxie. Les bois peuvent sembler vastes et infinis dans l’obscurité, mais ce n’est rien comparé à l’immensité de l’espace.
« Il y a peut-être des extraterrestres hostiles dans le cosmos », commente Seth Shostak. Mais les distances qui les séparent sont probablement incompréhensiblement grandes, si bien que l’idée qu’ils puissent éprouver le besoin de s’en prendre les uns les autres préventivement semble étrange. Même s’ils se craignaient les uns les autres, l’étendue qui les sépare fait qu’ils n’auraient vraisemblablement pas besoin de se livrer bataille pour accéder aux ressources ; chaque civilisation disposerait d’une réserve aux limites fort abstraites de mondes, d’astéroïdes et même d’étoiles à exploiter.
Puisque les Terriens forment, de l’aveu général, une civilisation technologique jeune, bruyante et vulnérable, s’il y a des formes de vie intelligentes dans le cosmos, toutes ne peuvent pas être instinctivement agressives.
« S’il y a tant de civilisations que cela, et que certaines sont en mesure de nous anéantir, alors il nous faut expliquer pourquoi ce n’est pas encore arrivé », explique Karim Jebari, chercheur à l’Institut de futurologie de Stockholm. « Peut-être qu’il existe un Empire galactique qui limite les hostilités ou bien peut-être qu’il est particulièrement difficile de se faire la guerre sur des distances interstellaires. »
Ou alors, comme l’a récemment suggéré Karim Jebari dans un article, que les civilisations extraterrestres intelligentes sont parvenues à la même conclusion : qu’elles existent encore parce que d’autres civilisations extraterrestres avancées ont choisi de ne pas s’en prendre à elles, peut-être dans l’espoir d’entretenir un jour une entente mutuelle bénéfique. « Nous n’avons pas de raison de les attaquer avec une frappe préventive, explique Karim Jebari. S’ils sont intelligents… alors peut-être qu’ils pensent la même chose de nous. »
Que toutes les formes de vie extraterrestre intelligente partagent l’instinct très humain de s’attendre au pire venant d’une entité inconnue est également un présupposé de taille.
« Pour moi, [la forêt sombre] est l’une des solutions les moins convaincantes au paradoxe de Fermi, car elle s’appuie sur des présupposés anthropocentriques qui ne me semblent pas justes », tempère Moiya McTier. La peur est chose puissante. Mais la curiosité aussi.
Cela ne signifie pas forcément que la théorie de la forêt sombre est hors-course. Le problème réside dans le fait que la résolution des incohérences de la théorie nécessite l’accentuation du facteur terreur.
« Le scénario cauchemardesque c’est, disons, que ceux qui se cachent ont raison de le faire, explique Ian Crawford. Imaginez qu’à un moment donné dans l’histoire de la galaxie, une civilisation technologique ait décidé que chaque fois qu’une planète abritant la vie ou une technologie était découverte, elle devait être détruite. »
Dit autrement, si l’objectif est l’extermination pour l’extermination, alors la théorie de la forêt noire semble plus plausible. « Si quelque chose de ce genre a eu lieu dans l’histoire de la galaxie, alors oui, cela expliquerait le paradoxe de Fermi », affirme Ian Crawford.
Donc en effet, peut-être que notre banlieue galactique est calme parce que l’apparition de la vie est un phénomène d’une extrême rareté. Peut-être nous sentons-nous seuls car les civilisations extraterrestres ont la mauvaise habitude de s’annihiler dès lors qu’elles découvrent quelque chose comme les armes atomiques.
Ou bien, tout simplement, « nous ne les voyons pas car elles ne sont pas là », ainsi que le formule Ian Crawford, car une entité meurtrière va d’étoile en étoile pour éteindre tout signe de vie. « C’est la chose véritablement effrayante. »
Quatorze mille satellites tournent aujourd'hui autour de la Terre. Les projets déposés auprès des régulateurs en annoncent plus de 1,7 million, parmi lesquels les cinquante mille miroirs orbitaux que la société californienne Reflect Orbital veut déployer d'ici 2035. Son modèle consiste à vendre de la lumière solaire à la demande, en visant d'abord les fermes photovoltaïques.
« Reflect Orbital veut rendre une énergie propre et abondante disponible à la demande », indique un porte-parole de l'entreprise, qui décrit une électricité renouvelable produite quand elle est nécessaire et présente le dispositif comme un moyen d'aider le monde à se passer des énergies fossiles. Le porte-parole évoque un second usage : les opérations de recherche et de sauvetage dans l'obscurité.
Le satellite démonstrateur, Eärendil-1, porte un miroir de dix-huit mètres sur dix-huit et a reçu le 9 juillet 2026 l'autorisation de la Commission fédérale des communications américaine. L'entreprise le présente comme la première d'une série de missions expérimentales, selon une approche qu'elle qualifie d'incrémentale.
Le dispositif renvoie vers une zone déjà plongée dans la nuit une partie de la lumière solaire qui frappe encore le satellite, à plusieurs centaines de kilomètres d'altitude. « Le Soleil n'est pas une source ponctuelle : vu depuis la Terre, il fait environ un demi-degré de diamètre apparent. À 600 ou 650 kilomètres d'altitude, cet angle produit une tache lumineuse de l'ordre de 5 kilomètres de diamètre au sol, ce qui correspond au chiffre annoncé pour le premier satellite de Reflect Orbital », explique Olivier Las Vergnas, docteur en sciences de l'Univers et président de l'Association française d'astronomie. Le satellite doit corriger son orientation en continu pour tenir sa cible pendant qu'il file sur son orbite, et il ne peut le faire que lorsqu'il est lui-même éclairé, autour du coucher et du lever du Soleil.
Le programme russe Znamya avait déjà déployé des miroirs orbitaux dans les années 1990. « Ce qui change aujourd'hui, c'est la combinaison de plusieurs progrès : miniaturisation des satellites, membranes réfléchissantes extrêmement légères et déployables, contrôle très précis de leur orientation, baisse considérable du coût des lancements et surtout possibilité de piloter non plus un objet expérimental isolé, mais potentiellement une constellation entière », poursuit Olivier Las Vergnas. Cette dernière condition oriente le modèle économique, car un miroir isolé ne tient sa cible que quelques minutes, et la continuité du service suppose un réseau de satellites qui puissent se relayer.
L'entreprise décrit un service délivré uniquement là où il a été demandé et approuvé. « La plupart des gens ne verront jamais cette lumière de leur vivant », répond le porte-parole. Chaque livraison est géolocalisée, chaque client soumis à des vérifications et à des autorisations locales, et par défaut ces satellites sont éteints. Hors service, les miroirs sont orientés à l'opposé de la Terre.
Olivier Hainaut, astronome à l'Observatoire européen austral, a signé cette année dans Astronomy & Astrophysics le troisième article d'une série consacrée aux constellations de satellites, et le premier à mesurer leur contribution à la luminosité du fond de ciel.
« La conclusion de l'article 2026 est que si le nombre de satellites dépasse 100 000, tous plus faibles que magnitude 7, ils deviendront la source principale de coûts de perte de données dans les observatoires », précise-t-il. Le seuil s'appuie sur une pratique des grands observatoires, qui acceptent de perdre jusqu'à 3 % de leur temps d'observation pour des raisons techniques, pannes comprises. « Cette valeur est un équilibre : bien sûr nous préférerions ne perdre que 2 %, 1 %, voire aucune seconde, mais augmenter la fiabilité des systèmes a aussi un coût important. Tant que les pertes causées par les satellites tiennent dans ces 3 %, nous pouvons travailler. » Avec 14 000 satellites en orbite, la situation reste selon lui acceptable.
Reflect Orbital annonce respecter ce seuil. Ses satellites « sont conçus pour rester plus faibles que la magnitude 7 lorsqu'ils ne sont pas en service, soit sous le seuil de visibilité à l'œil nu », précise le porte-parole. L'engagement ne couvre pas les périodes où le miroir est en service, qui sont celles où il est le plus brillant.
En outre, deux phénomènes entrent dans le calcul des pertes. Un satellite éclairé qui traverse le champ d'un télescope y laisse une traînée, effet qu'Olivier Hainaut documente depuis 2020. « Vous êtes photographe, vous prenez une photo. Puis vous prenez un gros feutre noir, vous faites une grande ligne qui traverse toute la photo. Tout ce qui est masqué par le feutre est perdu. Plus le satellite est brillant, plus le feutre est épais. Si ça vous arrive pour une photo sur mille, c'est ennuyeux. Si chaque photo a dix, vingt, trente traînées, vous changez de métier » illustre le chercheur.
La lumière des satellites est aussi diffusée par l'atmosphère et éclaire le ciel entier, comme le Soleil le rend bleu en plein jour. Ce second effet n'avait pas été quantifié avant l'étude de 2026, des satellites peu brillants ne le produisant pas. « Mes calculs montrent que Reflect Orbital pourrait causer une pollution qui augmenterait la luminosité du ciel d'un facteur 3 à 4. Votre ciel du fin fond du Massif Central ressemblerait à la périphérie de Carcassonne ou Épinal. Ce n'est pas le centre de Paris, mais ce n'est plus la même chose : vous voyez beaucoup moins d'étoiles, mais beaucoup plus de satellites. » Pour les télescopes, une observation d'une heure en demanderait trois ou quatre pour une qualité équivalente, et les objets les plus faibles deviendraient inaccessibles.
Les deux parties ne décrivent pas le même ciel. Interrogé sur ce que verrait un observateur situé à distance de la zone éclairée, le porte-parole répond qu'il apercevrait « une étoile en mouvement ». Les simulations de l'ESO donnent à chaque miroir hors faisceau un éclat comparable à celui de Vénus, et estiment que depuis une ville déjà polluée par l'éclairage, ces satellites deviendraient pratiquement les seuls astres visibles.
L'Association française d'astronomie s'est engagée sur la protection du ciel nocturne en 1995, avec la charte « Sauvons la nuit », puis en participant à la création de l'association qui deviendra l'ANPCEN. « Le contexte institutionnel a profondément évolué. Le Grenelle II a fait entrer les nuisances lumineuses dans le Code de l'environnement ; la réglementation s'est renforcée, notamment avec l'arrêté du 27 décembre 2018 ; les extinctions en cœur de nuit se sont multipliées ; les Parcs naturels se sont engagés ; les Réserves internationales de ciel étoilé se sont développées et la notion de Trame noire a fait reconnaître l'importance des continuités d'obscurité pour la biodiversité », résume Olivier Las Vergnas.
Le service statistique du ministère de la Transition écologique estime qu'en 2023 la part du territoire hexagonal exposée à un niveau élevé de pollution lumineuse en cœur de nuit avait diminué de 19 % par rapport à 2014. Sur 22 773 communes étudiées par le Cerema, 73 % appliquent une extinction totale ou partielle.
À Orléans par exemple, un même travail a recensé 459 abandons de l'extinction et 856 extensions de l'éclairage. La ville a rallumé ses éclairages publics la nuit après avoir modernisé son parc en LED. « Pour une partie de la population et des élus, une ville éclairée reste associée à la sécurité, à l'activité et à la modernité. Pour d'autres, l'obscurité est considérée comme une ressource écologique, astronomique, paysagère et culturelle. La seconde représentation s'est développée ; elle n'a pas remplacé la première », observe Olivier Las Vergnas.
Pour un habitant des villes, l'arrivée des satellites changera peu de chose, note Olivier Hainaut, puisque l'éclairage public lui a déjà retiré le ciel. « Si vous vivez juste à côté de la cheminée d'une usine à charbon, le fait que votre voisin fume n'est pas votre source principale de soucis. La grosse différence entre la pollution lumineuse classique et celle des satellites est que vous ne pouvez pas échapper aux satellites. Même au fin fond du Massif Central, du Sahara, ou pour nos télescopes, du désert d'Atacama, nous serons tous affectés. »
« Pendant trente ans, nous avons appris à interagir avec les décideurs sur des sources lumineuses identifiables, territorialisées et, au moins en principe, gouvernables. Un maire peut décider d'éteindre ses lampadaires, un syndicat d'énergie peut modifier un parc d'éclairage, l'État peut fixer des normes », rappelle Olivier Las Vergnas. « Une commune peut investir pendant vingt ans pour réduire son éclairage, un Parc peut restaurer une Trame noire, des dizaines de collectivités peuvent protéger ensemble une Réserve internationale de ciel étoilé : aucune d'entre elles ne peut décider de ce qui traverse son ciel depuis une orbite. »
Les effets sur le vivant restent moins établis que ceux sur l'astronomie. La littérature scientifique documente les perturbations que la lumière artificielle nocturne inflige aux rythmes biologiques et aux déplacements de nombreuses espèces, sans qu'on sache ce que produirait une illumination mobile, intermittente et concentrée sur quelques kilomètres. Reflect Orbital indique commander des travaux à des partenaires indépendants et fédéraux, calibrer ses seuils de luminosité « sur des niveaux que les humains et les animaux tolèrent déjà » et s'engager à ne pas opérer au-dessus des couloirs de migration sensibles.
Certaines questions restent en suspens. « Que signifie recevoir de la lumière dans un espace qui ne l'a pas demandé ? Qui décide qu'une région peut être éclairée depuis l'espace ? Que devient le statut d'une Réserve internationale de ciel étoilé si la source de pollution lumineuse est orbitale ? Et quelle valeur accordons-nous collectivement à l'expérience d'un ciel naturel ? », énumère Olivier Las Vergnas. « La nuit n'est pas un espace vide dont l'éclairage serait sans conséquence. C'est un environnement partagé. »
Pour Olivier Hainaut, l'arbitrage relève du Comité des utilisations pacifiques de l'espace extra-atmosphérique des Nations unies. « Est-ce que la société globale va prendre une décision, et la bonne décision ? Je ne sais pas. Ma contribution était de donner des informations quantitatives et objectives sur l'effet des satellites sur l'astronomie. »
Le 14 février 2011 a eu lieu la plus grande éruption solaire observée en quatre ans. Elle était si intense qu’elle a interféré avec les communications radios et les signaux GPS des avions long-courrier.
Pourtant, en comparaison avec d’autres tempêtes solaires, celle de la Saint-Valentin de 2011 était plutôt modeste. Mais cette explosion d’activité ne fait que marquer le début du prochain maximum solaire, qui atteindra son apogée dans les deux prochaines années.
« L’activité solaire est cyclique, un peu comme la saison cyclonique », a alors expliqué Tom Bogdan, directeur du Centre de prédiction météorologique spatiale de Boulder, dans le Colorado, lors d’une réunion de l’Association américaine pour l’avancement des sciences à Washington.
« Cela faisait quatre ou cinq ans qu’il hibernait, qu’il ne faisait pas grand-chose. » Aujourd’hui, le soleil se réveille, et même si le prochain maximum solaire semble parti pour être l’un des plus faibles jamais observés dans sa globalité, des évènements individuels très intenses pourraient toutefois avoir lieu.
La plus grande tempête solaire jamais enregistrée a eu lieu en 1859 au cours d’un maximum solaire d’à peu près la même intensité que celui dans lequel nous entrons, d’après la NASA.
Cette tempête a été baptisée l’évènement de Carrington, du nom de l’astronome britannique Richard Carrington qui remarqua les violentes éruptions solaires et fut le premier à faire le lien entre l’activité solaire et les perturbations géomagnétiques sur Terre.
Au cours de l’évènement de Carrington, des aurores boréales ont été observées jusqu’à Cuba et Honolulu au sud, et des aurores australes jusqu’à Santiago du Chili au nord.
Les éruptions étaient si violentes que les « habitants du nord-est des Etats-Unis pouvaient lire leur journal à la seule lumière des aurores », a déclaré Daniel Baker, du Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l’université du Colorado, lors d’une conférence de géophysique en décembre 2016.
De plus, les perturbations géomagnétiques furent si intenses que des opérateurs télégraphiques américains signalèrent que leurs équipements produisaient des étincelles, dont les plus violentes causèrent des incendies, souligne Ed Cliver, astrophysicien au Laboratoire de recherche de l’US Air Force à Bedford, dans le Massachussetts.
En 1859, ces évènements étaient surtout des curiosités. Mais si quelque chose de la sorte arrivait aujourd’hui, les infrastructures de haute technologie du monde entier seraient paralysées.
« Les plus menacées », a continué Bogdan, du Centre de prédiction météorologique spatiale, « sont les technologies avancées présentes dans presque tous les aspects de notre vie. »
Premièrement, a expliqué Baker, de l’université du Colorado, des perturbations électriques aussi intenses que celles qui ont détruit les machines télégraphiques (« l’internet de l’époque ») auraient des conséquences bien plus graves.
Une tempête solaire orientée vers la Terre la frappe généralement, mais pas forcément, en trois vagues successives.
En premier arrive la lumière solaire de haute énergie, composée majoritairement de rayons X et de lumière ultra-violette. Elle ionise la haute atmosphère terrestre et interfère avec les communications radios. Puis, c’est au tour d’une tempête de radiations potentiellement dangereuses pour les astronautes non-protégés.
Enfin, l’éjection de masse coronale (CME), nuage chargé de particules avançant plus lentement, atteint l’atmosphère terrestre au bout de quelques jours. Lorsqu’une CME frappe la Terre, les particules solaires peuvent interagir avec le champ magnétique terrestre pour produire de puissantes fluctuations électromagnétiques.
« Nous vivons dans un ‘cyber-cocon’ qui enveloppe la Terre », explique Baker. « Imaginez quelles pourraient être les conséquences. »
L’une des préoccupations principales concerne les perturbations du système mondial de positionnement (GPS), omniprésent dans les téléphones portables, les avions et les voitures, a continué Baker. Industrie mondiale d’une valeur de 13 milliards de dollars (11,5 milliards d’euros) en 2003, le GPS devrait atteindre une valeur estimée à un trillion de dollar (1,15 trillion d’euros) en 2017.
Baker a ajouté que les communications satellites, tout aussi essentielles à de nombreuses activités quotidiennes, seraient menacées par les tempêtes solaires.
« Lorsque vous payez votre plein d’essence par carte de crédit, c’est une transaction par satellite », rappelle-t-il.
Mais la plus grande crainte concerne les dégâts potentiels sur le réseau électrique. En effet, les surtensions provoquées par les particules solaires pourraient endommager les plus gros transformateurs électriques. Cela prendrait beaucoup de temps de remplacer l’un d’entre eux, et encore plus s’ils sont des centaines à avoir été détruits d’un coup, a commenté Baker, co-auteur d’un rapport du Conseil national américain de la recherche sur les risques liés aux tempêtes solaires.
Cliver, du Laboratoire de recherche de l’US Air Force, le confirme : « On n’en a pas beaucoup de rechange. »
La moitié est des Etats-Unis est particulièrement vulnérable à cause de l’interconnectivité de ses infrastructures électriques. Des pannes pourraient déclencher une réaction en chaîne, comme un effet domino.
« Imaginez une grande ville sans électricité pendant une semaine, un mois, ou une année », suggère Baker. « Les pertes engendrées pourraient s’élever à 1 voire 2 milliards de dollars (841 millions à 1.6 milliard d’euros), et les répercussions pourraient se faire ressentir pendant plusieurs années. »
Même si le prochain maximum solaire n’engendre pas un évènement de l’envergure de celui de Carrington, il est déjà arrivé que de plus petites tempêtes agissent sur l’électricité et les communications.
Les « tempêtes d'Halloween » en 2003, par exemple, ont interféré avec les communications satellites, provoqué une brève panne de courant en Suède, et illuminé le ciel d’aurores boréales fantomatiques jusqu’en Floride et au Texas.
Une solution serait de reconstruire les infrastructures électriques pour les rendre moins vulnérables aux perturbations solaires.
Une autre, de mieux les prévoir. Les scientifiques qui utilisent le nouvel Observatoire de la dynamique solaire (SDO) espèrent mieux comprendre le comportement du Soleil alors qu’il entre dans son prochain maximum et commence à produire de plus grandes tempêtes.
Ces études pourraient aider les scientifiques à prédire quand et où les éruptions solaires sont susceptibles de se produire, et si une éruption donnée est dirigée vers la Terre.
« De meilleures prédictions engendreraient des prévisions plus précises, et [les officiels] pourraient prendre les bonnes mesures palliatives », a déclaré Rodney Viereck, physicien au Centre de prédiction météorologique spatiale.
Même aujourd’hui, a renchéri Bogdan, les émissions les plus destructrices issues de violentes tempêtes sont assez lentes pour être détectées par les satellites d’observation du soleil bien avant que les particules ne frappent la Terre. « Cela nous donne [environ] vingt heures pour déterminer les mesures à prendre », explique Viereck.
Cela suffirait pour que les compagnies électriques puissent au moins protéger leurs précieux transformateurs en les désactivant avant l’arrivée de la tempête sur Terre. Il y aurait des pannes locales, mais d’une plus courte durée.
« La bonne nouvelle, c’est que ces tempêtes ont tendance à passer en quelques heures », a ajouté Bogdan.
Cependant, les scientifiques se bousculent pour apprendre tout ce qu’ils peuvent au sujet du Soleil afin d’émettre des prédictions encore plus tôt.
Selon Vierick, les prédictions météorologiques spatiales doivent rattraper leur retard. « Nous en sommes au même niveau que les prédictions météorologiques il y a cinquante ans. »
Le 16 juin 2023, un fantôme a fait irruption à plus d'un kilomètre sous la surface de la Terre pour troubler l’obscurité ambiante. Il aurait pu s'agir d'un choc entre deux particules des plus banales, mais d'après l'annonce faite le 1er septembre par les physiciens, il y aurait 99,5 % de chances que la collision ait été causée par un élément qu'ils n'avaient jamais détecté auparavant : une mystérieuse particule de matière noire.
Pour rappel, la matière noire serait une sorte de colle invisible qui assure la cohésion de l'univers. Sans elle, la matière visible qui nous entoure n'aurait aucun support gravitationnel pour former les structures de l'univers. Cependant, comme elle n'est pas directement visible, les scientifiques sont bien incapables d'identifier les particules qui entrent dans sa composition, si tant est qu'il y en ait.
Au lieu de traquer directement les particules, les chercheurs se concentrent depuis plusieurs décennies sur les empreintes qu'elles pourraient laisser sur la matière ordinaire, comme notre ombre sur un mur ou nos pas dans le sable. L'infiniment petite collision s'est produite au Sanford Underground Research Facility (SURF), dans le Dakota du Sud, et elle pourrait apporter la preuve la plus prometteuse à ce jour que la matière noire est effectivement composée de particules, plus précisément des Weakly Interacting Massive Particles (particules massives interagissant faiblement), ou WIMP.
« Il y a évidemment beaucoup d'enthousiasme, mais nous devons aussi rester prudents », témoigne Daniel Akerib, physicien des particules à l'université Stanford et l'un des nombreux experts impliqués dans la nouvelle étude.
Par le passé, d'autres expériences ont mis en avant leur propre candidat au poste de particule de matière noire, sans grand succès. Pour confirmer le signal WIMP, les chercheurs devront accumuler plus de données. À ce stade, « il s'agit d'une anomalie séduisante, pas d'une preuve », déclare Chamkaur Ghag, physicien à l'University College de Londres également membre de l'équipe de chercheurs. En revanche, si les scientifiques venaient à détecter d'autres curieuses collisions du genre, elles pourraient bien mettre un terme à la quête quasi centenaire de la véritable nature de la matière noire.
La matière ordinaire vous donne peut-être l'impression de régner sur l'univers. Pourtant, celle qui représente 85 % de la composition de l'univers, c'est bien la matière noire, dont l'hypothèse de l'existence en tant que masse invisible remonte aux années 1930 et en tant que particule atypique aux années 1970. Cette estimation s'appuie sur une foule d'observations de l'univers visible ainsi que l'évaluation des forces gravitationnelles qui semblent modeler ses galaxies.
« Nous savons que la matière noire existe », indique Daniel Whiteson, physicien des particules au sein de l'université de Californie à Irvine. « Divers faisceaux de preuves indépendants le confirment. » Les étoiles ne s'enflammeraient pas sous l'influence de la matière ordinaire et de sa seule gravité. Sans l'influence de la matière noire, les galaxies se déchireraient sous l'effet de leur propre rotation. La lumière fléchit autour de régions dissimulées de l'espace, un phénomène appelé lentille gravitationnelle, ce qui n'a de sens qu'en présence d'immenses quantités de matière noire.
« Les cosmologistes ont beaucoup de mal à construire, ou plutôt modéliser, un univers sans matière noire », reconnaît Akerib. « Mais qu'est-ce donc ? »
La matière noire est probablement partout, mais comme elle ne reflète pas la lumière, elle est invisible. Elle interagit toutefois avec la gravité, ce qui lui confère une masse et le statut de particule aux yeux des scientifiques.
Plusieurs suspects ont été proposés comme potentiels coupables. « Les WIMP ont toujours eu une longueur d'avance, car ils représentent la théorie la plus simple », déclare Whiteson. Malgré leur taille et leur indolence, ces particules parviendraient presque toujours à se faufiler sans incident à travers la matière ordinaire. Oui, « presque », car en de très rares occasions, il leur arrive de percuter les noyaux atomiques d'un élément ordinaire.
Cependant, les interactions des WIMP avec la matière ordinaire sont si rares que seuls les détecteurs les plus sensibles sont capables de les détecter. Depuis des années, les expériences à travers le monde se font plus grandes, plus sophistiquées, dans l'espoir d'assister au malheureux trébuchement d'une particule de matière noire sur un atome quelconque.
« Ils n'en ont jamais vu la moindre trace », déplore Whiteson.
Ou, peut-être, jusqu'à présent.
L'expérience qui a détecté la possible présence d'une particule WIMP s'appelle LUX-ZEPLIN, surnommée LZ par ses amis physiciens. Le cœur de LZ est un réservoir rempli de xénon à l'état liquide. « Le xénon est la cible parfaite », indique Ann Wang, physicienne des particules au SLAC National Accelerator Laboratory de Californie, et membre de l'équipe de recherche LZ. Tout d'abord, le xénon est un grand adepte de la pyrotechnie.
Si une particule rebelle traverse ce réservoir et frappe le noyau d'un atome de xénon, celui-ci émet un flash de lumière ; simultanément, il largue une salve d'électrons qui dérivent jusqu'en haut du réservoir où des détecteurs de lumière attendent un second flash.
Si une WIMP percutait un noyau de xénon, elle générerait donc un duo de flashs, chacun doté d'un niveau d'énergie que la matière ordinaire est incapable de produire. « Le principal défi étant que d'autres éléments peuvent atteindre ces cavernes et bousculer des atomes de xénon », indique Whiteson. Parmi ces intrus, on retrouve notamment les rayons gamma et les neutrons émis par le Soleil et d'autres sources cosmiques.
Pour se protéger contre ces indésirables, le laboratoire qui accueille LZ se trouve à 1 480 mètres sous le Dakota du Sud, dans une ancienne mine d'or, où l'épaisse couche de roche filtre généreusement les radiations venues de l'espace. Il s'agit du laboratoire souterrain le plus profond des États-Unis. Le réservoir expérimental possède également plusieurs couches de blindage, utilisant des éléments exotiques et de l'eau purifiée pour bloquer les particules envahissantes. Les matériaux qui composent ce réservoir aux allures de poupée russe ont eux aussi été triés sur le volet, pour ne retenir que ceux qui émettent un bruit de fond minimal.
Malgré tous ces efforts, un nombre substantiel de particules de matière ordinaire pouvant être confondues avec l'insaisissable matière noire parviennent encore à se frayer un chemin. Par conséquent, depuis le lancement de l'expérience en décembre 2021, les scientifiques du laboratoire LZ font preuve d'une extrême prudence dans leurs recherches.
Entre mars 2023 et avril 2024, les physiciens ont analysé chaque flash de lumière digne d'intérêt. Tous ont été attribués à des interactions de matière ordinaire, à l'exception du 16 juin 2023, date à laquelle un élément a percuté un noyau de xénon et déclenché le détecteur d'une manière que la matière ordinaire ne pourrait expliquer.
« Après un long travail de notre équipe d'analyse, il nous est finalement apparu que nous avions peut-être trouvé quelque chose de spécial », rapporte Samuel Eriksen, physicien à l'université de Bristol en Angleterre et membre de l'équipe de la nouvelle étude.
Annoncé à l'occasion de la conférence TeV Particle Astrophysics 2026 qui s'est tenue cette semaine à Tendo, au Japon, et présenté dans une prépublication qui attend l'évaluation par les pairs, l'événement unique en son genre pourrait avoir bénéficié de la contribution d'une WIMP, et pas n'importe laquelle : une particule d'au moins 200 fois la masse d'un proton.
« Le résultat de l'expérience LZ est fascinant », déclare Michael Keim, astronome de l'université Yale, tout d'abord parce qu'il suggère fortement que la matière noire est bien une particule et pas, comme certains sceptiques le prétendaient, une lacune dans notre compréhension de la gravité.
À l'heure actuelle, notre vision de la relation entre les composants élémentaires de l'univers et ses forces fondamentales, le bien nommé modèle standard, n'inclut pas de particules de matière noire officielles. « Une WIMP confirmée de cette masse serait notre première preuve de laboratoire directe de la physique en dehors du modèle standard », explique Ghag. « C'est ce que les physiciens des particules recherchent depuis cinquante ans. »
Statistiquement, cet événement ne constitue pas une découverte définitive, loin de là. Les physiciens évaluent à 1 chance sur 200 la probabilité que le spectacle offert par le laboratoire ne soit qu'une banale collision avec une particule ordinaire, ce qui est trop élevé à leurs yeux. Pour que l'événement soit considéré comme une découverte, la probabilité qu'il ait impliqué autre chose que de la matière noire ne doit pas excéder 1 chance sur 3,5 millions, le seuil statistique de référence connu sous le nom de 5-sigma.
D'autres prétendants « sont toujours sérieusement dans la course » au rôle de matière noire, précise Ghag. Les axions sont une autre forme particulaire théorique de la ténébreuse substance, tout comme des trous noirs réduits à la taille d'un seul atome qui auraient vu le jour dans les premières secondes de l'univers.
Quoiqu'il en soit, LZ poursuit inlassablement sa collecte de données. Si l'expérience ou l'une de ses homologues détecte des signaux de lumière similaires sans aucun coupable ordinaire, « notre confiance dans la contribution des WIMP à l'histoire de la matière noire en sera grandement renforcée », assure Eriksen.
Il y a bien une chance que cet événement soit le fruit d'une réalité plus triviale, comme un neutron égaré, ou le résultat d'une éventuelle désintégration radioactive. Tout cela n'empêchera pas les scientifiques de garder espoir.
« Nous avons cherché sans relâche une explication mondaine et, à ce stade, nous n'avons rien trouvé, voilà ce qui distingue cet événement », affirme Ghag. « Lorsque vous avez passé des années à identifier tous les tours que peut vous jouer votre détecteur, puis qu'un événement survient et échappe à toutes les explications que vous lui trouvez, c'est là que la physique devient intéressante. »
Quelque part dans le Maryland, sous la voûte vertigineuse d'un bâtiment de haute sécurité de la NASA, un immense télescope spatial gît sur son flanc, carcasse intimidante à la robe métallique parsemée de noir d'obsidienne. Son miroir argenté repose à l'abri des regards, sous un voile protecteur, et ses panneaux solaires, constellés de milliers de cellules assoiffées de lumière, sont repliés sur son corps, tels les pétales d'une fleur à la tombée de la nuit.
Quelques dizaines de techniciens s'affairent autour de la structure, l'écho de leurs voix ricochant sur les parois colossales de la grotte d'acier. Certains se hissent au plus près de l'observatoire à bord de chariots élévateurs pour inspecter le robuste châssis blanc qui l'entoure. « Des opérations à risque vont débuter », annonce un responsable au groupe, et le bourdonnement des machines ne tarde pas à descendre du haut de la salle.
En ce mois de juin au Goddard Space Flight Center de la NASA, l'équipe prépare le nouveau télescope spatial Nancy Grace Roman en vue de son expédition vers la Floride et ses rivages bordés de palmiers, où il s'en ira rejoindre la voûte céleste à bord de la puissante fusée Falcon Heavy de SpaceX. Une grue géante glisse à travers le plafond, en suivant le joystick actionné depuis le sol par un technicien. Le mécanisme se place en position puis amorce sa descente, le grappin de l'espace s'approche de sa récompense : un jouet de 9 tonnes à 4,3 milliards de dollars. « Je suis toujours à cran pendant ce genre de manœuvre », me confie Tim Aland, responsable adjoint aux tests et à l'intégration de l'observatoire.
Lancé le 30 août 2026 conformément aux plans de la NASA, le télescope Roman est le dernier-né des grandes missions d'astrophysique de l'agence spatiale américaine. Lorsqu'il atteindra son lointain refuge, à 1,5 million de kilomètres de la Terre, Roman immortalisera de vastes pans de l'univers avec une vitesse et une sensibilité sans précédent. D'après Nicola Fox, administratrice associée de la Direction des missions scientifiques de la NASA, le volume de données transmis par le télescope sera suffisant pour remplir « une hypothétique pile d'articles scientifiques pouvant atteindre la Lune. »
Au cours de ses cinq premières années, Roman observera des centaines de millions de galaxies et les innombrables étoiles qui les composent, ainsi que plusieurs centaines de millions d'étoiles dans notre propre galaxie, la Voie lactée. Ces points de données flamboyants, aussi énormes que fascinants individuellement, serviront collectivement aux scientifiques à étudier les composants invisibles de l'univers, à savoir la matière noire et l'énergie sombre, qui constituent deux des plus grands mystères de la science. Ces éléments, qui représentent environ 95 % de la composition de l'univers, détiennent également les clés de notre compréhension de ses origines et de sa destinée. Les astronomes analyseront par ailleurs la lumière des étoiles de notre galaxie à la recherche d'exoplanètes, en ajoutant de nouvelles prétendantes au catalogue actuel par dizaine de milliers.
Pour le moment, Roman attend son heure dans la salle blanche, la plus grande du genre à travers le monde, conçue pour protéger de toute contamination humaine le matériel en partance pour l'espace. Des pieds à la tête, je porte la même tenue que tous ceux qui m'entourent : masque, charlotte, combinaison en tissu blanc, surchaussure double, gants bleus en latex scotchés aux poignets et capuche dont la forme évoque étrangement celle d'un chamallow. Le téléphone est proscrit, mais les responsables de la mission m'ont autorisée à apporter le mien, à condition qu'il reste en mode avion et ne me serve que de dictaphone.
Sous cet accoutrement, seuls nos yeux restent visibles, tous rivés sur le mécanisme de la grue qui empoigne le châssis autour du télescope. L'objectif est de soulever l'observatoire pour le déposer sur la partie inférieure d'un conteneur de transport, sorte de salle blanche miniature climatisée. Les techniciens ont déjà manipulé Roman de nombreuses fois pendant l'assemblage et les tests, mais ils n'ont jamais effectué cette manœuvre précise avec le télescope.
« Si je m'étrangle, c'est l'émotion », lâche Mark Melton, l'ingénieur en chef qui a vu naître Roman sur les diapositives d'une présentation PowerPoint, en admirant le fruit de son travail suspendu à la grue. Dans l'ombre du télescope, les techniciens ont des airs de petits extraterrestres venus apporter la dernière touche aux préparatifs de leur céleste création. Reculez encore un peu, et vous découvrirez les membres d'une civilisation qui a récemment pris goût à l'aventure spatiale, vivant dans l'un des bras pailletés de leur galaxie spirale, impatients à l'idée d'explorer les contrées qui s'étalent au-delà des nuages de leur belle bille bleue.
Avec son miroir principal, un élégant disque de verre de 2,4 mètres de diamètre, le télescope Roman est longtemps resté à l'abandon dans un entrepôt de l'État de New York, où personne n'était censé être informé de son existence. Il appartenait au National Reconnaissance Office, l'agence de renseignement responsable des satellites-espions américains, qui le destinait à une errance clandestine en orbite, le regard braqué en permanence sur la Terre. Face aux écarts budgétaires et au retard accumulé par le sous-traitant du programme d'imagerie satellite, l'initiative a finalement été annulée en 2005. La dépouille du satellite a sombré dans l'oubli jusqu'en 2011, lorsque l'agence de renseignement décida d'en faire don à la NASA.
À l'époque, le télescope spatial Hubble enchaînait encore les découvertes après deux décennies en orbite et les techniciens travaillaient sur les miroirs du télescope spatial James Webb, lancé en 2021. Malgré tout, les scientifiques œuvraient déjà à la conception d'un nouvel observatoire. Loin d'être du genre à examiner les dents d'un télescope donné, l'agence spatiale américaine accepta le matériel-espion et se pencha sur sa reconfiguration.
« Il y avait beaucoup d'enthousiasme à ce sujet », se souvient John Grunsfeld, physicien de formation, astronaute à la retraite et ancien responsable de la NASA qui a notamment supervisé la reconversion du satellite. Néanmoins, certains avaient du mal à envisager l'adaptation de la technologie pour un objectif radicalement différent, poursuit Grunsfeld, notamment les ingénieurs qui auraient préféré construire un nouvel engin de toute pièce, selon leurs propres choix de conception, au lieu de bricoler un télescope de seconde main. « Il y a eu quelques défis », témoigne-t-il. Le miroir-espion a été débarrassé de son revêtement original, le verre a été remanié et finement poli pour atteindre la prescription nécessaire à l'observation de l'univers. Les éléments optiques ont ensuite fait l'objet de tests rigoureux aux températures les plus froides qu'ils devraient endurer pendant la mise en service du télescope.
La mission porte le nom de la première directrice du département d'astronomie de la NASA, Nancy Grace Roman, qui fut également la première femme à occuper un poste de direction au sein de l'agence spatiale. Nancy Roman a étudié l'astronomie dans les années 1940, allant jusqu'à décrocher un doctorat dans le domaine en dépit de la discrimination de genre qui gangrénait l'époque. « Dès le départ, on m'a dit que les femmes ne pouvaient pas devenir scientifiques », racontera-t-elle plus tard. En 1959, un employé de la NASA demanda à la scientifique, qui étudiait alors les propriétés des étoiles de la Voie lactée, si elle connaissait une personne qui accepterait de créer un département d'astronomie au sein de l'agence, fondée quelques mois plus tôt. Elle se proposa et occupa le poste durant 20 ans.
Disparue en 2018, Nancy Roman avait notamment contribué à la création du télescope Hubble en réunissant un comité d'astronomes et d'ingénieurs afin d'imaginer le télescope idéal, avant de passer plusieurs années à solliciter les législateurs du Congrès des États-Unis pour obtenir son financement. Hubble a révélé un univers pétillant de galaxies, mais les plus lointaines se situent au-delà de sa plage d'observation, dissimulées dans l'infrarouge que le télescope était bien incapable de sonder. Même si Webb peut quant à lui scruter au plus profond de l'infrarouge pour dénicher les plus anciennes galaxies, son champ de vision est nettement plus restreint. Roman comblera l'écart entre ses deux prédécesseurs : sa vision sera extraordinairement large, environ cent fois plus que celle du télescope Hubble, et il pourra observer à la fois la lumière visible et le proche infrarouge. D'après les scientifiques, ces caractéristiques font de Roman le candidat idéal pour étudier l'histoire de l'univers, de son intrigante genèse à son hypothétique fin.
Après quinze années de travail acharné, l'héritier de la mémoire de Nancy Roman va bientôt s’élancer dans le vide.
La manipulation et l'expédition des colis spatiaux ne sont pas des processus effectués à la hâte… et ils nécessitent une généreuse dose d'huile de coude. Avant le moindre mouvement de Roman, les techniciens du Goddard Space Center doivent séparer l'observatoire de son support sur le sol de la salle blanche en dévissant les 192 boulons qui relient les deux éléments. Les voilà donc à l'œuvre, armés de clés surdimensionnées, laissant de temps à autre échapper un léger couinement qui me rappelle le staccato des aboiements d'un chihuahua. À moins de quelques dizaines de centimètres du télescope, les techniciens déroulent un cordon spiralé de leur combinaison et l'accrochent à un câble qui serpente autour de l'observatoire, afin d'évacuer l'électricité statique de leur corps. « Vous voyez le petit choc électrique que vous ressentez en touchant une poignée de porte en hiver, si vous le ressentez ici, vous aurez détruit l'électronique de la sonde spatiale », résume Missie Vess, ingénieur des systèmes du télescope pour la mission.
Melton, Vess et moi-même nous trouvons à présent sur la mezzanine de la salle blanche, en surplomb de l'action. Après quelques heures de coups de clés méthodiques, une tâche qui ne saurait tolérer la précipitation, l'équipe fait face à un problème. À mesure qu’elle procédait au desserrage des boulons, la répartition du poids de Roman a changé sous la grue, inclinant très légèrement le télescope. « Il n'est pas tout à fait de niveau », indique Melton, et les deux dernières goupilles sont désormais bloquées. Leur retrait doit se faire sans accroc ; le moindre excès de force risquerait d'érafler le matériel et de contaminer la machinerie.
Ni une ni deux, les techniciens commencent à tirer sur de longues cordes pendues de part et d'autre du télescope, exploitant à leur avantage un système de poulie. Entre chaque effort, ils s'arrêtent pour vérifier l'alignement de Roman. Nous assistons à une démonstration délicieusement désuète des principes de la physique, un scénario mécanique élémentaire que les mathématiciens ont résolu il y a bien longtemps. Nous sommes à des années-lumière de la physique qui tient en haleine les théoriciens de l'astrophysique, des questions existentielles, mystérieuses et insaisissables que Roman contribuera bientôt à démêler.
Nous sommes entourés de matière noire. Ou du moins, nous devons l'être, pour donner raison aux modèles de l'univers établis par les physiciens, même si nous n'avons jamais observé directement la substance, même si nous ignorons tout de sa composition.
Les astronomes ont d'abord soupçonné l'existence de la matière noire dans les années 1930, avant d'en être convaincus par des observations clés dans les années 1970 ; partout où ils posaient les yeux, les galaxies semblaient défier les règles établies de la masse et de la gravité, en restant intactes là où elles auraient dû se déchirer. Les scientifiques ont déterminé que si cette étrange forme de matière ne reflète et n'émet aucune lumière, elle possède tout de même une gravité, qu'elle exerce pour assembler les gaz et la poussière cosmiques en étoiles, en galaxies et en amas complexes de galaxies. La matière noire « est à l'origine de toutes les structures de l'univers qui nous entoure », déclare Dominic Benford, astrophysicien et scientifique de programme pour la mission Roman. Elle a ensuite donné naissance « aux systèmes stellaires et à leurs planètes, aux chats et aux chiens, et à tout le reste », résume-t-il.
Les chercheurs pensent que l'univers contient bien plus de matière noire que de matière ordinaire. Depuis des décennies, ils multiplient les théories à son sujet, esquissent d'hypothétiques particules de matière noire et conduisent de folles expériences pour les attraper. La mission Roman arrive à un point fascinant du débat, témoigne Priya Natarajan, astrophysicienne théoricienne à l'université Yale. « Nous n'avons pas trouvé la particule et rien n'indique que nous sommes sur le point de le faire », constate-t-elle. « La situation est très embrumée, mais c'est une brume qui exige d'aller vers quelque chose de nouveau. »
Les principaux candidats, à savoir les WIMP, ou Weakly Interacting Massive Particles (particule massive interagissant faiblement), sont toujours dans la course, mais les chercheurs ont récemment commencé à explorer sérieusement d'autres pistes, comme les axions, ces particules censées se métamorphoser en minuscules unités de lumière sous l'action de champs électromagnétiques extrêmes, ou les trous noirs primordiaux, qui se seraient formés aux prémices de l'univers.
Afin de mettre à l'épreuve ces différents modèles, Roman observera un phénomène connu sous le nom de lentille gravitationnelle forte, qui survient lorsque la gravité d'une galaxie dans notre ligne de vision courbe la trajectoire de la lumière stellaire émise par une galaxie d'arrière-plan, ce qui produit des images déformées de cette seconde galaxie. Les scientifiques peuvent analyser la lumière affectée à la recherche de petites distorsions causées par des amas de matière noire, ce qui leur permet de déduire la structure potentielle de la matière invisible entre les deux galaxies.
Roman devrait nous révéler plusieurs centaines d'occurrences de cette distorsion galactique de la lumière à travers les temps cosmiques. « Cela va transformer la discipline », assure Natarajan. Les astronomes ne vont pas tomber par hasard sur la particule de matière noire en personne, précise-t-elle, mais ils devraient ressortir plus confiants que jamais quant à la direction de leurs recherches.
Astrophysicien théoricien au sein de l'université du Texas à Dallas, Mustapha Ishak-Boushaki s'attend également à une révolution dans l'étude de l'énergie noire, une force fantôme à l'influence majeure sur le destin de l'univers. Il y a plus d'un siècle, des astronomes étudiant la lueur de lointaines galaxies ont réalisé que ces systèmes célestes s'éloignaient de notre chère planète. Plus ils s'éloignaient, plus ils semblaient se déplacer rapidement, ce qui a poussé les chercheurs à conclure que l'espace-temps lui-même s'étirait au fil du temps.
En 1998, alors qu'ils essayaient de mesurer cette expansion, des chercheurs ont découvert qu'elle s'accélérait, surprenant au passage l'ensemble de la communauté scientifique. « On pensait qu'elle ralentirait, comme une balle que l'on jette en l'air », témoigne Ishak-Boushaki. « Elle va monter, monter, monter ; puis ralentir, s'arrêter ; et enfin redescendre à cause de la gravité. » Au lieu de cela, une force invisible accélérait le gonflement de l'univers, une force qui pourrait à terme le conduire à une existence lugubre, déserte.
L'histoire a toutefois connu un virage théâtral l'année dernière, lorsque des astronomes ont apporté de solides preuves suggérant que l'énergie noire, longtemps considérée comme une force constante et immuable, serait en fait un phénomène dynamique, capable d'évoluer avec le temps. D'après Ishak-Boushaki, le recensement de milliers d'explosions stellaires effectué par Roman pourrait contribuer à confirmer ce résultat et peut-être nous orienter vers une tout autre destinée cosmique : l'arrêt de cette expansion débridée, qui laisserait un univers stable, ou son inversion, qui le réduirait à une silencieuse singularité.
Et si l'énergie sombre n'existait pas du tout ? Dans cet autre revirement de situation, les effets attribués à l'énergie sombre par les scientifiques pourraient être ceux de forces gravitationnelles dont ils n'ont pas encore fait la découverte. Pour évaluer ce scénario, les scientifiques utiliseront le grand angle de Roman afin d'observer de multiples amas de galaxies et d'élargir notre compréhension de l'échafaudage cosmique. « À ces grandes échelles, il est possible que la gravité se comporte différemment », suggère Ishak-Boushaki.
Au Goddard Space Flight Center, les forces de la nature ont fini par entendre raison en lâchant leur prise sur les derniers écrous. Roman est désormais libre de s'envoler, sans toutefois s'affranchir de la grue… pour le moment. Il traverse la pièce dans un calme presque surnaturel, comme s'il glissait sur un cours d'eau invisible, fixé par un banc de regards désincarnés. Autour de moi, sous l'effet de l'émotion et peut-être de la folie après plus de six heures passées debout à scruter la scène, Melton et les autres ingénieurs se surprennent à entonner la grandiose mélodie imaginée par Richard Strauss et rendue célèbre par Stanley Kubrick dans son chef-d'œuvre du grand écran 2001, l'Odyssée de l'espace, un air annonciateur de débuts tonitruants.
L'instant marque le lancement de plus d'une ambition. Roman embarque les germes d'une idée pour la prochaine grande mission d'astrophysique. En plus de ses principaux instruments scientifiques, l'observatoire transporte un système expérimental unique en son genre destiné à photographier directement les exoplanètes, ces planètes qui orbitent d'autres étoiles. Le coronographe, c'est son nom, est un assortiment complexe de masques, de prismes et de miroirs dont l'intérêt réside dans la suppression de la lueur éblouissante d'une étoile afin de capturer uniquement la lumière réfléchie par les planètes qui l'entourent, un défi technique colossal à plusieurs années-lumière de distance.
En guise d'entraînement, l'instrument ciblera tout d'abord des objets déjà découverts. « Les planètes dont nous souhaitons obtenir des images sont un milliard de fois moins lumineuses que leurs étoiles », indique Jason Wang, astronome au sein de l'université Northwestern, spécialiste des techniques d'imagerie des exoplanètes. « Un soupçon de lueur résiduelle de l'étoile suffirait à effacer toute trace visible de ces planètes. »
Le coronographe ne sera pas le seul instrument mis à profit par Roman dans sa quête de nouvelles planètes. Les chercheurs s'attendent à ce qu'il découvre près de 100 000 exoplanètes entre la Terre et le centre de la galaxie en exploitant une excentricité de la gravité pour détecter le mouvement de planètes autour des étoiles. Quoi qu'il en soit, tout comme Hubble ou Webb, Roman ne pourra pas identifier de véritable jumelle de la Terre : une exoplanète rocheuse de notre taille, évoluant dans la zone habitable de son étoile. De tels objets sont « comme des lucioles devant un projecteur », illustre Grant Tremblay, astrophysicien au sein du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
L'objectif des ingénieurs est donc d'évaluer la performance du coronographe de Roman pour mettre au point le prochain grand télescope, Habitable Worlds Observatory, dont le lancement est prévu pour les années 2040. Cette mission cherchera des analogues de la Terre autour d'étoiles comparables au Soleil, en utilisant les caractéristiques de notre planète pour identifier d'éventuels signes de vie dans leurs atmosphères. Pour capter la lumière traversant l'atmosphère d'une autre planète, il faut un télescope capable de rester presque immobile, sans aucune secousse qui risquerait de troubler ses observations, comme nous l'explique Tremblay. Les télescopes subissent des vibrations dues au ronronnement de leurs systèmes internes et, même dans l'espace, il peut leur arriver de sursauter, bousculés par le souffle délicat du vent solaire. « Pour certains ingénieurs, il n'existe aucune solution à ce problème, mais d'autres se montrent plus optimistes », poursuit Tremblay. Il serait par exemple possible de scinder en deux l'observatoire en orbite, ce qui permettrait au télescope de procéder en toute tranquillité à ses observations avant de se reconnecter au reste de l'engin spatial.
La NASA prévoit d'évaluer la faisabilité des différents concepts avant la fin de la décennie, alors que Roman aura dépassé l'orbite de la Lune. Le dernier-né des scénarios envisage un budget de 11 milliards de dollars, avec un lancement en 2045, mais nos ambitions extraterrestres sont soumises aux aléas de circonstances plus terre à terre, comme les finances ou la politique. La mission Roman a elle-même frôlé l'annulation par l'administration Trump à plusieurs reprises, notamment l'année dernière, mais le Congrès des États-Unis a continué d'allouer des fonds au programme. L'actuel administrateur de la NASA, Jared Isaacman, a fait part de son souhait d'accélérer le calendrier de l'Habitable Worlds Observatory et a émis l'idée de lancer une série de missions de préparation plus petites. Quant à Nicola Fox de la Direction des missions scientifiques, elle a informé les journalistes au printemps que son département « n'avait pas l'intention de déployer aujourd'hui des efforts pour un lancement prévu dans les années 2040 » et a déclaré qu'elle refuserait le financement d'une mission avec un tel budget. Et si un nouveau satellite gratuit venait faire pencher la balance ? Le National Reconnaissance Office a fait don à l'agence spatiale de deux autres satellites inutilisés, mais « la NASA ne dispose actuellement d'aucun plan pour ces nouvelles donations », indique Claire Andreoli, porte-parole de la NASA.
Alors oui, Roman ne trouvera pas de jumelle de la Terre, mais en attendant le développement du prochain observatoire, les scientifiques devraient au moins avoir l'occasion de répondre à quelques-unes des questions existentielles sur l'univers, tout en ajoutant de nouvelles interrogations à la liste. À l'instar des grandes missions qui l'ont précédé, il est fort probable que Roman fasse une découverte à laquelle personne n'avait pensé.
Au cœur de la salle blanche, les techniciens immobilisent Roman dans sa nouvelle configuration sur la partie inférieure du conteneur de transport. Ils procéderont à la suite des opérations de conditionnement un autre jour. « Ils doivent être un peu grognons et affamés, c'est humain », plaisante Bear Witherspoon, l'ingénieur en chef des systèmes de la charge utile. Dans les semaines qui suivront, ils escorteront Roman en dehors du centre Goddard, le déposeront sur une barge du port de Baltimore et le remorqueront jusqu'en Floride, où il sera le centre de toutes les attentions avant son lancement. Pour l'heure, les petits hommes blancs n'ont qu'une idée en tête : s'extirper de cette encombrante combinaison et sortir, retrouver la chaleur familière de leur étoile.
L’éclipse solaire totale du mois d’août sera difficile à surpasser, mais septembre réserve lui aussi son lot de spectacles célestes impressionnants. Ce mois-ci, plusieurs rapprochements entre la Lune et les planètes seront visibles, ainsi que l’occasion d’observer Vénus à son éclat maximal.
Septembre marque également le retour de l’automne dans l’hémisphère Nord. Et cela signifie l’une des meilleures périodes de l’année pour observer les aurores boréales, l’inclinaison de la Terre autour de l’équinoxe s’accompagnant souvent d’intenses manifestations lumineuses dans le ciel nocturne.
Voici les principaux phénomènes à surveiller dans le ciel de septembre, ainsi que les meilleurs moments et les meilleures directions pour les observer.
Un croissant de Lune et Mars apparaîtront à moins de trois degrés l’un de l’autre, soit environ l’équivalent de trois doigts d'une main tendue, dans le ciel précédant l’aube des 6 et 7 septembre. Si vous souhaitez l'observer, cherchez ce duo au-dessus de l’horizon est vers 3h du matin, heure locale.
Environ une heure et demie plus tard, Jupiter se lèvera dans leur prolongement, formant une ligne diagonale avec les deux astres, tandis que Saturne sera également visible dans le ciel au sud-ouest. Les planètes resteront observables jusqu’au lever du jour.
Après son rapprochement avec Mars, la Lune se rapprochera de Jupiter quelques heures avant le lever du Soleil le 8 septembre. Comme les jours précédents, les deux astres seront visibles au-dessus de l’horizon est. Levez les yeux vers 4h du matin, heure locale. Le duo Lune - Jupiter restera observable jusqu’à l’aube.
Les nuits d’observation du ciel sont particulièrement spectaculaires autour de la nouvelle lune, lorsque nous ne percevons quasiment pas la lumière de notre satellite naturel. Associez cette obscurité à un site préservé de la pollution lumineuse, comme un parc national, et vous pourriez apercevoir des galaxies, des nébuleuses et le cœur lumineux de la Voie lactée.
Ce mois-ci, la nouvelle lune aura lieu entre les 11 et 12 septembre, une occasion idéale pour sortir observer le ciel. Il s’agit en outre de l’un des derniers mois de l’année 2026 où le centre de la Voie lactée restera visible depuis l’hémisphère Nord. Après novembre, il ne réapparaîtra plus avant le printemps.
L’heure dorée (la première heure qui suit le lever du soleil) sera particulièrement belle le 14 septembre. Peu après le coucher du Soleil, un fin croissant de Lune apparaîtra à moins de cinq degrés de Vénus au-dessus de l’horizon ouest, soit environ la largeur de trois doigts d'une main tendue. Contrairement aux rapprochements entre planètes et Lune observables au début du mois, celui-ci ne nécessitera aucun réveil avant l’aube. Le duo brillera pendant environ une heure après le coucher du Soleil avant de disparaître sous l’horizon.
Le soir du 18 septembre, Vénus atteindra son éclat maximal de toute l'année, ainsi que l’un de ses pics de luminosité de l’année. La planète atteindra une magnitude de -4,8. À titre de comparaison, la pleine lune affiche une magnitude d’environ -12. Cela reste néanmoins un phénomène à ne pas manquer. Grâce à sa luminosité exceptionnelle, Vénus est l’un des astres les plus faciles à repérer dans le ciel, même au-dessus des grandes villes. Elle apparaîtra peu après le coucher du Soleil, près de l’horizon ouest. Guettez également Mercure, visible à proximité.
L’automne commencera officiellement dans l’hémisphère Nord le soir du 22 septembre. Au-delà des magnifiques couleurs dont se parera la nature, les équinoxes sont réputés pour favoriser une activité des aurores boréales supérieure à la moyenne. Ce phénomène s’explique par l’inclinaison particulière de la Terre à cette période de l’année, qui crée des conditions plus favorables aux interactions avec le vent solaire.
Une recrudescence de l’activité aurorale n’est jamais garantie, les aurores restant difficiles à prévoir, mais cette période marque traditionnellement le début de la saison des aurores avec son lot d’attentes et d’observations spectaculaires. Même si le maximum solaire, le pic du cycle d’activité de onze ans du Soleil, semble désormais dépassé, l’année pourrait encore offrir de très belles manifestations lumineuses, notamment sous les latitudes arctiques.
La constellation des Gémeaux est surtout connue pour ses deux étoiles principales, Castor et Pollux. Le matin du 25 septembre, ce duo céleste sera rejoint temporairement par Mars. La planète rouge s’alignera presque parfaitement avec les deux étoiles, formant un trio facilement identifiable dans le ciel oriental : Castor au sommet, Pollux au centre et Mars, teintée d’orange, en dessous. En regardant un peu plus bas vers l’horizon, vous pourrez également apercevoir Jupiter, particulièrement brillante.
Guettez l’apparition de la pleine lune dans la soirée du 26 septembre. Connue sous le nom de pleine lune des moissons, elle atteindra sa luminosité maximale peu avant 19h (heure de Paris). Le meilleur moment pour l’observer restera son lever au moment du coucher du Soleil ou son coucher au lever du jour. Près de l’horizon, elle paraît souvent plus grande et plus lumineuse en raison d’un effet d’optique connu sous le nom d’illusion lunaire. À ce moment-là, elle peut également prendre une teinte particulièrement orangée.
La pleine lune des moissons ne sera pas seule dans le ciel. Saturne apparaîtra peu après son lever et accompagnera la Lune tout au long de la nuit, les deux astres restant séparés d’environ six degrés. Les observateurs équipés d’un télescope pourront également repérer Neptune à proximité.
Pour explorer les profondeurs de l’Univers, tournez-vous vers l’une des meilleures cibles d’observation de septembre : la galaxie d’Andromède. Il s’agit de la grande galaxie la plus proche de la Voie lactée. Comme notre propre galaxie, Andromède est une galaxie spirale. Elle est particulièrement visible sous un ciel sombre, loin de la pollution lumineuse.
À l’œil nu, elle apparaît sous la forme d’une faible tache lumineuse. Mais son observation devient bien plus spectaculaire à l’aide de jumelles ou d’un petit télescope. Vous pourrez la repérer tout au long de la nuit. Elle est toutefois plus facile à observer lorsqu’elle atteint son point le plus haut dans le ciel, aux alentours de minuit ou de 1 heure du matin, heure locale.
Après le visionnage d’un documentaire sur l’espace, la biologiste de la reproduction Nicole McPherson s’est vu poser une question intrigante par son mari sur la route du travail : « Tu penses que les humains pourraient se reproduire dans l’espace ? »
« J’ai immédiatement pensé : “Oh ouais, bien sûr” », raconte-t-elle. Mais plus elle y pensait, plus la question se compliquait. La reproduction humaine dépend d’innombrables conditions environnementales façonnées par la vie sur Terre, autant de facteurs qui rendent la grossesse et la reproduction au-delà de notre planète bien moins simples qu’il n’y paraît. « Je n’ai pas arrêté d’y réfléchir. Peut-être que cela nous est impossible », ajoute-t-elle.
L’espace est déjà un environnement hostile pour les astronautes adultes, et à plus forte raison pour les bébés ou les personnes enceintes. Sans appareils ou combinaisons pressurisés, les astronautes peuvent perdre conscience et trouver la mort en l’espace de quelques secondes. Les éruptions solaires et les tempêtes cosmiques peuvent émettre des rayons cosmiques de haute intensité susceptibles d’endommager l’ADN et de provoquer des dysfonctionnements cellulaires. L’absence de gravité peut également entraîner des pertes musculaires et osseuses, un accroissement des risques cardiovasculaires, des dysfonctionnements du système immunitaire et des troubles neurologiques.
La question peut sembler exagérée, relever davantage de la science-fiction que de la réalité biologique. Mais alors que les humains repoussent les limites de la vie sur Terre et se préparent à des missions spatiales de long terme pour aller sur la Lune et sur Mars, certains scientifiques voient la reproduction humaine dans l’espace comme une chose inévitable.
« Tôt ou tard, on finira par tomber enceinte dans l’espace, par accident [ou délibérément], et il ne faudrait pas qu’on soit pris au dépourvu et qu’on se dise : “Oh, cette personne est enceinte dans l’espace, qu’est-ce qui va arriver au bébé ?” », explique Douglas Ruden, biologiste du développement à l’Université d’État de Wayne, dans le Michigan. « Il serait utile de le savoir à l’avance. »
En dépit des risques énormes, des chercheurs sont en train d’explorer la façon dont la reproduction pourrait fonctionner au-delà de la Terre. Ils testent la grossesse chez des organismes modèles, envoient des embryons à bord de satellites et d’engins, réalisent des simulations de vols spatiaux et mettent au point de nouveaux outils pour comprendre comment la gravité, les radiations, l’isolement et le stress sont susceptibles d’affecter la fertilité, le développement du fœtus et la santé à long terme.
Nicole McPherson et son équipe de l’Université d’Adélaïde, en Australie, ont récemment étudié la réaction des spermatozoïdes à la microgravité à l’aide d’un clinostat, une machine à orientation aléatoire qui simule des conditions spatiales dans lesquelles les cellules ne peuvent pas déterminer où se trouvent le haut et le bas. Ils ont cherché à déterminer si des spermatozoïdes humains, de souris et de porcs pouvaient se repérer dans un petit labyrinthe mimant l’appareil reproducteur féminin au sein du clinostat afin d’assurer une fécondation des ovules qui conduirait à un développement embryonnaire normal par la suite.
Si les spermatozoïdes se déplaçaient normalement, ils étaient en revanche bien moins nombreux à atteindre l’ovule. Selon les résultats publiés par l’équipe plus tôt cette année dans la revue Communications Biology, dans les simulations de microgravité, le nombre de spermatozoïdes qui atteignaient le bout du labyrinthe chutait de 30 à 50 %. Cette baisse laisse penser que la gravité aide normalement les spermatozoïdes à s’orienter dans l’appareil reproducteur, explique Nicole McPherson.
De manière intéressante, quand l’équipe de Nicole McPherson ajoutait de la progestérone, une hormone sécrétée naturellement près des ovules chez les humains, la navigation des spermatozoïdes s’améliorait. « Si vous leur laissez suffisamment de temps, enfin, ils arrivent à l’autre extrémité », explique-t-elle. Si moins de spermatozoïdes arrivaient à destination, ceux qui y parvenaient semblaient en outre être de meilleure qualité. Une brève exposition à la microgravité provoquait des changements dans le développement, et une exposition plus longue ralentissait la croissance de l’embryon, faisait baisser sa qualité et entraînait une baisse du nombre de cellules, ce qui suggère que les premières phases du processus reproductif sont particulièrement vulnérables.
Cette expérience compte parmi les premières à tester l’effet de la microgravité sur des spermatozoïdes humains, sur la façon dont ils progressent dans des micro-canaux imitant l’appareil reproductif féminin. L’étude des embryons humains présente des contraintes éthiques, qui deviennent encore plus délicates dans l’espace.
Pour des raisons évidentes, la NASA interdit aux personnes enceintes de prendre part à des missions spatiales. Plusieurs astronautes sont allées dans l’espace, en sont revenues sans anicroches et ont plus tard eu des bébés en bonne santé, ce qui laisse penser que le vol spatial ne provoque pas nécessairement des complications de grossesse. Mais l’étude de la grossesse elle-même dans l’espace est bien plus compliquée. « Une femme adulte peut décider pour elle-même qu’elle souhaite participer à une expérience, mais le bébé qu’elle [porte] dans son corps ne le peut pas. C’est pour cela que c’est une préoccupation de taille de savoir si nous souhaitons faire des expériences avec un sujet humain qui n’est pas en mesure de prendre des décisions », explique Marcel Egli, mécanobiologiste à la Haute École de Lucerne, en Suisse.
Bien que les recherches sur les embryons humains dans l’espace comportent des défis éthiques, plusieurs études se sont penchées sur les schémas du développement embryonnaire chez plusieurs espèces. Depuis 1965, on a emmené plusieurs animaux différents, dont des geckos, des rats, des xénopes lisses (Xenopus laevis), des tritons et des poissons-zèbres (Danio rerio), pour étudier leurs processus reproductifs et les premières étapes de leur développement.
Même chez les mammifères, « beaucoup d’expériences ont été menées au cours des quarante ou cinquante dernières années qui ont consisté à envoyer des souris enceintes dans l’espace et [à voir] si elles peuvent y donner naissance », explique Douglas Ruden. Mais le problème est que les scientifiques n’ont jamais étudié le cycle dans son entièreté. « Il est difficile d’obtenir des accouplements naturels chez les souris dans l’espace. Elles tombent malades tout le temps, et donc ne sont pas disposées à s’accoupler », poursuit-il.
Certaines études donnent néanmoins une idée de la façon dont les embryons de mammifères réagissent à l’environnement de l’orbite terrestre basse. Dans le cadre d’une expérience datant du début des années 2000, des chercheurs ont envoyé des rates brunes (Rattus norvegicus) dans la Station spatiale internationale (ISS) en plein milieu de leur gestation ; ces dernières sont revenues sur Terre quelques jours avant de mettre bas. Les rates enceintes ayant voyagé dans l’espace avaient deux fois plus de contractions que celles qui étaient restées sur Terre. D’autres paramètres comme la durée de l’accouchement, le nombre de bébés et le poids de ces derniers, ainsi que les premiers comportements maternels étaient essentiellement les mêmes que ceux des rats sur Terre.
En 2020, la Chine a lancé un satellite récupérable, Shijian-10 (SJ-10), qui transportait des embryons de souris à un stade précoce dans une nurserie spatiale automatisée (un mini-incubateur). Le satellite a été conçu pour fonctionner de manière autonome sans intervention humaine. Il maintenait les embryons au chaud et dans des conditions stables, leur fournissait un apport alimentaire riche en nutriments pour leur croissance, réalisait périodiquement des clichés microscopiques pour suivre leur développement, et préservait les échantillons de sorte que les scientifiques puissent les étudier plus tard.
Lorsque les scientifiques ont récupéré le satellite, ils ont découvert que le développement s’était poursuivi : les embryons s’étaient divisés ; d’une cellule unique, ils avaient formé des blastocystes, de petits amas de cellules qui se forment avant l’implantation dans l’utérus. Toutefois, seul un petit nombre d’entre eux devenaient des blastocystes sains.
Les embryons de SJ-10 ont également mis en évidence des effets au-delà de l’apesanteur spatiale. Leur ADN présentait des signes récurrents et caractéristiques de changements autour de régions qui activent et inhibent les gènes. Si la microgravité peut modifier les mécanismes de réparation de l’ADN, accroître le stress et provoquer une accumulation de dégâts au fil du temps, ces profils correspondaient à ceux d’embryons exposés sur Terre à de faibles quantités de rayonnements électromagnétiques.
Les dégâts sur l’ADN étaient probablement dus à des rayonnements cosmiques, soit à des particules à haute énergie provenant du Soleil, soit à des rayons cosmiques galactiques filant à travers l’espace à des vitesses extrêmes. Quand les rayons cosmiques frappent quelque chose, ils produisent des cascades de particules énergétiques et sont extrêmement destructeurs. « On peut voir les rayonnements cosmiques comme des petits sillons qui traversent le corps et causent des dégâts cellulaires localisés. Si l’on s’y expose pendant plusieurs années, ces effets s’accumulent », illustre Arun Vivian Holden, professeur émérite de biologie computationnelle à l’Université de Leeds, au Royaume-Uni. Pour un cerveau en développement dans cette phase cruciale de la vie, les dégâts qui en résultent sont également susceptibles de s’accumuler au fil du temps, ajoute-t-il.
À la surface de la Terre, les humains n’ont pas à s’inquiéter des rayonnements cosmiques, car le champ magnétique de la planète s’étend dans l’espace et forme une bulle protectrice qui bloque la plupart des rayons. Les engins spatiaux et les satellites sont souvent équipés de boucliers métalliques et de dispositifs électroniques de protection pour réduire l’exposition aux rayonnements de plus faible énergie lors des voyages spatiaux. Cependant, des particules à haute énergie peuvent tout de même pénétrer ces boucliers et même déclencher des gerbes de particules secondaires quand elles percutent la coque.
Les débats sur les grossesses spatiales et les bébés qu’elles pourraient engendrer soulèvent évidemment des questions importantes concernant la sécurité en orbite. Les rayons cosmiques (et d’autres dangers spatiaux) constituent une menace pour les astronautes, notamment lorsqu’ils passent davantage de temps au-delà des protections terrestres. Pour cette raison, la NASA étudie activement de nouveaux matériaux susceptibles de mieux protéger les astronautes des radiations dans l’espace. Une approche consiste à utiliser un blindage passif, c’est-à-dire à placer des matériaux protecteurs entre les astronautes et les rayonnements entrants, de même que l’on fait porter un tablier en plomb aux patients soumis à des rayons X.
Les chercheurs testent également d’autres options pour bloquer les rayonnements, comme le remplissage des parois des engins spatiaux avec de l’eau ou l’utilisation de matériaux multicouches avancés, comme les nanotubes de nitrure de bore (BNNT), des nanostructures solides et creuses faites d’atomes de bore et d’azote. Ces deux solutions mobilisent de l’hydrogène, qui aide à absorber ou à disperser les particules de haute énergie telles que les neutrons et d’autres rayonnements ionisants.
Pour l’instant, la grossesse dans l’espace demeure une possibilité théorique lointaine, mais le rapatriement d’un nourrisson sur Terre pourrait s’avérer tout aussi difficile. Si une femme donnait naissance en apesanteur, l’organisme du bébé s’ajusterait à cet environnement particulier. « Le nourrisson pourrait s’adapter de sorte à développer moins de masse musculaire et osseuse, car il n’en aurait pas besoin. La circulation sanguine et la tension artérielle des bébés pourraient s’adapter différemment », prévient Marcel Egli. Le défi, cependant, est de les aider à se réadapter à la Terre ou à la gravité d’autres planètes. « Nous aurions besoin de beaucoup d’infrastructures pour créer une situation analogue à celle de la Terre », ajoute-t-il.
Selon Nicole McPherson, la compréhension des mécanismes fondamentaux de la reproduction peut ouvrir sur d’autres applications. Comprendre comment les spermatozoïdes se déplacent dans des environnements complexes pourrait permettre d’améliorer les résultats des fécondations in vitro ou d’évaluer la qualité du sperme dans le cadre de pratiques agricoles. De nombreuses recherches sur l’espace conduisent à des avancées dans des outils bien terrestres. « Quand on pense à toutes les avancées en matière de conditionnement alimentaire, de la congélation à la lyophilisation en passant par le stockage, ou même aux appareils photo des iPhones, beaucoup viennent d’inventions réalisées pour l’espace », explique-t-elle.
Ces travaux ne cherchent pas seulement à déterminer si les humains peuvent se reproduire dans l’espace ; ils visent aussi à mieux comprendre. « Nous voyons la conception se produire et les embryons se développer, et c’est merveilleux, mais nous ne comprenons toujours pas vraiment les forces mécaniques et les signaux moléculaires qui orchestrent la création d’un être humain tout entier, rappelle Nicole McPherson. Cela est à mon sens notre plus grande énigme en biologie. »
Imaginez une étoile d’environ la moitié de la masse du Soleil émettant une fiable lumière rouge. Autour d’elle, suivant une période orbitale de 5 000 ans, gravite pesamment une naine brune, un astre énorme bien plus lourd qu’une planète mais pas assez grand pour être considéré comme une étoile.
Notre propre système solaire ne compte en son sein rien qui ressemble à une naine brune. Mais ici, les choses sont encore plus compliquées. Autour de cette naine brune, un monde gazeux presque aussi grand que Jupiter effectue une révolution tous les 171 jours. La question est la suivante : comment faut-il désigner ce dernier objet ? S’agit-il d’une lune ? D’une planète ? De quelque chose d’autre ? Quand ce système, dont l’étoile centrale est nommée CD-35 2722, a été présenté le mois dernier, les astronomes ne le savaient pas vraiment non plus.
Il y a désormais vingt ans, des chercheurs de l’Union astronomique internationale (UAI) se sont trouvés confrontés à un problème semblable lorsqu’il s’est agi de voter pour définir le mot « planète » pour la première fois. Un an auparavant, on avait découvert un corps glacé plus lourd que Pluton aux confins du Système solaire. Plutôt que de donner aux écoliers des planètes supplémentaires à mémoriser, les astronomes ont alors choisi de rétrograder Pluton au statut de planète naine, une décision qui a aujourd’hui encore des détracteurs.
Au cours des deux décennies qui ont suivi, le problème n’a fait que s’aggraver alors que les télescopes découvraient toujours plus d’objets étranges flottant à travers le cosmos, comme le système à trois niveaux autour de CD-35 2722. Malgré une telle ménagerie, de nombreux chercheurs ont bien l’intention de parvenir un jour à une façon simple de déterminer ce qui est ou n’est pas une planètee.
« Dans tous les autres domaines, les scientifiques ont défini les termes dont ils ont besoin pour faire leur travail, fait observer Jean-Luc Margot, astronome à l’Université de Californie à Los Angeles. Nous savons ce qu’est un triangle. Nous savons ce qu’est un virus. Cela n’a de cesse de me surprendre que les astronomes n’aient pas de définition précise du mot planète. »
Durant l’essentiel de l’histoire humaine, les planètes ne furent rien de plus que de petits points lumineux dans le ciel qui se déplaçaient différemment du reste des étoiles. Notre mot moderne dérive du grec ancien planētēs, qui signifie « vagabonds ». Après l’invention du télescope au 17e siècle, les scientifiques se sont rendu compte que ces nomades étaient en fait des corps célestes orbitant autour du Soleil comme notre propre planète. Ils découvrirent ensuite de nouvelles planètes invisibles à l’œil nu ; Uranus en 1781 et Neptune en 1846.
Pluton vint ensuite, une petite tache lointaine découverte par l’astronome Clyde Tombaugh en 1930. Pendant près d’un siècle, les manuels scolaires ont expliqué que le Système solaire comptait neuf planètes. Mais au tournant du millénaire, les astronomes ont compris que Pluton n’était pas seule. Des milliers d’autres fragments glacés orbitaient près d’elle dans une région particulière, la ceinture de Kuiper.
En 2005, une équipe d’astronomes a braqué ses instruments bien au-delà de Pluton et découvert un astre de glace d’un diamètre légèrement plus faible mais 25 % plus lourd environ. Conscients du casse-tête que cela allait représenter, les chercheurs l’ont nommé Éris, du nom de la déesse du conflit et de la discorde. La discipline était confrontée à un dilemme : fallait-il classer Éris en tant que planète ? Quelles seraient les implications de cette classification pour les autres mondes frigides de la ceinture de Kuiper ? Où fixer le seuil du statut de planète ?
Dans une tentative de fixer certaines limites, l’UAI, qui fait autorité en la matière, a présenté une résolution lors de sa 26e assemblée générale, à Prague, qui définissait une planète selon les critères suivants : une planète doit orbiter autour du Soleil, doit être sphérique et doit être assez grosse pour que sa gravité ait débarrassé le voisinage de son orbite d’autres corps, comme des astéroïdes et des fragments rocheux similaires. La résolution a été adoptée, ainsi qu’une résolution ultérieure créant la nouvelle catégorie des « planètes naines » pour Pluton et pour les corps apparentés.
Cette décision a provoqué un tollé public. Des enfants de sept ans envoyaient des courriers indignés aux planétariums et, à ce jour, certains chercheurs professionnels conservent une tendresse particulière pour le neuvième rocher en partant du Soleil. « On apprend à l’école qu’il y a neuf planètes et que Pluton est la dernière », rappelle Alice Zurlo, astrophysicienne à l’Université Diego-Portales (UDP), au Chili, qui était étudiante en licence à l’époque du vote. Elle a beau accepter les résultats, cette rétrogradation lui laisse un goût amer. « Cela me rend encore un peu triste. Pour moi, Pluton sera toujours une planète », confie-t-elle.
La définition posait toutefois des problèmes plus graves. Tout d’abord, elle mentionnait le Soleil et laissait donc de côté les 6 000 astres environ que les scientifiques avaient découverts autour d’autres étoiles. En 2018, l’UAI a adopté une définition opérationnelle distincte pour les exoplanètes selon laquelle elles devaient être en orbite autour d’une étoile, d’une naine brune ou d’un vestige stellaire, comme une naine blanche. Elles doivent également être treize fois plus légères que Jupiter et au moins vingt-cinq fois plus légères que leur étoile hôte. Enfin, là encore, elles doivent exercer une influence gravitationnelle suffisante pour avoir éliminé les objets se trouvant à proximité.
Les astronomes continuent de débattre des résultats produits par ces deux définitions. Certains pensent que la limite supérieure de treize masses joviennes est trop rigide. D’autres jugent la dernière condition vague. « Ni la Terre, ni même Jupiter n’ont débarrassé leurs orbites », rappelle Ravi Kumar Kopparapu, planétologue du Centre de vol spatial Goddard de la NASA. Après tout, on trouve des amas d’astéroïdes sur les orbites de ces deux planètes ou à proximité de celles-ci.
Les observatoires ont également détecté des curiosités cosmiques qui remettent en cause ces définitions. Les planètes errantes, par exemple, sont nées autour d’une étoile mais ont fini par être éjectées sous l’effet de forces gravitationnelles et par errer dans l’espace. Les objets binaires de masse jovienne (JuMBOs) sont des paires d’astres énormes gravitant l’un autour de l’autre qui pourraient être les plus petites naines brunes susceptibles de se former. Peut-on les considérer comme des planètes ?
Dans l’ensemble, la communauté n’en est pas certaine. « Nous avons la définition de l’UAI à laquelle certains se réfèrent, mais je ne pense pas que quiconque en soit vraiment un grand partisan, explique Kevin Michael Hoy, doctorant à l’UDP. Plus nous découvrons de planètes, plus les frontières se brouillent. »
C’est dans ce contexte complexe qu’entre en scène CD-35 2722. Située à 73 années-lumière environ, dans la constellation de la Colombe, cette étoile s’est vu découvrir un compagnon, une naine brune, en 2011. Son orbite extrêmement longue signifie que la naine brune et l’étoile rouge sont parfois séparées par une distance plusieurs centaines de fois supérieure à celle qui sépare la Terre du Soleil. Nos instruments peuvent distinguer le minuscule point lumineux formé par la naine brune de son astre hôte, ce qui en fait un excellent terrain d’observation pour préparer la recherche d’autres mondes.
Dès 2023, Alice Zurlo, Kevin Michael Hoy et leurs collaborateurs ont braqué le Très Grand Télescope, au Chili, sur la naine brune et l’ont observée pendant plusieurs années. Peu à peu, les observations ont révélé que l’objet était soumis à une oscillation régulière et périodique, signe que la naine brune était attirée gravitationnellement par un corps plus petit. « Au tout début, je n’arrivais pas à le croire », se souvient Alice Zurlo.
Mais plus ils recueillaient de données, plus le signal devenait clair et trahissait la présence en orbite de la naine brune d’un astre de la taille de Jupiter. L’équipe a ensuite dû décider du nom à lui donner. Ils ont commencé par le terme exolune (analogue à celui d’exoplanète), car de nombreux chercheurs se battent depuis longtemps pour être les premiers à découvrir une lune autour d’une planète lointaine. Mais après des discussions internes et des objections de la part de collègues qui rechignaient à l’idée que l’on appelle lune un objet de la taille de Jupiter, ils se sont mis d’accord sur le terme « exosatellite ».
« C’est une façon un peu floue d’éviter les ennuis avec ceux qui seraient contrariés si nous appelions cela une lune, explique Kevin Michael Hoy, premier auteur de l’article de l’équipe. Et aussi d’éviter les ennuis avec ceux qui seraient contrariés que nous appelions cela une planète. »
Pourtant, admet-il, cette appellation pourrait constituer une mesure provisoire le temps que la discipline décide de la façon de nommer un objet énorme qui tourne autour d’une naine brune qui, elle-même, tourne autour d’une étoile. Lors d’une récente conférence sur les exoplanètes au Portugal, il a réalisé un sondage auprès d’un peu plus de cent astronomes : 5 % ont répondu que l’objet qu’il avait découvert était une lune, 20 % une planète et 60 % environ préféraient la troisième catégorie, celle d’exosatellite.
La question de savoir ce qui compte comme planète ou comme exoplanète demeure sans réponse définitive. Jean-Luc Margot a tenté d’y répondre en définissant ce que cela signifie pour un objet d’exercer une influence gravitationnelle suffisante pour débarrasser son orbite des autres corps qui y évoluent. En 2024, aidé de deux collègues, il a créé une méthode permettant de quantifier ce facteur à l’aide de la masse d’un objet et de la distance le séparant de son étoile. Plutôt que de nécessiter la disparition du moindre grain de poussière de l’orbite d’un astre, leur proposition identifie des corps dont l’influence gravitationnelle est suffisamment importante pour écarter les objets concurrents si on leur laisse suffisamment de temps.
L’application de leurs calculs aux objets du Système solaire fait émerger une distinction claire entre des objets comme Mercure et Jupiter d’une part et des objets comme Pluton et Éris d’autre part, et permet de distinguer quantitativement les astres qui sont des planètes de ceux qui n’en sont pas tout à fait. Toutes les exoplanètes connues compteraient comme des planètes selon leurs critères (de même que l’exosatellite en orbite autour de CD-35 2722, selon Jean-Luc Margot). En revanche, les planètes errantes et les JuMBOs ne compteraient pas comme tels, car ils ne tournent pas autour d’étoiles, de naines brunes ou de vestiges stellaires.
Jean-Luc Margot et ses collaborateurs ont proposé que leur définition soit adoptée lors de la plus récente Assemblée générale de l’UAI, en 2024, au Cap, en Afrique du Sud. Mais les responsables de l’UAI ont choisi de ne pas la retenir, hantés peut-être par le souvenir de la boîte de Pandore ouverte lors de la rétrogradation de Pluton. « Cela fait vingt ans, mais il y a probablement encore un traumatisme au sein de la direction de l’UAI », note-t-il. Les chercheurs n’ont pas encore décidé s’ils soumettront de nouveau leur définition lors de l’Assemblée générale de 2027, à Rome, en Italie.
La science vit de catégories, en distinguant ceci de cela. Peut-être cela explique-t-il les passions que suscite cette question et pourquoi elle n’est toujours pas tranchée. Chaque fois que les astronomes découvrent quelque chose de nouveau, l’une des premières questions qu’ils se posent (et que se posent le public) est : « S’agit-il d’une planète ? », comme le souligne Jean-Luc Margot. « Si nous ne disposons pas d’une définition satisfaisante, nous ne pouvons pas apporter de réponse à cela. »
En 2007, alors que l'astronome allemande Erika Böhm-Vitense scrutait les étoiles, elle identifia deux groupes aux attributs bien différents : les plus jeunes tournaient rapidement sur elles-mêmes et produisaient une activité magnétique débordante, alors que les plus âgées affichaient une rotation lente et un magnétisme nettement plus ténu. Quelque part au milieu de ce spectre, défiant ostensiblement les tendances, se trouvait notre Soleil.
« Il est clair que le Soleil n'est pas un bon point de référence pour discuter de l'activité stellaire », écrivait à l'époque Böhm-Vitense. Toutefois, elle se demanda si le non-conformisme du Soleil n'était pas un indice sur la piste d'un mystère encore plus vaste : « Cette place à part entre les séquences serait-elle nécessaire pour permettre à la vie sur Terre d'évoluer et de survivre ? »
Les travaux de Böhm-Vitense ont été le point de départ de vingt années d'enquête sur l'étrange comportement du Soleil. Depuis, les astronomes ont compris que notre étoile n'était pas si différente des autres, après tout. Pour cela, ils ont dû repenser la façon dont ces astres tournent sur eux-mêmes, ce qui génère des champs magnétiques, au cours de leur vie. « Le Soleil se comporte comme toutes les étoiles, mais aucune d'entre elles ne se comporte comme nous l'avions supposé », résume Travis Metcalfe, astronome de la White Dwarf Research Corporation, dans le Colorado. Désormais, les observations et les simulations convergent pour suggérer qu'à l'approche d'un âge moyen, comme celui du Soleil, les étoiles pourraient subir une sorte de crise du magnétisme au cours de laquelle leur champ magnétique à grande échelle commence à s'estomper.
Ce que cela implique pour notre Soleil et son avenir reste sujet à débat, un débat qui, comme le suggérait Böhm-Vitense, pourrait être la clé de l'identification des étoiles capables d'insuffler la vie. À l'heure où de nouveaux télescopes traquent les biosignatures sur de lointaines planètes, les scientifiques s'empressent de réécrire l'histoire de l'évolution du champ magnétique stellaire.
« Ce n'est que le premier chapitre », déclare Jeremy Drake, astronome au sein du Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory, en Californie. « Il s'agit d'une question centrale à laquelle nous devons absolument répondre pour déterminer si nous sommes ou non seuls dans l'univers. »
À l'instar des autres étoiles, notre Soleil est une immense boule en fusion de particules chargées qui tourbillonnent autour d'un axe vertical à mesure que s'épuise son réservoir d'hydrogène. Le brassage des charges génère ce que les scientifiques appellent une « dynamo », qui produit un champ magnétique global doté de pôles nord et sud, transformant le soleil en une sorte d'aimant pour réfrigérateur galactique. Puisque l'équateur tourne plus rapidement que les pôles, le champ magnétique s'étire à la manière d'un élastique. Périodiquement, lorsque la tension est particulièrement élevée, le Soleil la relâche à travers des explosions d'énergie responsables des phénomènes de météorologie spatiale sur Terre, les radiations et les particules qui illuminent notre ciel d'aurores boréales et sèment parfois la zizanie parmi nos satellites.
Dans les années 1970, les scientifiques ont réalisé que le champ magnétique du Soleil agissait également comme un parachute, en ralentissant peu à peu sa rotation au fil du temps. Quelques décennies plus tard, Sydney Barnes, de nos jours chercheur à l'Institut Leibniz d'astrophysique de Potsdam, en Allemagne, a eu l'idée d'utiliser cette relation pour déterminer l'âge de lointaines étoiles à partir de leur vitesse de rotation, une technique baptisée « gyrochronologie ».
Pour les astronomes qui peinaient à s'enquérir de l'âge des étoiles, la gyrochronologie fut une véritable révolution, mais il est depuis apparu que la relation âge-rotation n'était pas aussi directe qu'ils le supposaient au départ, notamment pour les étoiles plus âgées qui avaient déjà bien entamé leurs réserves d'hydrogène. En 2016, Metcalfe et ses collègues ont démontré que la rotation de certaines étoiles plus vieilles que le Soleil ne ralentissait plus comme le prévoyait la gyrochronologie. Ces étoiles vieillissantes semblaient se stabiliser et maintenir une vitesse de rotation relativement constante.
Leurs observations furent dans un premier temps controversées, mais avec la multiplication des exemples et des méthodes de validation, même les détracteurs des premières heures, comme Barnes, commencèrent à penser que ces anciennes étoiles tournaient anormalement vite. « La question était donc, pourquoi ? », interroge Barnes.
Dans ces travaux de 2016, l'équipe de Metcalfe émit une hypothèse pour l'interaction entre l'âge, la rotation et le magnétisme : le champ magnétique d'une étoile restreint effectivement sa rotation, mais uniquement jusqu'à un certain point. Au-delà de ce point, après avoir consommé environ la moitié de l'hydrogène de son noyau, la rotation de l'étoile est trop lente pour entretenir sa dynamo et son champ magnétique global commence à décliner.
Ces dernières années, l'équipe de scientifiques a traqué des signes plus directs de cette séquence d'extinction. Ils ont tout d'abord parcouru les mesures du champ magnétique solaire prises par différentes sondes spatiales, mais « étudier le Soleil isolé revient à examiner une seule et unique scène dans un long métrage », illustre Metcalfe. « Il nous manquait les scènes antérieures et ultérieures, même de simples images fixes suffiraient. » Ils ont donc recueilli des données sur la luminosité en rayons X, la rotation et la force du champ magnétique de 17 étoiles d'âges variés en utilisant le Grand Télescope binoculaire en Arizona, le plus grand télescope optique sur Terre.
Dans un article publié en septembre 2025, Metcalfe et ses collaborateurs ont assemblé ces différentes scènes et identifié une tendance claire. À peu près au milieu de leur vie, la force du champ magnétique des étoiles semblait diminuer brutalement, devenant jusqu'à 100 fois plus faible que leurs homologues quelques milliards d'années plus jeunes. Le Soleil se situe précisément dans cette tranche d'âge. Leur interprétation fut donc simple : « Nous assistons à l'effondrement de la dynamo solaire », déclare Metcalfe, « mais le processus s'étalera sur toute la seconde partie de la vie du Soleil. »
Certains astronomes trouvent l'explication convaincante. « À mes yeux, cette étude clarifie grandement la situation et dispose d'une solide base physique », témoigne Patrick Young, astrophysicien et astrobiologiste à l'université d'État d'Arizona. D'autres se montrent plus sceptiques face à l'analyse. « Il n'y a rien de faux en soi, c'est peut-être vrai […] mais la conclusion me semble légèrement forcée », déclare Barnes. « J'ai le sentiment qu'il existe d'autres façons de relier les points. »
Au lieu d'une extinction, le champ magnétique global pourrait par exemple approcher un minimum temporaire. D'après les simulations informatiques réalisées par un chercheur de l'université Paris-Saclay, Allan Sacha Brun, si une étoile tourne encore plus lentement que le Soleil, la vitesse de rotation aux pôles pourrait dépasser celle de l'équateur, ce qui entraînerait un regain de force du champ magnétique et donnerait naissance à une nouvelle dynamo, sans évolution cyclique de l'activité magnétique. « Si une étoile ralentit au-delà d'un certain point, elle pourrait relancer sa dynamo », résume le scientifique.
Une telle baisse de l'activité magnétique pourrait être le fruit d'un changement de forme du champ magnétique de l'étoile. Le champ magnétique en « dipôle », doté d'un pôle nord et sud, est la forme la plus simple d'organisation de la dynamo. Celle-ci peut également adopter des formes plus élaborées avec quatre pôles, ou huit. En 2018, Cecilia Garraffo du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics de Boston a appelé à une « révolution de la révolution », en soutenant que les astronomes avaient négligé l'influence de la complexité des champs magnétiques sur la rotation stellaire.
Lors d'un congrès à Tokyo en juin, les chercheurs ont présenté leurs différentes idées sur l'évolution du magnétisme stellaire. Pour Metcalfe, elles appartiennent toutes à une seule et même histoire. « Il pourrait s'agir de l'évolution naturelle des dynamos », suggère-t-il. « C'est une séquence. » Une étoile naît avec des champs magnétiques hautement complexes. En prenant de l'âge, ces champs chaotiques s'organisent pour former un dipôle puissant, ce qui ralentit la rotation de l'étoile. À mi-parcours, l'étoile tourne si lentement que son champ magnétique retrouve des formes plus étriquées et sa rotation n'est plus freinée. Enfin, à mesure que ses réserves d'hydrogène s'amenuisent, l'étoile gonfle, elle ralentit et le dipôle réapparaît.
En avril, Metcalfe et ses collègues ont observé une étoile de la constellation Aquila qui semble confirmer ce scénario. L'étoile en question est à un stade de son évolution plus avancé que le Soleil, mais elle affiche pourtant un champ magnétique stable et très puissant, tout comme le prévoient les simulations d'Allan Sacha Brun. « La boucle n'est pas encore bouclée », prévient toutefois le chercheur français. Son équipe tente actuellement d'élaborer des modèles pour déterminer si l'alternance de formes du champ magnétique peut expliquer les changements observés dans la rotation.
Il est crucial de gommer les disparités qui émanent de cette saga magnétique. Par leur activité, et donc leur rotation, les étoiles façonnent l'environnement des planètes qui les entourent. Si Metcalfe dit vrai à propos de l'effondrement du champ magnétique solaire, nous devrions assister à un apaisement de la météo spatiale sur Terre au cours des prochains milliards d'années : moins d'aurores boréales et d'éruptions solaires cataclysmiques. Si l'hypothèse du regain d'activité stellaire émise par Allan Sacha Brun est confirmée, le futur lointain nous réserverait donc une augmentation rapide de l'activité solaire, ce qui se traduirait par une recrudescence des tempêtes géomagnétiques sur Terre.
Par ailleurs, la Terre ne sera pas la seule concernée par les leçons tirées de ce débat. Si nous parvenons à une théorie de l'évolution magnétique qui inclut le Soleil au lieu de le marginaliser, nous pourrions faire de notre étoile une « pierre de Rosette » pour étudier les autres systèmes solaires.
En attendant, l'horloge tourne. La NASA a déjà programmé pour le début des années 2040 le lancement de la mission Habitable Worlds Observatory (HWO), qui vise à détecter les signatures chimiques de la vie sur des planètes orbitant d'autres étoiles. Le principal objectif de la mission est d'observer directement 25 jumelles de la Terre. Avant toute chose, les scientifiques doivent savoir dans quelle direction pointer le télescope, et donc connaître les étoiles qui ont le plus de chances d'abriter ces exo-Terres. Pour réduire la liste des cibles potentiellement habitables, les astronomes ont commencé à étudier le champ magnétique de leurs étoiles.
Prenons par exemple TRAPPIST-1, l'une des candidates les plus prometteuses en matière de voisinage habitable. Et pour cause, l'étoile ne compte pas moins de sept planètes rocheuses dans sa zone habitable, la région de son orbite où l'eau peut subsister à l'état liquide. Pourtant, lorsque Garraffo et Drake ont simulé la météo spatiale engendrée par TRAPPIST-1, ils ont découvert que ces particules balaieraient inlassablement les planètes en les dépouillant de leur atmosphère et de la moindre chance de vie telle que nous la connaissons.
D'après Patrick Young, qui participe à l'identification des cibles pour la mission HWO, l'historique d'activité stellaire pourrait offrir un critère de sélection utile pour l'habitabilité. « Si une étoile n'a pas été trop active depuis quelque temps, c'est une source de préoccupation en moins », indique l'astrobiologiste. « Il faut à tout prix prendre ce paramètre en considération. »
Quoi qu'il en soit, avant d'orienter les recherches d'une autre forme de vie, les astronomes doivent approfondir leur compréhension de la rotation des étoiles. « Il y a beaucoup à apprendre, conclut Barnes. J'ai consacré ma vie à la rotation et je n'en suis encore qu'aux prémices. »
Quel pourcentage de l'univers connaît-on ? « Cela dépend de ce que l’on appelle connaître ! » répond Jean-Pierre Luminet, directeur de recherche émérite au CNRS et membre du Laboratoire d’astrophysique de Marseille. « On observe directement environ 1 % de l’Univers sous forme lumineuse », celle des étoiles et des galaxies.
Le reste de l’univers n'est pas directement observable, mais on le devine par ses effets. Les astronomes décèlent la matière noire par l'attraction gravitationnelle qu’elle exerce sur la matière visible telle que les galaxies qu'elle retient, dont la rotation rapide les disperserait en son absence. L'énergie sombre agit quant à elle en sens inverse et accélère l'expansion cosmique, c'est-à-dire l'éloignement continu des galaxies les unes des autres.
Le modèle standard de la cosmologie, confirmé par les mesures du satellite Planck, attribue 4,9 % de l’Univers à la matière ordinaire faite d’atomes, 26,8 % à la matière noire et 68,3 % à l’énergie sombre. Seule une petite partie de cette matière ordinaire est directement visible sous forme d'étoiles et de galaxies lumineuses.
« Cependant, on ignore encore la vraie nature de la matière noire et de l’énergie sombre ; nous n’avons que des "candidats" prédits par des théories », précise Jean-Pierre Luminet. Les candidats avancés pour la matière noire portent des noms de particules encore hypothétiques, comme les WIMPs ou les axions. Tandis que l’énergie sombre est le plus souvent décrite par une « constante cosmologique », un terme qu'Einstein avait introduit dans ses équations puis abandonné, que la découverte de l'expansion accélérée a ensuite rétabli.
À chaque particule de matière correspond une antiparticule de même masse mais de charge électrique opposée. Lorsqu'une particule et son antiparticule se rencontrent, elles s'annihilent en libérant leur énergie sous forme de lumière. Juste après le Big Bang, l'univers primordial a produit matière et antimatière en quantités égales, qui auraient alors dû s'annihiler intégralement.
Une infime fraction de matière a pourtant subsisté, et aujourd'hui, « l’antimatière ne représente plus qu’un milliardième de la matière », note Jean-Pierre Luminet.
« Il y a donc eu un processus physique qui, dans les tout premiers instants de l’univers, a éliminé l’antimatière pour ne laisser subsister que la matière, lumineuse ou noire, qui compose les étoiles et les galaxies » explique-t-il.
Encore théorique, cette prédominance de la matière repose sur ce que les physiciens nomment des « ruptures de symétrie », de légères différences de comportement entre particules et antiparticules. Son origine demeure l'une des grandes questions ouvertes de la physique des particules, car sans ce déséquilibre, ni les galaxies, ni la vie n'auraient pu se développer.
La réponse dépend du cadre théorique, car dans la relativité générale, « le Big Bang est une singularité mathématique marquant l’origine du temps et de l’espace, de sorte que la question d’un “avant Big Bang” est exclue » explique Jean-Pierre Luminet. Une singularité correspond à un état où la densité de la matière et la courbure de l'espace deviennent infinies, et où les équations de la relativité générale cessent de livrer des résultats cohérents.
Pour décrire un tel instant, les physiciens cherchent à réunir la relativité générale, qui régit la gravitation à grande échelle, et la physique quantique, qui décrit le comportement des particules à l'échelle atomique. Cette théorie de gravité quantique n'existe pas encore sous une forme achevée, mais plusieurs approches l'esquissent.
La gravitation quantique à boucles, par exemple, supprime la singularité initiale et la remplace par un rebond. Ainsi, l'univers actuel proviendrait d'un univers antérieur, contracté jusqu'à un point limite avant de se dilater de nouveau. La question d'un « avant » retrouverait alors un sens, c'est ce qu'on appelle aussi le « Big Bounce ».
Jean-Pierre Luminet rappelle néanmoins la fragilité de ces modèles, car « ces nombreuses théories sont encore en construction, et aucune n’a pu encore être prouvée expérimentalement ».
Le terme de multivers recouvre l'idée selon laquelle notre univers ne serait pas unique, mais bien un univers parmi un très grand nombre, voire une infinité.
Jean-Pierre Luminet explique le succès actuel de cette hypothèse par son caractère « spectaculaire », mais reste sceptique. Selon lui, le multivers découle de théories de gravité quantique encore inabouties. « Je crains donc que l’idée ne soit pas vérifiable expérimentalement, malgré ce qu’en disent certains cosmologistes », tranche-t-il.
« Absolument », affirme l’astrophysicien. Beaucoup l’imaginent infini, mais « il y a plusieurs formes d’infini », précise-t-il, et « l’infini ne peut être mesuré ! ».
Il privilégie plutôt l’hypothèse d’un « univers fini, bien que sans bord », à laquelle il a consacré plusieurs recherches. L’image souvent employée est celle d’une surface qui se referme sur elle-même, comme un voyageur qui, en allant toujours tout droit, finirait par revenir à son point de départ sans avoir rencontré la moindre frontière.
Avec ses collaborateurs, Jean-Pierre Luminet a décrit plusieurs formes envisageables pour un tel espace, regroupées sous le nom d’« univers chiffonnés ». La plus connue est celle de « l’espace sphérique dodécaédrique », proposée dans la revue Nature en 2003.
« La question reste cependant ouverte, plusieurs formes restant compatibles avec les observations actuelles », tempère l’astrophysicien.
« Notre compréhension actuelle de l’univers repose sur la théorie de la relativité générale d’Einstein », rappelle Jean-Pierre Luminet. Celle-ci décrit quatre dimension, trois d’espace et une de temps, liées entre elles au sein de l’espace-temps. « Toutefois, la relativité générale n’est pas définitive car, si elle décrit bien la gravité, elle n’inclut pas les phénomènes quantiques qui décrivent les autres forces fondamentales de l’univers », explique-t-il.
La théorie des cordes, la plus connue d'entre elles, en imagine six ou sept de plus, repliées à des échelles trop petites pour être observées. Pour l’astrophysicien, « ce n’est qu’une astuce mathématique », et « aucune mesure expérimentale n’a, pour l’instant du moins, laissé le moindre indice d’autres dimensions que les quatre dimensions usuelles ».
« Vaste question » : Jean-Pierre Luminet y a consacré un ouvrage de 600 pages. L'avenir de l'univers dépend de son expansion, qui pourrait se poursuivre indéfiniment ou laisser place à une contraction. Les observations actuelles favorisent la première possibilité, « un univers se refroidissant indéfiniment vers le zéro absolu », décrit Jean-Pierre Luminet, un scénario que les cosmologistes nomment « Big Chill », ou « Grand Refroidissement ».
À très long terme, les étoiles s’éteindront une fois leur combustible épuisé, certaines laissant derrière elles des trous noirs. L’astrophysicien imagine alors un univers réduit à « un vaste cimetière de trous noirs de toutes tailles ».
Ces astres eux-mêmes ne seraient pas éternels. Stephen Hawking a montré en 1974 qu’un trou noir s’évapore lentement en émettant un faible rayonnement, jusqu’à disparaître au terme de durées sans commune mesure avec l’âge actuel de l’Univers.
Si tant de questions demeurent, cela tient à la nature même de la recherche. « Chaque nouvelle découverte, si elle peut résoudre certaines énigmes passées, en dévoile de nouvelles auxquelles on n’avait pas forcément pensé », observe Jean-Pierre Luminet. « C’est tout l’intérêt de la recherche scientifique : ne jamais s’arrêter à un savoir acquis, et creuser toujours plus les inévitables zones d’ombre de nos modèles », conclut-il.
En septembre, la NASA a annoncé la découverte d'un signe possible de vie, une « biosignature potentielle », sur Mars. Le rover martien Perseverance, qui explore depuis plusieurs années le lit asséché d'un lac, a découvert des traces d'anciennes réactions d'oxydoréduction, qui peuvent être le fruit d'une forme de vie ou de processus géologiques.
Bien que l'origine de ces réactions chimiques reste incertaine, cette découverte intrigante marque un nouveau chapitre dans la recherche de biosignatures dans des mondes extraterrestres. Depuis cinquante ans, les scientifiques sont à la fois fascinés et déconcertés par des composés et des structures ambigus observés sur nos planètes voisines et, de plus en plus, sur des exoplanètes situées en dehors de notre système solaire.
Voici un aperçu des découvertes les plus déconcertantes et de ce qu'elles signifient pour notre recherche de vie ailleurs dans l'Univers.
Il convient de noter que la définition d'une biosignature potentielle est floue. Les processus géologiques peuvent produire des structures complexes, comme des cristaux et des polymères, qui rendent difficile la distinction entre les signes de vie et processus non vivants.
« Si l'on se demande jusqu'à quel point la chimie inorganique peut devenir complexe, la réponse est : la biochimie, car la biochimie découle de la chimie inorganique », explique Sean McMahon, exobiologiste à la tête du Planetary Paleobiology Group de l'université d'Édimbourg.
En effet, il existe des structures sur Terre qui ne relèvent pas clairement des catégories biotique ou abiotique. Frances Westall, directrice de recherches et ancienne directrice du groupe d'exobiologie du Centre de Biophysique Moléculaire (CBM), en France, indique qu'il lui a fallu près de vingt ans pour confirmer l'origine biologique de microbes fossilisés en Australie datant de 3,45 milliards d'années. Dans une étude publiée en septembre 2025, son équipe a révélé que ces microbes, connus sous le nom de « bactéries chimiolithotrophes », pourraient constituer une forme de vie extraterrestre courante « notoirement difficile à détecter et à identifier ».
« J'ai dû attendre l'existence d'un instrument adapté pour mesurer ces éléments infimes et détecter les très faibles quantités de carbone », explique Frances Westall. « Cela a pris une éternité mais nous avons finalement réussi à obtenir les résultats irréfutables que nous recherchions vraiment ».
L'existence éventuelle de formes de vie abstraites ou inattendues et la présence de nouveaux processus géologiques pourraient rendre difficile la définition d'une norme pour les biosignatures.
« Nous recherchons un signal supérieur à un seuil de référence et, la plupart du temps, nous ne savons pas toujours quel niveau d'activité chimique peut être considéré comme normal sur une planète donnée », explique Sean McMahon. C'est pour cette raison que la recherche de biosignatures potentielles a une histoire si nébuleuse, sur la Terre et au-delà.
Les atterrisseurs Viking de la NASA se sont posés sur Mars au cours de l'été 1976, devenant ainsi les premiers robots opérationnels sur sa surface. Les atterrisseurs étaient équipés d'un dispositif d'expérience appelé « Labeled Release », qui consistait à mélanger des échantillons martiens à de l'eau et des nutriments afin de détecter une éventuelle activité biologique.
Le dispositif expérimental consistait à rechercher les gaz émis par l'échantillon enrichi en nutriments qui auraient révélé les processus métaboliques liés à la présence de microbes dans le sol martien. Étonnamment, l'expérience a détecté précisément les gaz que l'on s'attendait à observer en cas de présence de vie dans le sol, un résultat qui concordait avec des tests antérieurs menés sur du sol terrestre contenant des microbes.
Mais si ces résultats étaient prometteurs, l'expérience n'a pas systématiquement reproduit les mêmes résultats lors des tests ultérieurs. De plus, à mesure que les scientifiques en apprenaient davantage au sujet de la chimie du sol martien, il est apparu clairement que les composés abiotiques courants sur Mars pourraient potentiellement avoir libéré les gaz mystérieux détectés par Viking.
Ces résultats sont à présent largement considérés, au mieux, comme non concluants et de nombreuses explications abiotiques ont été avancées. Quoiqu'il en soit, toute cette expérience a déclenché une controverse qui a duré plusieurs décennies autour de la question de savoir si la mission avait réellement découvert des extraterrestres.
« Nous ne comprenons toujours pas complètement ce qu'il s'est passé, ce qui est un peu troublant quand on y réfléchit », affirme Sean McMahon. « Il s'agissait d'une expérience imparfaite, susceptible de produire aussi bien des faux positifs que des faux négatifs ».
Frances Westall estime qu'il y a probablement une explication non biologique à ce mystère, telles que la présence de composés réactifs dans le sol martien capables de produire les gaz détectés. Elle ajoute toutefois que « nous pourrions être surpris ».
« Il est vraiment difficile de se prononcer à 100 % en faveur ou contre », indique-t-elle. « Selon moi, cette analyse était intéressante mais nous ne disposons simplement pas de données suffisantes pour affirmer qu'elle indiquait la présence d'une trace de vie actuelle ».
Faisons un retour en arrière de deux décennies. En 1996, le président des États-Unis Bill Clinton a annoncé « la possible découverte de vie sur Mars » après que des scientifiques eurent identifié d'étranges structures dans une météorite martienne tombée en Antarctique, connue sous le nom d'Allan Hills 84001. Bien que les chercheurs aient initialement émis l'hypothèse que ces structures pourraient être « des vestiges fossilisés d'un biote martien disparu », il existe aujourd'hui un consensus général selon lequel elles peuvent être expliquées par la géochimie abiotique.
L'histoire de cette météorite a souvent été considérée comme une leçon illustrant les dangers de tirer des conclusions hâtives, mais a aussi contribué à susciter l'intérêt du grand public et à stimuler l'investissement universitaire dans la recherche de la vie dans d'autres mondes.
« Même si leurs interprétations étaient erronées, l'étude a véritablement fait avancer le domaine de l'exobiologie », affirme Frances Westall. « Nous en savons beaucoup plus aujourd'hui, trente ans après la publication de cet article ».
En plus de rechercher des signes de vie sur la surface d'autres planètes, les scientifiques scrutent de plus en plus le ciel des planètes lointaines à la recherche d'une chimie atmosphérique susceptible d'indiquer une activité biologique.
En 2021, une équipe de recherche a annoncé avoir détecté de la phosphine, un composé pouvant avoir une origine tant biotique qu'abiotique, dans l'atmosphère de Vénus. Plus tôt cette année, une autre équipe a signalé la présence d'une potentielle biosignature atmosphérique sur l'exoplanète K2-18b, située à 124 années-lumière de la Terre. Ces deux découvertes ont suscité de vives réactions et ont donné lieu à des recherches visant à trouver des explications non biologiques, qui constitueront sans doute un thème récurrent dans les prochaines années à mesure que nous étudierons plus en profondeur les ciels extraterrestres.
« Nous commençons à peine à effleurer la surface de la chimie atmosphérique des exoplanètes », indique Sean McMahon. « Pour découvrir la vie, il faut d'abord faire une observation que nous ne pouvons pas expliquer, puis le véritable travail consiste à réfléchir à toutes les explications possibles et à mener une véritable enquête scientifique ».
À cet égard, la nouvelle découverte de réactions d'oxydoréduction par Perseverance est palpitante mais il ne s'agit que du début d'une nouvelle histoire, pas de la conclusion. L'objectif final est d'envoyer un autre vaisseau sur Mars afin de récupérer les échantillons recueillis par Perseverance et les ramener sur Terre, où ils pourront être minutieusement analysés. Cette mission pourrait potentiellement révéler si Perseverance a déjà découvert une forme de vie extraterrestre, même si le projet de retour des échantillons est menacé par les coupes budgétaires proposées par le gouvernement actuel à l'encontre de la NASA.
Peut-être qu'un jour nous pourrons clairement identifier une véritable biosignature extraterrestre et enfin résoudre la grande énigme de savoir si nous sommes seuls dans l'Univers. Mais il nous faudra sans doute beaucoup de patience et de dévouement pour franchir cette étape majeure.
« Ce serait vraiment, vraiment passionnant », affirme Frances Westall à propos de la potentielle découverte de vie extraterrestre. « Mais je pense que ce sera probablement comme chercher une aiguille dans une botte de foin ».
Les amateurs d'astronomie ont attendu toute l'année ce mois d'août riche en événementsmarqué par une éclipse solaire totale exceptionnelle, visible depuis une partie de l'Europe, et des conditions presque parfaites pour observer la pluie de météores des Perséides.
Et ce n'est là qu'une partie de ces événements. Les spectacles célestes du mois d'août comprennent des alignements planétaires, une seconde éclipse, et le retour de la saison des aurores boréales à la fin du mois.
Voici comment profiter au mieux des événements du ciel nocturne de ce mois-ci, notamment quand et où les observer.
Le mois d'août offre un défilé matinal spectaculaire de planètes : Mars, Uranus, Saturne et Neptune seront visibles pendant plusieurs heures avant le lever du soleil. Vous aurez besoin d'un télescope ou de jumelles puissantes pour observer Uranus et Neptune. Environ une heure avant l'aube, Mercure et Jupiter se joindront au spectacle, juste au-dessus de l'horizon est.
Pour bénéficier de la meilleure vue, rendez-vous le 4 août pour observer la Lune et Saturne passer très près l'une de l'autre, elles seront visibles peu après le crépuscule. Peu de temps avant le lever du soleil, du 8 au 11 août, un autre spectacle commencera : un alignement serré de planètes au-dessus de l'horizon est, avec Jupiter, Mercure, Mars et la Lune qui formeront une ligne diagonale. Il s'agit d'une représentation de l'écliptique, le plan que toutes les planètes suivent autour du Soleil.
Mercure, planète rapide, est souvent trop proche du Soleil pour être facilement observée. Le 2 août, ces conditions d'observation s'amélioreront puisqu'elle atteindra son élongation occidentale maximale, c'est-à-dire sa plus grande distance apparente par rapport au Soleil. Ce moment coïncide parfaitement avec le défilé planétaire des petits matins du mois d'août. Observez cette planète rapide, ainsi que bon nombre de nos voisines du système solaire, dans les heures qui précèdent l'aube, en particulier au début du mois.
Le 7 août, après minuit, de nombreux amateurs d'astronomie aux États-Unis pourront observer le croissant de lune décroissant passer devant plusieurs des points bleus de l'amas stellaire des Pléiades. Ce phénomène, connu sous le nom d'occultation lunaire des Pléiades, commencera vers minuit et durera environ une heure, lorsque la Lune et l'amas stellaire se lèveront. La visibilité variera en fonction de votre position géographique. C'est dans l'est des États-Unis que le spectacle sera le plus impressionnant, avec la disparition progressive de plusieurs points lumineux des Pléiades, à mesure que la Lune passe devant elles.
La mi-août sera marquée par l'éclipse solaire totale tant attendue. Ce phénomène spectaculaire, qui se produit lorsque la Lune se place entre la Terre et le Soleil, plongera temporairement dans le crépuscule la bande étroite de totalité. Cette bande comprend l'est du Groenland, l'ouest de l'Islande et le nord de l'Espagne, où la phase de totalité, qui aura lieu lorsque la Lune recouvrira entièrement notre astre de jour en fin d'après-midi, durera entre une minute et un peu plus de deux minutes.
Une grande partie de l'Europe, du nord-ouest de l'Afrique et de l'est du Canada pourra observer une éclipse partielle plus ou moins importante. Les habitants de l'extrême est des États-Unis pourront également profiter d'un bref moment de l'éclipse cet après-midi-là. Veillez à avoir vos lunettes spéciales éclipse à portée de main pour des raisons de sécurité.
Les Perséides sont un rendez-vous incontournable de l'observation des étoiles en été et, cette année, elles pourraient offrir un spectacle exceptionnel. Cette année, le pic d'activité de cette pluie de météores, prévu le 12 et 13 août, coïncide avec une nouvelle lune, ce qui signifie que la lumière de la Lune ne viendra pas gêner le spectacle des Perséides. Sous un ciel d'encre, vous pourriez observer plus de 100 météores par heure. Les Perséides sont réputées pour leurs traînées exceptionnellement rapides, c'est-à-dire la trace laissée par le météore après son entrée dans notre haute atmosphère.
Les habitants des cinquante États américains pourront tous observer, ne serait-ce qu'un instant, l'éclipse lunaire partielle qui aura lieu à la fin du mois d'août. Et ce sera également le cas d’une partie de l’Europe et de l’Afrique. Au cours de cet événement, l'ombre de la Terre recouvrira environ 96 % de la pleine lune. Comme il s'agit d'une éclipse partielle, la Lune ne prendra pas la teinte rouge vif d'une Lune de sang comme lors de l'éclipse totale qui a eu lieu en mars dernier. Les amateurs d'astronomie pourront tout de même admirer une subtile lueur orange. Observez le ciel en France à 6h12 pour apercevoir le maximum de l'éclipse.
La pleine lune du mois d'août illuminera le ciel vers six heures du matin le 28 août. Si la nuit du 27 au 28 août est le moment idéal pour observer l'effet d'éclipse, vous pouvez également admirer notre satellite, qui apparaîtra particulièrement grand et lumineux lors de son lever, dans la soirée du 28 août. Admirez le lever de la lune au-dessus de l'horizon est, à peu près au moment du coucher du soleil. Selon The Old Farmer’s Almanac, elle est surnommée « pleine lune de l'Esturgeon » en raison de l'abondance de ces poissons autour des Grands Lacs et du lac Champlain, dans le nord-est des États-Unis.
La Lune clôt ce mois riche en événements célestes par un passage tout près de Saturne dans la nuit du 30 au 31 août. Les deux astres apparaîtront à moins de cinq degrés l'un de l'autre, soit l'équivalent de la largeur de trois doigts. Observez-les s'élever ensemble au-dessus de l'horizon est environ deux heures après le coucher du soleil. Elles suivront l'écliptique tout au long de la nuit, avant de disparaître au lever du soleil. Le reste du défilé planétaire les suivra, notamment Mars et Jupiter, qui sont les plus visibles à l'œil nu.
La fin du mois d'août marque le retour de la saison des aurores boréales alors que l'obscurité s'installe progressivement dans le ciel arctique. Les amateurs de ciel nocturne qui se rendent dans des destinations telles que l'Alaska, le nord du Canada, l'Islande et la Scandinavie pourront peut-être admirer les premières aurores boréales si le ciel est dégagé et que l'activité solaire est intense. Pour profiter au mieux du spectacle, éloignez-vous des lumières des villes et consultez les prévisions météorologiques spatiales avant de partir.
Dans la nuit du 30 juillet au petit matin du 31 juillet, deux pluies de météores connaîtront leur pic à peu près au même moment. Les Delta aquarides du Sud pourraient répandre dans le ciel de nombreuses traînées peu lumineuses tandis que les Alpha Capricornides pourraient produire moins de boules de feu mais beaucoup plus brillantes.
Malheureusement, les conditions d'observation seront difficiles cette année. La pleine lune du mois de juillet aura lieu le 29 juillet, ce qui signifie que la Lune sera éclairée à environ 98 % au moment du pic des pluies de météores, la nuit suivante. Son éclat illuminera le ciel nocturne et masquera bon nombre des météores les plus faibles.
Les observateurs patients pourront peut-être apercevoir des boules de feu caractéristiques des Alpha Capricornides brillant à travers le clair de lune. Voici ce qu'il faut savoir au sujet des pluies de météores qui auront lieu ce mois-ci.
Les pluies de météores ont lieu lorsque la Terre traverse des nuages de débris rocheux laissés par des comètes. Ces particules percutent l'atmosphère terrestre à grande vitesse, se réchauffent et produisent ces traînées que l'on appelle communément « étoiles filantes ».
« C'est un pur hasard que les traînées de débris de deux comètes différentes se croisent à l'endroit où notre planète passe, entraînant une superposition de leurs pics d'activité », affirme Devon Salasin, astronome en chef chez Stargazing Moab.
Les Delta aquarides du Sud restent actives de mi-juillet à mi-août tandis que les Alpha Capricornides le sont du début du mois de juillet jusqu'à mi-août. En raison de cette longue période d'activité, les météores issus de ces deux pluies peuvent apparaître bien avant et bien après leur pic officiel.
« Outre le fait qu'elles proviennent de deux points légèrement différents dans le ciel, ce qu'on appelle le radiant des pluies de météores, les Delta aquarides du Sud offrent des traînées plus fréquentes mais moins visibles, tandis que les Alpha Capricornides sont réputées pour leurs boules de feu plus lentes et plus lumineuses », explique Alex Gianninas, professeur d'astronomie au Connecticut College.
Dans des conditions d'observation idéales, c'est-à-dire sous un ciel complètement noir, les Delta aquarides du Sud peuvent produire environ vingt-cinq météores par heure tandis que les Alpha Capricornides en produisent généralement environ cinq par heure.
Une boule de feu est un météore d'une brillance inhabituelle. « La plupart des météores sont relativement petits, parfois de la taille de petites particules de poussière, tandis que les météores qui créent une boule de feu plus visible sont de grande taille, pouvant aller de la taille d'un caillou à celle d'un rocher », explique Alex Gianninas.
Elles peuvent également se déplacer plus lentement que les météores classiques et laisser derrière elles des traînées lumineuses qui persistent après la disparition du météore lui-même. « Les couleurs associées aux différents éléments chimiques vaporisés dans l'atmosphère peuvent être plus visibles », précise Devon Salasin.
Les personnes souhaitant les observer doivent trouver le lieu le plus sombre possible et laisser au moins vingt minutes à leurs yeux pour s'adapter à l'obscurité. Aucun télescope n'est nécessaire. Les météores peuvent apparaître partout au-dessus de votre tête : s'allonger en ayant une large vue du ciel offre donc les meilleures chances d'en apercevoir un. Les deux pluies sont plus faciles à observer après minuit, lorsque leurs radiants s'élèvent plus haut dans le ciel.
Même si la Lune, presque pleine, masquera une grande partie de la faible activité des Delta aquarides du Sud, les boules de feu des Alpha Capricornides pourraient tout de même valoir le coup de veiller tard dans la nuit. « Persévérez et vous apercevrez peut-être ce qui fait la renommée de cette pluie de météores : des boules de feu lumineuses se déplaçant lentement », recommande Devon Salasin.
La prochaine pluie de météores majeure s'annonce spectaculaire. Les Perséides, l'une des pluies de météores les plus abondantes de l'année, devraient atteindre leur pic dans la nuit du 12 au 13 août.
À l'échelle de la planète, le 12 août donnera lieu à un rare doublé astronomique : une éclipse solaire totale et le pic des Perséides auront lieu le même jour.
Si l'éclipse totale ne sera visible que depuis une étroite bande traversant le Groenland, l'Islande et l'Espagne, les Perséides seront visibles depuis la majeure partie de l'hémisphère nord et jusqu'aux latitudes moyennes de l'hémisphère sud.
À 346 années-lumière de la Terre, dans la constellation du Cancer, une étoile de type solaire, légèrement plus grande et plus chaude que notre Soleil, est animée d'un oscillement infime. Ce frémissement trahit la présence d’exoplanètes, ces planètes en orbite autour d'une étoile, en dehors de notre Système solaire. L'existence de près de 6 000 d'entre elles a été confirmée. Près de 8 000 exoplanètes-candidates supplémentaires ont été découvertes au moyen de télescopes terrestres ou d'observatoires spatiaux, mais leur existence doit encore être confirmée.
En 2015, le télescope spatial Kepler avait identifié cinq exoplanètes autour de cette étoile, nommée HIP 41378, en détectant les baisses de luminosité provoquées lorsqu'elles passaient devant elle. Mais le système restait encore largement énigmatique. Salomé Grouffal, chercheuse en post-doctorat à l'Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble, a repris cette décennie de mesures, fruit d'une collaboration internationale. L'étude, parue en 2026, livre enfin la masse des six planètes, et les signes de l'existence d'une septième.
Lorsqu'une planète passe devant son étoile, elle en masque une partie de sa lumière, ce qui donne des indices sur sa taille. C'est ainsi que Kepler avait repéré cinq des planètes de HIP 41378. Cette méthode, dite des transits, donne le rayon des planètes, mais pas leur masse. « Sans cette information, il est très difficile de déterminer leur composition », explique Salomé Grouffal.
Pour évaluer la masse d'une planète qu'on ne voit pas, les astronomes observent son effet sur l'étoile. En orbitant, chaque planète attire son astre et le fait osciller légèrement ; vue de la Terre, l'étoile se rapproche puis s'éloigne, et ce balancement se manifeste par d'infimes variations de vitesse. Par cette méthode, dite des vitesses radiales, les astronomes parviennent à déduire la masse de la planète. Dans le cas de HIP 41378, le mouvement est minuscule. « L'étoile ne "bouge" que de quelques mètres par seconde, ce qui est à la limite de ce que nos instruments peuvent mesurer », indique la chercheuse, un signal plus lent que la marche d'un piéton.
Débusquer un signal aussi ténu demande du temps, d'autant que les planètes lointaines l'étirent sur des années. « Pour le détecter, il faut observer le système sur une durée comparable à celle de son orbite », précise Salomé Grouffal. La planète la plus externe accomplissant sa révolution autour de son étoile en 542 jours, il a fallu observer plusieurs de ces révolutions. Aucun observatoire au sol ne la gardant en vue toute l'année, les mesures se sont étalées davantage.
Quatre ans de mesures avec plusieurs spectrographes répartis sur trois continents, puis cinq années avec ESPRESSO, le plus précis d'entre eux, installé sur le Très Grand Télescope européen au Chili, ont fini par isoler chaque signal. « Pour la première fois, nous connaissons leur masse ainsi que l'organisation globale du système », résume la chercheuse. « Il s'agit du premier système multiplanétaire avec des planètes à longues périodes orbitales [durée mise pour faire le tour de leur étoile] connu avec autant de précision » souligne-t-elle.
Le système est composé de deux familles. Près de l'étoile gravitent trois planètes plus petites que Neptune, HIP 41378 b, c et g, qui bouclent leur orbite en quinze, trente et un et soixante-trois jours. Leurs périodes obéissent à des rapports réguliers, « proches d'une chaîne de résonances, ce qui suggère qu'elles ont une histoire de formation commune », note Salomé Grouffal. La plus discrète des trois, HIP 41378 g, a été identifiée grâce aux vitesses radiales.
Plus loin, après une zone déserte, s'étend la seconde famille, trois planètes de la taille de Neptune à Saturne, dont les orbites durent de 280 à 540 jours. « Elles sont peu denses, ce qui indique qu'elles possèdent probablement une importante enveloppe de gaz », précise la chercheuse. Le plan sur lequel elles évoluent est incliné d'environ un degré par rapport à celui des planètes internes.
Cette double structure fait, en partie, l'intérêt du système. « Elles sont nées dans le même environnement, mais ont évolué différemment selon leur masse et la distance qui les sépare de l'étoile », observe Salomé Grouffal. Surtout, ces planètes lointaines passent devant l'étoile, ce qui n'arrive presque jamais : « les planètes les plus éloignées transitent rarement, car leur alignement avec la Terre doit être extrêmement précis. » Un système sur 200 environ se présente sous cet angle favorable, ce qui donne accès à des régions habituellement hors de portée, plus proches des confins de notre Système solaire. « C'est un excellent laboratoire pour étudier la formation et l'évolution des systèmes planétaires, et pour comparer leur architecture à celle de notre propre Système solaire », affirme la chercheuse.
La future mission européenne PLATO prolongera cet effort, et cherchera des planètes semblables à la Terre, parfois sur de longues orbites. La détection ne suffira pas à les caractériser : « pour comprendre sa nature, il faut ensuite mesurer sa masse grâce à la méthode des vitesses radiales », rappelle Salomé Grouffal, qui voit en HIP 41378 « un véritable banc d'essai pour préparer le suivi des nombreuses planètes que PLATO devrait découvrir ».
Une planète, dans ce système, se démarque des autres. La plus externe, HIP 41378 f, est presque aussi grande que Saturne, mais possède l'une des densités les plus faibles jamais mesurées, environ 0,17 gramme par centimètre cube. « C'est une densité bien inférieure à celle de Saturne, qui est déjà la planète la moins dense de notre Système solaire », souligne Salomé Grouffal. « Une planète aussi peu dense doit être constituée en grande partie de gaz » ajoute-t-elle.
La chercheuse peine à expliquer une telle légèreté, « pour les planètes très proches de leur étoile, on pense que le fort rayonnement de celle-ci peut dilater leur atmosphère. Mais HIP 41378 f est trop éloignée pour que ce mécanisme fonctionne ».
Salomé Grouffal avance deux hypothèses. Dans la première, la planète posséderait « une atmosphère très étendue, avec des brumes situées à haute altitude qui la font paraître plus grande qu'elle ne l'est réellement ». Dans la seconde, un vaste système d'anneaux, vu sous un angle particulier, pourrait élargir la surface qui masque l'étoile pendant le transit, « ce qui conduirait à surestimer le rayon de la planète et donc à sous-estimer sa densité ». Une chose est certaine, « elle met à l'épreuve nos modèles et montre qu'il existe encore des types de planètes que nous ne comprenons pas complètement », résume la chercheuse.
Dix ans plus tard, HIP 41378 n'a pas encore livré tous ses secrets. Un signal compatible avec une septième planète, d'une période d'environ sept ans, attend confirmation : « il est encore trop tôt pour l'affirmer avec certitude », l'activité de l'étoile pouvant imiter la trace d'une planète. Les orbites de deux planètes intermédiaires gardent quant à elles une part d'ombre, et la planète f conserve son mystère dans l'attente de son observation par le télescope spatial James Webb. « Travailler sur ce système, c'est un peu comme un jeu de cache-cache : chaque fois que l'on pense avoir résolu une énigme, une nouvelle apparaît », conclut-elle.
Lorsqu'ils inspectent l'univers à la recherche de planètes potentiellement habitables, les scientifiques concentrent habituellement leurs efforts sur la couleur verte. Après tout, le vert est la couleur fondamentale de la vie sur Terre. Et si la vie sur d'autres planètes n'était pas du tout verte ? Allons plus loin, et si elle était pourpre ?
Dans une étude publiée en avril par la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, une équipe de chercheurs s'intéresse aux bactéries pourpres, ces micro-organismes à la robe rouge violacé et magenta qui habitent certains des environnements les plus hostiles de notre planète. Les chercheurs ont recueilli et cultivé des échantillons de différentes espèces de ladite bactérie afin de mesurer les longueurs d'onde reflétées par les organismes. L'idée est d'enrichir la base de données des signatures possibles de la vie que les futurs astronomes pourraient tenter d'identifier sur d'autres planètes.
« Il existe une telle diversité de formes de vie », déclare Lisa Kaltenegger, coautrice de l'étude et astronome à l'université de Cornell. « Ce serait dommage de la rater juste parce qu'elle n'est pas verte », ajoute la scientifique, également autrice d'un nouveau livre sur les mondes extraterrestres.
Bien avant l'émergence des forêts verdoyantes et du vert éclatant de l'efflorescence algale qui colorent actuellement notre monde, la Terre était une planète inhospitalière. Elle était pauvre en oxygène et les températures y étaient extrêmes.
Pourtant, c'est dans ces conditions redoutables que des organismes comme les bactéries pourpres s'épanouissent.
Au lieu d'utiliser la chlorophylle, l'organite vert dont la plupart des végétaux sont équipés de nos jours pour réaliser la photosynthèse, les bactéries pourpres utilisent les bactériochlorophylles et les caroténoïdes, qui leur permettent d'effectuer la photosynthèse dans les environnements pauvres en oxygène et en lumière.
« Donc on peut imaginer qu'une autre Terre, à une époque antérieure, aurait été pourpre si ces organismes étaient abondants, car les conditions auraient été idéales pour leur survie et leur prolifération », explique Ligia Fonseca Coelho, coautrice de l'étude et microbiologiste à l'université de Cornell.
En d'autres termes, une exoplanète pourpre, c'est possible.
À vrai dire, les scientifiques ont déjà émis l'hypothèse que la Terre primitive ait pu être pourpre. Dans une étude parue en 2018, des chercheurs ont conclu que les archées pourpres, un autre type de micro-organisme qui utilise une molécule appelée rétinal pour effectuer la phosynthèse, auraient pu dominer notre planète lorsqu'elle était encore pauvre en oxygène. « Ce que fait cette nouvelle étude, c'est étendre les potentielles formes de vie capables de produire une signature pourpre », indique Shiladitya DasSarma, biologiste moléculaire à l'université du Maryland et auteure principale de l'article publié en 2018.
À présent, les scientifiques à l'origine de la nouvelle étude ont ajouté les données spectrales de 20 espèces de bactéries pourpres, recueillies dans des milieux comme des marais ou des lacs. Les chercheurs ont ensuite mesuré les longueurs d'onde de lumière réfléchies par les bactéries et modélisé l'apparence de ces caractéristiques si elles étaient observées sur une autre planète.
Le résultat est une collection de signatures lumineuses que l'équipe s'applique à ajouter à une base de données en cours de construction. Ces données sont publiques, indique Kaltenegger, afin de permettre aux scientifiques du monde entier d'utiliser ces signatures dans leurs propres projets.
Pour chercher la vie sur d'autres planètes, les astronomes utilisent des marqueurs appelés biosignatures. La couleur de la surface d'une planète peut être considérée comme une biosignature. Pour la voir, les astronomes utilisent une technique appelée spectroscopie de réflectance.
Malheureusement, « ce type d'observation n'est pas possible avec les télescopes dont nous disposons aujourd'hui », précise Edward Schwieterman, astronome à l'université de Californie à Riverside, non impliqué dans la nouvelle étude. Par exemple, le télescope spatial James Webb peut uniquement détecter les biosignatures dans l'atmosphère d'une exoplanète, en identifiant par exemple de l'oxygène, du méthane ou d'autres gaz. Le dernier-né des télescopes spatiaux est donc incapable de mesurer la lumière réfléchie par la surface d'une planète.
« La difficulté, c'est de traduire ce que nous étudions au sein du laboratoire en mesures astronomiques », reconnaît DasSarma.
Cela dit, les chercheurs espèrent que la nouvelle étude offrira une source d'inspiration aux projets en cours de construction, comme le Télescope géant européen (Extremely Large Telescope, ELT), fruit de la collaboration entre l'Europe et le Chili, où sera implanté le télescope, et l'Habitable World Observatory mis au point par la NASA, deux projets d'envergure dont l'objectif est de capturer des images capables de fournir ces mesures de la surface. Les observatoires devraient entrer en service dès 2030.
« Cela nous pousse à garantir que cette future mission possède la capacité de détecter de telles signatures », déclare Schwieterman, également membre d'un groupe de travail sur les biosignatures pour l'Habitable Worlds Observatory de la NASA.
Comprendre la vie pourpre sur Terre permet également d'étendre la définition de la vie ailleurs dans l'univers. De nombreuses planètes rocheuses habitables sont en orbite autour d'étoiles appelées soleils rouges, une version plus petite et moins brillante que le Soleil jaune qui occupe le centre de notre système solaire. Les organismes pourpres sont capables d'exploiter les rayons à faible énergie émis par ces soleils rouges.
« C'est en fait le type d'étoiles le plus répandu », indique Coelho. « C'est pourquoi le modèle pourpre est aussi important, car il comble le vide qui existe pour le type de vie capable de s'épanouir sur les planètes qui évoluent autour de ces étoiles abondantes », explique-t-elle.
En attendant, les scientifiques de Cornell continuent d'enrichir leurs bases de données de couleurs et de signatures, en s'intéressant à d'autres formes de vie capables de survivre dans différentes conditions extrêmes.
« La Terre est pleine de vie. Et si on la compare à un puzzle, nous essayons en fait d'identifier les pièces qui ont le plus de chance d'exister sur les planètes que nous pouvons observer », illustre Kaltenegger.
« Toute cette incroyable biodiversité à notre portée, nous devons l'étudier afin de créer des outils qui nous aident à chercher la vie sur d'autres planètes », conclut Coelho. « Nous avons besoin de biodiversité en astronomie. »
En 1964, un ferry quitta la Nouvelle-Écosse pour l’archipel français de Saint-Pierre-et-Miquelon. La mer était démontée et à bord, une partie des passagers fut prise d’un terrible mal de mer, tandis que les autres hommes jouaient aux cartes, s’amusant de voir le bateau tanguer.
Ces derniers avaient été amenés à bord par des chercheurs tentant de comprendre cet étrange phénomène : aucune épreuve d’équilibre, du navire en pleine tempête à la centrifugeuse, ne perturbait ces passagers.
À la fin des années 1950, la course à l’espace s’engageait sans qu’aucun humain eût encore franchi la frontière de l’atmosphère terrestre. Les ingénieurs savaient lancer une fusée, mais ignoraient presque tout de ce qui attendait un être vivant une fois la gravité disparue. Le mal des transports figurait toutefois parmi les menaces pressenties, car un équipage incapable de fixer un cadran ou de tenir debout compromettait la mission tout entière.
Ce malaise prend racine dans une région minuscule de l’oreille interne. « L’appareil vestibulaire, c’est une partie de l’oreille interne. Il y a une partie antérieure, la cochlée, qui contient l’organe de l’audition, et une partie postérieure, le vestibule », explique Pierre Denise, professeur de physiologie médicale à l’université de Caen, qui consacre ses travaux au rôle de la gravité dans cet organe. Le vestibule abrite lui-même deux familles de capteurs : « une partie détecte les rotations, les canaux semi-circulaires, et une autre est sensible aux accélérations et à la gravité. »
« Sur Terre, le système otolithique est stimulé en permanence, vingt-quatre heures sur vingt-quatre », poursuit Pierre Denise, « mais quand le corps passe en apesanteur, il n’est plus stimulé par la gravité ».
Encore fallait-il pouvoir distinguer, parmi les bouleversements en lien avec l’apesanteur, ceux qui pouvaient avoir une influence sur le système otolithique, et ceux qui avaient d'autres origines, comme la remontée des liquides vers le haut du corps. « Un bon moyen de le savoir, c’est d’étudier des patients qui n’ont plus ce système », résume le chercheur.
Depuis 1958, des personnes sourdes participaient déjà aux essais de Pensacola, en Floride, et l’un d’eux, Robert Greenmun, suggéra au médecin Ashton Graybiel, qui dirigeait ces recherches, de recruter dans son ancienne université.
Ainsi, entre 1958 et 1968, onze hommes de l'université de Gallaudet, un établissement dédié à l’éducation des personnes sourdes, prêtèrent leur corps à la marine américaine et à la NASA, tout juste créée.
Onze d’entre eux, âgés de vingt-cinq à quarante-huit ans, furent au cœur de l’étude : Harold Domich, Robert Greenmun, Barron Gulak, Raymond Harper, Jerald Jordan, Harry Larson, David Myers, Donald Peterson, Raymond Piper, Alvin Steele et John Zakutney. Beaucoup tirèrent une fierté durable de pouvoir servir leur nation grâce à ce handicap qui les avait longtemps laissé au banc de la société. « Nous étions différents, d’une manière dont ils avaient besoin », résume Harry Larson, l’un des volontaires.
Pour comprendre pourquoi ces hommes ne souffraient pas de ce type de perturbations, il faut revenir à ce qui rend les autres malades. « Si vous êtes dans un bateau en pleine tempête, vous êtes beaucoup plus facilement malade à l’intérieur qu’à l’extérieur. Le bateau bouge, mais votre environnement visuel est stabilisé. Il y a un conflit sensoriel entre le système vestibulaire qui signale un mouvement et la vision qui signale une absence de mouvement » explique Pierre Denise.
En orbite, poursuit le chercheur, le conflit se déplace à l’intérieur même de l’oreille. Lorsqu’un astronaute incline la tête, ses canaux semi-circulaires signalent fidèlement le mouvement, mais ses otolithes, privés de gravité, affirment que la tête n’a pas bougé.
Pour provoquer ces dissonances et mesurer la résistance des volontaires, quatre d'entre eux vécurent douze jours dans une chambre circulaire de six mètres de diamètre, en rotation continue à dix tours par minute, meublée comme un logement et seulement immobilisée pour le ravitaillement. Ils dormaient la tête tournée vers le centre, alignés comme les rayons d’une roue. À l’intérieur, les forces de Coriolis désorientaient les personnes qui entraient dans la pièce en mouvement, si bien que le corps devait s'adapter à la rotation pour pouvoir marcher convenablement. « Une personne avec un système vestibulaire, dans ce type d'environnement, va être malade dès le début. Les patients observés, eux, ne l'ont pas été ».
Les visiteurs valides, malades les premiers jours, finissaient par s’accoutumer, avant de se retrouver désorientés dès que la rotation cessait. « Le cerveau avait appris à fonctionner dans deux états différents, et il passait de l’un à l’autre comme avec un interrupteur », raconte Pierre Denise.
Les autres dispositifs ne ménageaient pas davantage les corps. Sanglés dans des coques de plâtre, plusieurs tournoyèrent en centrifugeuse, éprouvés au sec puis immergés jusqu’au cou dans un bassin.
En outre, une nuit, les volontaires montèrent puis descendirent puis descendus à grande vitesse dans les ascenseurs de l’Empire State Building, soumis à des variations de pesanteur. Une fois dans la cabine, « on met une petite lampe qui ne bouge pas, et [contrairement aux hommes de Gallaudet] une personne normale va la voir se déplacer, monter ou descendre. » Trompée par l’accélération, l’oreille saine prête à la lampe immobile un mouvement qu’elle n’a pas. Ce mirage, sans conséquence pour un passager d’ascenseur, peut égarer un pilote aux commandes.
De toutes ces péripéties, la traversée vers Saint-Pierre-et-Miquelon, conçue pour les confronter à une mer déchaînée, demeura la plus rude de ces aventures, « avec le recul, oui, c'était effrayant… mais en même temps, nous étions jeunes et avides d'aventures », se souvient Barron Gulak.
Le programme s’acheva en 1968. Leurs noms disparurent peu à peu de la mémoire des laboratoires, à mesure que le rôle de l’oreille interne devenait une évidence dont l’origine importait moins. Il fallut attendre 2017 pour que l’université Gallaudet les sorte de l’oubli avec l’exposition Deaf Difference + Space Survival.
De cette décennie d'expérimentation, on tira une meilleure compréhension du mal des transports et des illusions sensorielles. Mais comme l'explique Pierre Denise, le mal de l’espace reste quant à lui encore mal compris. « Une personne qui a le mal de mer est beaucoup plus susceptible d’être malade en voiture ou en avion, tout est corrélé. Mais des astronautes qui n’ont jamais eu le mal des transports, même en bateau, peuvent être très malades dans l’espace, et inversement », souligne-t-il.
« Certains pensent même que ce ne serait pas un mal des transports, mais plutôt une sorte d’hypertension intracrânienne », rapporte le chercheur. Privés de gravité, le sang et les autres liquides du corps refluent vers le haut et s’accumulent dans la tête, une redistribution qui suffirait peut-être à soulever le cœur, comme chez les malades dont une tumeur comprime le cerveau.
Pierre Denise étudiait le retour des astronautes sur Terre, incapables de tenir debout durant les premières heures, quand il prit connaissance des résultats de l'étude menée sur les onze de Gallaudet. Avec son équipe, il compara leurs performances à celles de patients privés des deux côtés de leur fonction vestibulaire. Les résultats se révélèrent presque identiques. « Un patient qui n’a pas de système vestibulaire, c’est un peu comme un astronaute, mais pas un astronaute dans l’espace, plutôt un astronaute qui revient sur Terre », explique-t-il.
Le chercheur va plus loin dans sa réflexion. Les agences spatiales préparent des séjours sur la Lune et des voyages vers Mars, où, selon lui, tout se jouera dans les heures suivant l’atterrissage, sans le moindre secours au sol. Pour une telle mission, une personne privée d’oreille interne fonctionnelle résisterait peut-être mieux qu’une autre, une idée que le chercheur et ses collègues défendent aujourd’hui. « Avoir des patients atteints de troubles vestibulaires dans l’espace pour aller sur Mars peut être un avantage, parce que chez eux, un certain nombre d’illusions potentiellement très dangereuses n’apparaissent pas », avance Pierre Denise.
En décembre 2021, alors que la NASA choisit le jour de Noël pour lancer le télescope spatial James Webb (JWST), les astronomes attendent impatiemment au pied de l'arbre des révélations sur les premières galaxies de notre univers.
Parmi ces premiers éclats de galaxies, Ivo Labbé de la Swinburne University of Technology en Australie et ses collègues ont fait une découverte totalement inattendue : 13 taches rouges étincelantes. Après avoir utilisé la luminosité pour estimer leur masse et la couleur pour calculer leur distance avec la Terre, et donc leur âge, les chercheurs ont abouti à une seconde surprise : six de ces taches étaient presque aussi massives que notre galaxie, la Voie lactée, mais existaient déjà au cours des 600 à 700 premiers millions d'années de l'univers. La présence de telles galaxies pendant le premier milliard d'années de l'univers n'aurait aucun sens à l'égard des théories établies à ce jour sur la formation et l'évolution des galaxies, c'est pourquoi les astronomes ont surnommé ces points rouges des « briseurs d'univers ».
Cependant, ces titans étaient bien trop imposants par rapport aux galaxies attendues par les chercheurs pour que ces derniers se contentent de mettre un terme à leur investigation. Le mystère des petits points rouges était né. Malgré des débuts prolifiques au cours du premier milliard d'années de l'univers, ces objets ne semblaient correspondre à aucun modèle théorique ni aucune classe connue des astronomes.
« C'était assez déroutant », témoigne Bingjie Wang, astronome de Princeton et coauteur de la découverte aux côtés de Labbé. « L'histoire ne collait pas. »
Quatre ans plus tard, les astronomes ont identifié près d'un millier de petits points rouges, dont une vingtaine dans l'univers moderne, et les théories quant à leur nature se multiplient. Plus les astronomes en apprennent sur eux, plus ces petits points rouges semblent avoir joué un rôle fondamental dans l'évolution de l'univers et la croissance des divers objets qu'il renferme.
Labbé, Wang et leurs collègues ont découvert les petits points rouges dans des clichés du ciel de nuit capturés le 21 juin 2022. Ces clichés faisaient partie des premières données recueillies par le télescope spatial James Webb, alors que les scientifiques expérimentaient avec ses instruments pour exposer les capacités du télescope. Lorsque l'équipe publia ses résultats dans l'édition de février 2023 de la revue Nature, d'autres groupes d'astronomes avaient identifié de nouvelles taches rouges avec encore plus de détails.
« C'est grâce à ces articles en cascade que nous avons réalisé à quel point ces objets étaient répandus », déclare l'astronome Dale Kocevski du Colby College dans le Maine, aux États-Unis, qui observe et tente de comprendre ces mystérieuses masses rouges depuis 2022.
Pour comprendre ce que pourraient être les petits points rouges, en dehors de gigantesques galaxies, les scientifiques ont fait appel à la spectroscopie, une technique qui décompose la lumière en différentes longueurs d'ondes, ou couleurs. Cela permet aux astronomes d'évaluer l'intensité de chaque longueur d'onde au sein du spectre de la lumière afin de révéler la composition chimique de l'objet qui émet cette lumière.
La lumière parcourt également de longues distances qui ne cessent de s'allonger en raison de l'expansion de l'univers. Cette expansion fait glisser les couleurs vers le côté rouge du spectre de la lumière. Cependant, puisque les astronomes identifient un élément chimique par son motif spécifique de raies spectrales, ils peuvent continuer à identifier ce motif même s'il tire un peu plus vers le rouge. En analysant ces couleurs et leur degré de décalage vers le rouge, les astronomes peuvent déterminer la distance à laquelle se trouve un objet. Les scientifiques peuvent également utiliser ces raies décalées pour évaluer le mouvement des gaz à la source de la lumière. Cette dernière information s'est révélée cruciale pour l'étude des petits points rouges.
L'hydrogène est l'atome le plus répandu dans l'univers, mais à la place de la raie nette et étroite caractéristique de l'élément, la lumière des petits points rouges ne donnait à voir qu'une bande diffuse et anormalement large. Cette particularité est le fruit d'un déplacement incroyablement rapide, atteignant plusieurs milliers de kilomètres par seconde, indique Kocevski, dans un mouvement de va-et-vient par rapport à l’observateur. Ces raies floues, poursuit-il, évoquent « un objet terriblement massif autour duquel orbitent des gaz », comme un trou noir supermassif et la matière qui l'encercle.
Après avoir découvert cette raie d'hydrogène élargie, les astronomes ont troqué les galaxies de leur hypothèse initiale pour des trous noirs attirant activement la matière au centre des galaxies où ils ont vu le jour. À l’époque, les astronomes attribuaient la couleur rouge à une grande quantité de poussière qui aurait fait rougir la lumière en provenance du trou noir actif. Plus les données s’accumulaient autour de la question, plus leur analyse pointait dans une autre direction et les trous noirs actifs ont peu à peu cédé leur place à des objets encore plus troublants dans les théories des spécialistes.
Les trous noirs qui absorbent beaucoup de matière s'entourent d'un disque d'accrétion, qui se réchauffe et brille de mille feux sous l'effet des rayons X. Si les petits points rouges étaient de simples trous noirs actifs, ce rayonnement de haute intensité aurait été « visible ». Pourtant, un seul de ces objets apparaît dans les observations aux rayons X. Par ailleurs, les trous noirs actifs présentent d'ordinaire des variations de luminosité, en raison de points chauds, d'instabilités et d'éruptions dans le disque d'accrétion. « Les petits points rouges ne montrent globalement aucun signe de variation », souligne Jorryt Matthee, astronome au sein de l'Institute of Science and Technology Austria. Nous en avons donc déduit que ces objets n'étaient pas des trous noirs ordinaires, ajoute-t-il.
Lorsque les chercheurs ont observé une gamme plus large de couleurs dans les spectres émanant de ces points au lieu des détails d'une petite section de données, ils ont identifié des « formes particulières » dans le spectre lumineux, indique l'astronome Anna de Graaff de l'Institut Max-Planck d'astronomie à Heidelberg, en Allemagne. Cette forme particulière correspond à une chute dans l'intensité de la lumière suivie d'un rebond soudain.
Habituellement, les astronomes observent cette forme spectrale dans les régions à forte densité de gaz, comme l'atmosphère gazeuse d'un certain type d'étoile chaude. À la lumière de ce nouvel indice, les chercheurs ont encore révisé leur hypothèse et pensent désormais que les petits points rouges posséderaient une source d'énergie, probablement un trou noir massif actif ou une étoile dix mille fois plus massive que notre Soleil, le tout enveloppé d'un nuage de gaz extrêmement dense. « Il s'agit d'une conclusion assez folle, mais c'est ce que nous disent les données », affirme de Graaff. L'hypothèse du trou noir au centre d'un cocon dense de gaz semblable à l'enveloppe atmosphérique d'une étoile, qui absorberait activement de la matière, a été baptisée « étoile trou noir » ou « quasi-étoile » et gagne depuis peu en popularité.
Il s'agit de la principale théorie à l'heure actuelle, mais alors que plus d'un millier de petits points rouges ont été découverts à ce jour, les astronomes commencent à réaliser qu'ils n'ont pas tous la même apparence. « Leur dénomination laisse entendre qu'ils ne forment qu'une seule classe d'objets », déclare Xiaohui Fan, spécialiste en cosmologie observationnelle à l'université de l'Arizona, « mais rien ne permet de l'affirmer. »
Les chercheurs ne cessent de découvrir des différences entre les petits points rouges connus à ce jour, des différences qui révèlent de possibles connexions avec les trous noirs. Par exemple, un petit point rouge solitaire des deux premiers milliards d'années de l'univers émet des rayons X.
Un autre se tient derrière un imposant amas de galaxies, dont la gravité déforme l'espace-temps et contraint la lumière du petit point rouge à fléchir. Les astronomes en reçoivent plusieurs images distinctes, ce qui indique que la lumière emprunte différents chemins, avec des temps de parcours variables. Ces chemins couvrent une période de 130 ans, ce qui permet aux scientifiques d'étudier les variations de luminosité du petit point rouge au fil du temps. Dans ce cas précis, il existe donc bel et bien une variation de luminosité, d'un facteur deux environ, indique Xiaohui Fan. En outre, ce n'est pas le seul petit point rouge qui présenterait des fluctuations de luminosité, ce qui montre que ces objets pourraient être plus proches des trous noirs que ne le suggéraient les premières observations.
Il est possible que certaines des différences observées entre les petits points rouges soient dues à leur angle d'observation depuis la Terre. D'après Roberto Maiolino, astronome à l'université de Cambridge, de telles différences pourraient apparaître si les gaz de l'enveloppe forment des poches de densité variable au lieu d'une coquille homogène. Ainsi, l'apparence du petit point rouge pourrait changer selon que notre ligne de vue traverse ou non l'une de ces poches.
Ce phénomène nous rappelle les trous noirs ordinaires, notamment ceux qui évoluent au plus proche de la Terre. Les astronomes distinguent plusieurs types de trous noirs dans l'univers moderne, dont les propriétés dépendent de l'orientation par rapport à la Terre et de la quantité de matière absorbée.
Les multiples similarités avec d'autres trous noirs actifs dans l'univers actuel indiquent que les petits points rouges pourraient être leurs précurseurs, dans une version antérieure à celle où les colosses de l'univers commencent à produire des rayons X plus détectables, ajoute Kocevski, qui cherche actuellement à démontrer que les petits points rouges seraient en fait les trous noirs à disque d'accrétion que nous observons de nos jours. Les astronomes voient dans ces petits points rouges un sous-type des trous noirs actuels à un âge plus jeune dans l'évolution de l'univers.
Quoi qu'il en soit, reprend Matthee, ils n'ont pas disparu, ils ont juste évolué pour devenir autre chose. « C'est un peu comme les villages engloutis par une ville qui grandit. »
Plus les astronomes accumuleront les images et les spectres de ces petits points rouges, plus ils en apprendront à leur sujet, notamment sur leur place dans l'actuel casting des acteurs cosmiques.
Les chercheurs ont également découvert une vingtaine d'objets semblables aux petits points rouges dans l'univers moderne, c'est-à-dire à moins de 2 milliards d'années-lumière. « À cette distance, nous pouvons bien mieux étudier les propriétés physiques de leur voisinage. Cela nous permettra peut-être de comprendre pourquoi ils existent », témoigne Xiaohui Fan.
Quatre ans après leur découverte, les astronomes ont écrit plus de 700 articles sur les petits points rouges. Leurs hypothèses ont évolué avec l'arrivée de nouvelles données, même si le sujet reste empreint de mystère.
Le télescope spatial James Webb a été conçu pour dénicher les premières galaxies, pour comprendre l'assemblage des structures fondatrices de l'univers. Cette partie était donc attendue, mais « on espère toujours secrètement trouver un élément jamais vu auparavant », reconnaît de Graaff. « Je pense que les petits points rouges ont très bien joué ce rôle. »
En 1977, les radioastronomes de l'observatoire radio de l'université d'État de l'Ohio (Big Ear), situé dans l'ouest de l'Ohio, ont capté un signal radio d'une intensité remarquable provenant de l'espace lointain. Il provenait d'une source exceptionnellement brillante et se situait dans une bande de fréquences qui, selon les scientifiques, pourrait être utilisée par des formes de vie extraterrestres intelligentes pour envoyer des transmissions radio dans l'Univers.
En examinant quelques jours plus tard une copie imprimée des données de l'observatoire, Jerry Ehman, responsable scientifique de projet à l'observatoire Big Ear, fut tellement stupéfait par ce signal qu'il l'entoura et griffona à côté un seul mot à l'encre rouge : « Wow ! ». On l'appelle aujourd'hui le signal « Wow ! ».
Nous n'avons plus jamais entendu ce murmure isolé venu du cosmos mais il reste l'un des mystères les plus persistants de l'histoire de l'astronomie. À ce jour, aucune explication définitive n'a été apportée. Une équipe de chercheurs qui étudie ce signal inhabituel, ainsi que d'autres signaux similaires, avancent des arguments en faveur d'une explication plus naturelle.
En 1963, l'observatoire Big Ear a été construit afin de scruter le ciel à la recherche de signaux radio émis par des formes de vie intelligentes depuis d'autres planètes. Cela s'inscrivait dans le cadre d'un programme de projets astronomiques appelé SETI, pour Search for Extra-Terrestrial Intelligence, ou recherche d'intelligence extraterrestre. Big Ear, d'une superficie équivalente à celle de trois terrains de football, se concentrait sur une bande d'ondes radio étroite ne couvrant que quelques fréquences. Les scientifiques pensaient que ces signaux à « bande étroite » avaient davantage de chances de provenir d'extraterrestres plutôt que d'étoiles ou d'autres phénomènes émettant des rayonnements sur de larges bandes de fréquences.
Un jour fatidique de l'été 1977, en août, le télescope a détecté un signal émis dans l'espace, qui a duré soixante-douze secondes et qui provenait des environs de la constellation du Sagittaire. Il était trente fois plus puissant que l'ensemble du bruit de fond détecté autour de lui et, plus important encore, il s'agissait d'un signal à bande étroite de 1 420 mégahertz. Cette fréquence correspondait presque exactement à celle des atomes d'hydrogène neutres, appelée « raie de l'hydrogène ». L'hydrogène étant l'élément le plus abondant de l'Univers et facilement distinguable du bruit de fond naturel, on suppose qu'il s'agit d'une fréquence privilégiée par les extraterrestres souhaitant émettre des transmissions interstellaires.
Au fil des années, le signal Wow ! « s'est imposé comme l'un des phénomènes les plus intrigants enregistrés par les recherches menées dans le cadre du programme SETI », selon Seth Shostak, astronome à l'institut SETI, en Californie.
Après vingt-deux ans passés à rechercher des messages envoyés par des extraterrestres, l'observatoire Big Ear a été détruit en 1998. Il s'agissait du projet du plus long programme SETI de l'histoire. Pourtant, son signal le plus emblématique n'a été détecté qu'une seule fois et les astronomes ne peuvent affirmer de façon concluante si le message a été émis depuis une autre planète ou non. « En science, si l'on obtient un résultat expérimental qui ne peut pas être reproduit, alors il est vraiment impossible d'affirmer que l'on connaît la cause de ce phénomène », ajoute Seth Shostak.
L'origine du signal fait l'objet d'intenses débats au sein de la communauté astronomique. Les théories avancées vont de comètes de passage à des interférences d'origine humaine provenant de satellites, en passant par des artefacts instrumentaux ou de traitement des données ou encore par un processus astrophysique encore inconnu.
Il y a de nombreuses années, l'un des membres du corps enseignant de l'université d’État de l’Ohio a indiqué à Seth Shostak que l'explication la plus probable de ce signal était une interférence radio terrestre, et il partage cet avis.
« En d'autres termes, il s'agissait d'un signal clairement émis par une espèce intelligente mais pas extraterrestre », explique-t-il.
Cela n'a pas empêché les chercheurs d'étudier d'éventuelles sources astrophysiques du signal Wow !. Ces dernières années, une équipe du projet Arecibo Wow! de l'université de Porto Rico à Arecibo a tenté de mieux comprendre ce signal intrigant en analysant de nouveau celui détecté par Big Ear et en recherchant d'autres signaux similaires.
« Le signal Wow ! a fortement marqué l'imaginaire de nombreux astronomes », affirme Abel Méndez, exobiologiste à la tête de ce projet. « La plupart d'entre eux pensent qu'il pourrait avoir été causé par des interférences radio d'origine humaine mais nous avons découvert un processus qui l'explique assez bien ».
Dans un article paru en 2024, Abel Méndez et ses collègues ont émis l'hypothèse que le signal Wow ! provenait de l'hydrogène présent dans les nuages de gaz interstellaires. On sait que ces nuages émettent des signaux radio à bande étroite mais il leur faudrait un apport de rayonnements pour qu'ils soient capables d'émettre un signal suffisamment puissant pour être capté par Big Ear.
Abel Méndez a émis l'hypothèse d'un éventuel mécanisme qui pourrait irradier ces nuages : une étoile extrêmement dense et magnétique, appelée « magnétar », aurait pu projeter de l'énergie micro-ondes concentrée, à la manière d'un laser. Cette émission du magnétar aurait pu finir par frapper un nuage d'hydrogène froid et l'amplifier suffisamment pour qu'il apparaisse, depuis notre point d'observation terrestre, comme un signal provenant d'une civilisation lointaine.
Selon Abel Méndez, ces événements théoriques seraient rares, ce qui pourrait expliquer pourquoi le signal Wow ! n'a été détecté de façon certaine qu'une seule fois. Si tel était le cas, il s'agirait du premier enregistrement de ce phénomène cosmique.
En 1977, les magnétars n'avaient même pas encore été théorisés mais les astronomes se demandaient si un phénomène inconnu pouvait être en cause. « Peut-être que les événements que nous avons observés sont causés par un nouveau type de phénomène astrophysique, quelque chose auquel personne n'a encore jamais pensé », a écrit Carl Sagan, un célèbre astronome dans son livre Pale Blue Dot, paru en 1994.
Carl Sagan pensait que ce n'était peut-être « pas des civilisations mais des étoiles ou des nuages de gaz (ou autre chose) » qui étaient à l'origine de ce signal à bande étroite intrigant.
Dans le cadre de l'étude de 2024, les chercheurs du projet Arecibo Wow! ont également analysé les données recueillies par l'observatoire d'Arecibo, à Porto Rico, avant son effondrement en 2020. Dans les archives d'Arecibo, les chercheurs ont découvert des signaux similaires, bien que beaucoup moins intenses.
Un an plus tard, l'équipe a récupéré et analysé de nouveau les signaux provenant des archives de Big Ear à l'aide d'outils numériques modernes qui leur permettent d'étudier efficacement de vastes ensembles de données d'observation.
« Ce fut une surprise et cela nous a permis d'identifier avec plus de précision sa provenance, son intensité et sa fréquence », explique Abel Méndez, ajoutant que l'équipe avait découvert que le signal historique capté en 1977 était quatre fois plus puissant qu'on ne le pensait auparavant.
Une fois les deux études mises en ligne sur le serveur de prépublication arXiv.org, elles ont attiré l'attention de certains des chercheurs et bénévoles qui avaient initialement travaillé à Big Ear à l'époque où celui-ci scrutait encore le ciel à la recherche de communications extraterrestres. Abel Méndez affirme avoir reçu des centaines de documents et de cartes perforées qui avaient pris la poussière pendant plusieurs décennies dans des garages et des greniers.
L'équipe explore ce véritable trésor de détections et a présenté une partie de ces travaux lors d'une conférence d'exobiologie en mai. Ils espèrent également, à terme, publier ces données dans un prochain article de revue scientifique. Ces travaux s'apparentent un peu à de l'archéologie spatiale : il s'agit d'explorer d'anciennes archives à l'aide d'équipements scientifiques modernes et de techniques d'analyse de signaux qui n'étaient pas disponibles à l'époque de la détection initiale.
À ce jour, ils ont découvert 45 000 détections non publiées dans la base de données de signaux de Big Ear. Abel Méndez soupçonne que certains pourraient être des signaux de type Wow ! : autrement dit, des signaux radio puissants, à bande étroite, très proches de la fréquence émise naturellement par l'hydrogène.
Parallèlement à ce déluge d'observations, le projet réexamine trente-sept signaux captés entre 1986 et 1991 dans le cadre du projet META de l'université Harvard, une initiative du SETI qui recherchait des signaux puissants à bande étroite proches de la célèbre raie d'hydrogène.
« Cela change la donne », affirme Abel Méndez. « L'ensemble de ces signaux constitue un argument solide et passionnant en faveur de l'hypothèse selon laquelle le célèbre signal était un phénomène astrophysique ».
Abel Méndez et son équipe ne sont pas prêts à écarter la possibilité qu'il s'agisse d'un véritable signal émis par nos voisins interstellaires tentant d'établir un contact cosmique. « Jusqu'à présent, deux télescopes indépendants ont détecté [des signaux de type Wow !] et nous avons une bonne explication », explique Abel Méndez. « Mais nous devons toujours garder une certaine part de doute ».
Si la provenance du signal Wow ! est peut-être impossible à déterminer, l'équipe du projet Arecibo Wow! espère que ses recherches permettront d'affiner davantage la recherche de signaux similaires dans de futures recherches radio. « Tout au long de ce processus, nous pourrons identifier les régions les plus susceptibles d'émettre ces signaux », affirme Abel Méndez. « Nous pourrons ainsi consacrer du temps d'observation au télescope à ces zones où les signaux sont plus fréquents, repérer d'éventuelles répétitions, puis confirmer leur provenance ».
En comprenant les signaux similaires à Wow !, les astronomes pourraient être capables de déterminer s'ils ont détecté une émission puissante qui a projeté de l'énergie sur un nuage de gaz ou bien un message provenant d'un autre monde, si jamais E.T. décidait d'appeler la Terre.
Depuis des millénaires, l'Homme scrute le ciel en se demandant s'il existe ailleurs une autre forme de vie. Ce n'est qu'au cours des dernières décennies que l'interrogation a réellement laissé place à l'observation.
Par sa géologie prometteuse et sa proximité, Mars s'est imposée comme la cible évidente pour les premiers efforts de l'humanité en matière d'exploration astrobiologique « sur le terrain », mais ce n'est pas le seul objet d'intérêt au sein de notre système solaire. Vénus fait quant à elle figure d'anti-Mars, avec une température moyenne à sa surface atteignant les 464 °C grâce à son atmosphère en super-rotation quasi-exclusivement composée de gaz à effet de serre. Malgré son état actuel, certains suggèrent que Vénus était un jour plus tempérée et offrait peut-être un refuge pour la vie. D'autres ont même émis l'hypothèse que les nuages qui enveloppent de nos jours la surface vénusienne seraient suffisamment froids pour accueillir la vie. En effet, des traces de phosphine (PH3), un gaz produit par des organismes sur Terre, ont été détectées dans les nuages de Vénus, bien que la mesure et son interprétation fassent encore l'objet de débats animés. De la même façon, l'habitabilité passée de Vénus est loin de faire l'unanimité parmi les planétologues.
Pour le moment, la Terre reste donc l'unique référence en matière d'habitabilité parmi les planètes du système solaire intérieur : Mars est trop froide, Vénus bien trop chaude. La Terre ? Parfaite, comme à son habitude.
Dans l'astrobiologie moderne, les discussions sont souvent imprégnées du concept de zone habitable, cette plage d'orbites autour d'une étoile dans laquelle l'eau reste à l'état liquide à la surface des planètes. Pourtant, il s'avère qu'au sein même de notre système solaire, il existe plus d'une façon de maintenir cette eau à l'état liquide.
Europe est une lune de Jupiter bien trop éloignée du Soleil pour être réchauffée par ses rayons. Malgré cela, Europe possède un océan dissimulé sous un vernis de glace. Dès les années 1970, l'analyse de la lumière absorbée ou réfléchie par Europe a permis d'identifier des molécules d'eau (H2O) à sa surface. Plus tard, les images satellite ont confirmé la présence d'une croûte de glace, puis les mesures ultérieures de la gravité d'Europe ont démontré que cette enveloppe n'était qu'un mince épiderme d'une épaisseur de 80 à 170 km au-dessus d'un corps rocheux. Enfin, les études du magnétisme de la lune jovienne ont indiqué que la partie inférieure de son manteau de glace était en fait liquide. Ensemble, la lumière, la gravité et le magnétisme ont ainsi révélé l'existence d'un océan souterrain dans les confins de notre système solaire.
Comment l'eau peut-elle subsister à l'état liquide à une telle distance du Soleil ? La réponse se trouve dans les « marées ». Du plus haut village des Alpes à la pointe de la Bretagne, la plupart des lecteurs ne seront pas étrangers au phénomène des marées sur Terre. Notre planète et la Lune évoluent dans une valse gravitationnelle éternelle et lorsque la Terre pivote aux côtés de la Lune, l'eau de mer est tour à tour attirée vers la Lune et, de l'autre côté de la planète, dans la direction opposée, ce qui génère l'oscillation des marées observée sur nos côtes. Le Soleil influence lui aussi les marées terrestres, selon le même principe que la Lune, mais dans une moindre intensité. Le phénomène de marée affecte également la partie solide de la Terre, mais puisque la relation gravitationnelle qui unit la Terre et la Lune reste relativement modeste par rapport à d'autres couples du système solaire, et puisque l'orbite de la Lune est presque circulaire, l'influence des marées sur la Terre solide est faible. La situation est toute autre pour les lunes qui orbitent les géantes de notre système solaire, Jupiter et Saturne. Ensemble, ces planètes possèdent 369 lunes documentées, pour la plupart de petits objets aux orbites très excentriques. Pour ce qui est de Saturne, 128 de ces lunes étaient si petites qu'il a fallu attendre 2025 pour les découvrir. La puissante attraction gravitationnelle de Jupiter provoque des marées sur ses lunes et à mesure que la roche qui les compose est tiraillée, la friction induite génère de la chaleur.
La lune la plus proche de Jupiter, Io, atteint une température intérieure si élevée que sa roche entre en fusion, ce qui fait d'Io l'objet volcanique le plus actif de notre système solaire. Les trois autres lunes les plus proches, à savoir Europe, Ganymède et Callisto, ne génèrent pas de volcanisme, mais elles se réchauffent suffisamment pour faire fondre leurs enveloppes de glace.
À l'heure actuelle, l'astrobiologie concentre ses efforts sur Europe. La lumière ne peut pas traverser sa coque de glace, mais d'après les modèles géochimiques, les réactions entre l'océan de la lune et son intérieur rocheux pourraient fournir assez d'énergie pour subvenir aux besoins d'une modeste biosphère. Les données magnétiques indiquent que l'océan souterrain d'Europe est salé, ce qui confirme l'interaction chimique entre l'eau et les roches sous-jacentes. En outre, sous l'effet des fortes marées induites par Jupiter, la coquille de glace d'Europe se fissure, ce qui permet à l'eau de l'océan souterrain de se répandre à la surface en déposant sur la glace du chlorure de sodium (NaCl), le nom scientifique du sel de table, et peut-être d'autres éléments. Europe présente également des traces de glace carbonique, signe de la présence de carbone en surface et à proximité de celle-ci. Toutes ces observations permettent donc à Europe de cocher plusieurs des cases d'intérêt des astrobiologistes. Eau liquide ? OK. Source d'énergie ? OK. Carbone ? OK. Nitrogène ? Phosphore ? L'avenir nous le dira.
À ce stade, personne ne peut dire si l'océan souterrain d'Europe est habitable, ni même habité. Cela dit, si tout se déroule comme prévu, nous devrions bientôt en savoir plus. En octobre 2024, la NASA lançait Europa Clipper, une mission dont l'ambition est d'accroître significativement notre compréhension de l'océan d'Europe. La sonde embarque une suite d'instruments qui analyseront les propriétés chimiques de la surface de la lune, de façon à mieux cerner la composition des eaux subglaciaires qui se déversent de temps à autre sur la glace. Ces fissures dans la coquille d'Europe pourraient également offrir aux matières présentes en surface, comme la matière organique des micrométéorites, un passage vers l'océan. Les observations directes de microorganismes sont peu probables, mais les responsables de mission resteront attentifs aux éventuels signes d’interactions entre la lune et la vie dans la chimie à la surface d'Europe. La sonde Clipper devrait atteindre Europe en 2030.
Jupiter n'est pas la seule à s'entourer de lunes d'intérêt pour les astrobiologistes. Deux des lunes les plus fascinantes de notre système solaire évoluent autour de Saturne : Encelade et Titan.
Encelade est une petite lune, d'un diamètre inférieur à 600 kilomètres, dotée d'une surface glacée qui recouvre un intérieur rocheux. La ressemblance avec Europe s'arrête là, car les deux lunes présentent de curieuses différences. Par exemple, le pôle Nord d'Encelade est criblé de nombreux cratères d'impact, signe du grand âge de cette surface, alors que l'hémisphère Sud est presque lisse, ce qui suggère un resurfaçage relativement récent. Le pôle Sud se distingue quant à lui par une série de longues fissures grossièrement parallèles que les scientifiques surnomment les rayures de tigres. Les observations faites par la sonde Cassini de la NASA ont révélé que la température de ces rayures était plus élevée par rapport au reste de la surface. Cassini a fait une autre découverte majeure : les rayures produisent l'un des plus grands spectacles du système solaire, des fontaines qui telles des geysers propulsent les liquides subglaciaires à plusieurs centaines de kilomètres dans l'espace. Vous l'aurez compris, tout comme Europe, Encelade possède un océan souterrain et ce sont les extraordinaires projections de cet océan qui rajeunissent perpétuellement la surface de l'hémisphère Sud.
Là encore, nous sommes encore loin de forer la coquille de glace d'Encelade pour analyser directement son océan. Cependant, Encelade nous offre une option inédite par rapport à Europe : la possibilité de prélever l'eau salée qui est projetée dans l'espace.
Pour le moment, nous savons donc que l'océan souterrain d'Encelade est salé, ce qui indique, à nouveau, que les eaux subglaciaires réagissent avec l'intérieur rocheux de la lune. Nous avons également établi la présence d'hydrogène (H2), d'azote, de traces d'ammoniac (NH3) et même d'amines, ces molécules porteuses de carbone liées à des structures riches en hydrogène et en azote. Les amines se retrouvent, entre autres, dans les acides aminés qui forment les protéines. D'autres composés carbonés ont été détectés, notamment du dioxyde de carbone et des traces de molécules organiques simples, comme le méthane, le propane, l'acétylène, le formaldéhyde et le benzène. En outre, il est possible que l'intérieur d'Encelade contienne du phosphore, un élément clé des biomolécules terrestres.
Aucune de ces molécules n'a besoin de la vie pour exister, mais certaines d'entre elles auraient joué un rôle dans son éclosion sur Terre, c'est notamment le cas du formaldéhyde et des fameuses amines.
Nous ne savons pas ce que les futures missions découvriront. Encelade pourrait ou non abriter un biote microbien limité. Quoi qu'il en soit, nous devrions au moins avoir la confirmation que la lune figure parmi les objets du système solaire où s'opère une chimie du carbone d'intérêt biologique.
Reste le cas de Titan, peut-être l'un des astres les plus intéressants du système solaire, en dehors de la Terre évidemment. Titan est la plus grande lune de Saturne. Elle possède une atmosphère épaisse et embrumée derrière laquelle s'étale une surface constellée de lacs et de rivières. Voilà qui n'est pas sans nous rappeler notre chère planète et, à cet égard, les premières images de Titan, transmises en 2005 par la sonde Huygens de l'Agence spatiale européenne, paraissent étrangement familières.
Néanmoins, cette familiarité est trompeuse. L'atmosphère de Titan se compose principalement d'azote, mais ses nuages sont constitués d'hydrocarbures ; dans la pluie, les rivières et les lacs, l'eau a cédé sa place au méthane. La surface de Titan est bien trop froide pour accueillir de l'eau à l'état liquide, la température moyenne en surface atteignant les -179 °C. Il y a bien des molécules d'eau à la surface de Titan, mais à l'état solide. Il pourrait y avoir de l'eau liquide en profondeur, réchauffée là encore par la friction due à l'effet de marée. Je doute que l'on détecte un jour la vie sur Titan, mais sa chimie remarquable pourrait nous en dire plus sur les possibilités offertes par les environnements et la chimie du carbone extraterrestres.
Pour résumer, nous sommes peut-être la seule forme de vie à avoir pris racine dans notre système solaire. Mars et, éventuellement, Vénus ont pu accueillir le vivant par le passé, tout comme des microbes pourraient exister de nos jours dans les océans subglaciaires des lunes qui orbitent Jupiter et Saturne. Aucune de ces éventualités n'est parvenue à me convaincre, mais leur probabilité n'est pas nulle et cela suffit à justifier la poursuite de l'exploration. La seule certitude à notre portée, c'est que la Terre est la seule planète de notre système solaire où les conversations entre la vie et son refuge se sont traduites par une transformation de l'une comme de l'autre. Qui plus est, seule la Terre a vu naître une forme de vie persistante ayant évolué en êtres intelligents capables de s'interroger sur l'univers qui les entoure.
Il existe des nuages de toutes les formes et de toutes les tailles, mais l'une des formes les plus rares se trouve là où les nuages ne devraient pas exister : à environ 80 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre, aux confins de l'espace.
« Les nuages noctulescents, c'est l'atmosphère qui se met en avant depuis la lisière de l'espace. Des ondulations fantomatiques d'un bleu électrique qui brillent longtemps après le coucher et avant le lever du soleil », décrit Jen Carfagno, météorologue et co-présentatrice de l'émission America’s Morning Headquarters sur The Weather Channel, chaîne météo américaine.
Les nuages noctulescents ne sont visibles qu'en été, ce qui signifie que la saison optimale pour les observer commence dans l'hémisphère nord. Voici ce que vous devez en savoir.
Les nuages noctulescents ne ressemblent à aucun nuage sur Terre. Alors que la plupart des nuages se forment à moins de 20 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre dans la troposphère, la couche la plus basse de l'atmosphère, les nuages noctulescents se forment à environ 80 kilomètres au-dessus de la surface dans la mésosphère. Cela en fait les nuages les plus élevés de la planète.
À cette altitude, l'air est très sec et froid, avec des températures pouvant descendre jusqu'à environ -130 °C. « Contrairement aux nuages météorologiques habituels, composés de gouttelettes d'eau ou de cristaux de glace dans la basse atmosphère, les nuages noctulescents sont constitués de cristaux de glace minuscules qui se forment autour de particules de poussière météorique dans la mésosphère », explique Matt Makens, spécialiste des sciences de l'atmosphère.
Cette poussière ne provient pas uniquement de l'espace. Des éruptions volcaniques puissantes peuvent également projeter des particules dans la haute atmosphère, contribuant ainsi potentiellement à la formation de ces nuages. Ce lien a conduit les scientifiques à un curieux mystère historique. Les premières observations documentées de nuages noctulescents ont eu lieu en 1885, soit seulement deux ans après l'éruption du Krakatoa, en Indonésie, qui a fait des dizaines de milliers de victimes.
« Certains chercheurs pensent que cette éruption, qui a projetté d'énormes quantités de vapeur d'eau dans la haute atmosphère, pourrait avoir contribué à déclencher les premiers phénomènes de nuages noctulescents qui ont attiré l'attention des observateurs », explique Matt Makens. « La question de savoir si le Krakatoa les a "créés" ou s'il a simplement attiré l'attention des gens vers le ciel fait encore l'objet de débats ».
Si vous souhaitez observer des nuages noctulescents, c'est en été que vous aurez le plus de chances d'y parvenir. Ils se forment généralement aux latitudes moyennes à élevées, notamment dans le nord de l'Europe, au Canada et dans le nord des États-Unis.
Si l'été est synonyme de températures de surface plus élevées, la mésosphère se refroidit au-dessus des régions polaires pendant cette saison en raison de la circulation atmosphérique. Ce refroidissement est un élément essentiel à la formation des nuages noctulescents.
« C'est en été qu'a lieu la meilleure combinaison de températures très basses dans la haute mésosphère et d'une humidité atmosphérique et d'une quantité de poussière suffisantes pour former ces nuages aux confins de l'espace », explique Jen Carfagno.
Pour les observer, il faut regarder l'horizon environ une à deux heures après le coucher du soleil ou avant le lever du soleil. Étant donné que les nuages noctulescents flottent à environ 80 kilomètres au-dessus de la Terre, ils peuvent rester éclairés même lorsque l'obscurité s'est installée en dessous.
« Imaginez-vous dans une vallée sombre alors que le sommet d'une montagne non loin est encore éclairé par le soleil », explique Matt Makens. « Votre ciel est sombre mais les nuages situés à 80 kilomètres d'altitude baignent encore dans la lumière du Soleil ».
Il arrive parfois que l'on puisse apercevoir des nuages noctulescents en dehors de la saison estivale. « Si un lancement de fusée a lieu peu de temps avant le lever de soleil ou après le coucher du soleil, vous aurez peut-être la chance d'apercevoir ces nuages exotiques en forme de "méduses" ! Il s'agit en réalité de nuages noctulescents », indique Jen Carfagno.
Les scientifiques cherchent également à déterminer si les nuages noctulescents sont de plus en plus fréquents et ce que cela pourrait révéler sur les changements dans la haute atmosphère terrestre.
Les observations et les données satellites suggèrent que les nuages apparaissent plus fréquemment et à des latitudes plus basses qu'auparavant. Les chercheurs soupçonnent que plusieurs facteurs pourraient contribuer à cette tendance, bien que la cause exacte reste incertaine.
« C'est sans doute une combinaison de facteurs », explique Jen Carfagno. Selon elle, la sensibilisation accrue du public grâce aux réseaux sociaux a probablement entraîné une augmentation du nombre de signalements. Mais « il y a davantage de vapeur d'eau dans notre atmosphère en raison du réchauffement climatique et les nombreux lancements de fusées transportent probablement la poussière et la vapeur d'eau vers des latitudes plus élevées », indique-t-elle. Comme ils se forment aux confins de l'espace, ils pourraient servir d'indicateurs visibles des changements qui se produisent bien au-dessus de la surface de la Terre.
Pour Jen Carfagno, toutefois, leur attrait va au-delà de l'aspect scientifique. « En tant que météorologue et membre à part entière de la Cloud Appreciation Society, observer des nuages noctulescents c'est, pour moi, comme découvrir une couche secrète de l'atmosphère dont la plupart des gens ignorent l'existence », explique-t-elle. « C'est un aperçu de la frontière entre l'atmosphère terrestre et l'espace ».
Que se passe-t-il dans le ciel ?
La question des objets volants non identifiés fait grand bruit dernièrement, depuis qu’un lanceur d’alerte a récemment affirmé que les États-Unis avaient découvert l’épave d’un vaisseau spatial extraterrestre.
Si le Pentagone a nié cette information, celle-ci a suscité l’intérêt du Congrès américain. À tel point qu’en juin dernier, le Comité de surveillance et de responsabilité de la Chambre des représentants a annoncé la tenue d’une audience sur les ovnis, ou « Unidentified Aerial Phenomena » (UAP) comme les appelle le gouvernement américain. « Aux affirmations récentes faites par un lanceur d’alerte s’ajoutent des signalements continus de phénomènes anormaux non identifiés », avait ainsi indiqué un porte-parole du Comité.
Ces signalements ne datent pas d’hier. C’est après la Seconde Guerre mondiale qu’ils se sont soudainement multipliés, marquant le début de l’ère moderne des observations d’ovnis et d’enquêtes.
Les responsables américains ne pensaient pas forcément rencontrer des extraterrestres dans le cadre de leurs enquêtes. Ils craignaient plutôt, alors que débutait la guerre froide avec l’Union soviétique, que les ovnis ne soient une menace envoyée par une nation rivale. Aucune invasion d’extraterrestres n’a jamais eu lieu, même si de nouvelles observations sont signalées régulièrement (et font l’objet d’enquêtes).
Dans le cadre du projet « Blue Book » et pendant deux décennies, l’US Air Force a recensé 12 618 observations d’ovnis, qui incluent des lumières, des objets ou encore des lectures sur radar par des pilotes de l’armée ou civils, des météorologues et des astronomes notamment.
Le projet a été arrêté en 1969, après qu’une étude menée par l’université du Colorado a conclu que rien ne prouvait que les ovnis provenaient d’autres planètes et que la plupart des observations pouvaient s’expliquer par des phénomènes naturels. « Notre conclusion générale est que l’étude des ovnis au cours des 21 dernières années n’a pas permis d’enrichir les connaissances scientifiques », avait déclaré Edward U. Condon, le responsable de l’étude, avant d’ajouter que des enquêtes approfondies « ne sauraient être justifiées ».
Malgré cela, les rumeurs et les signalements se sont poursuivis, suscitant parfois le mécontentement des enquêteurs initiaux. Dans une fiche d’informations publiée en 1985, l’Air Force a ainsi fait savoir que, bien que le projet « Blue Book » y était mené, « sa base Wright-Patterson n’abritait et n’avait jamais abrité de visiteurs ou d’équipements extraterrestres ».
Le rapport Condon n’a pas mis fin à l’intérêt pour les ovnis. Au contraire, les « ufologues » ont passé les décennies suivantes à remplir des demandes d’enquête auprès des agences fédérales dans l’espoir de percer le mystère qui entourait leurs observations.
En 1995, l’homme d’affaires Robert Bigelow a réuni un petit groupe de personnes à Las Vegas pour discuter de l’éventualité de l’existence de la vie extraterrestre. Ce groupe, qu’il a nommé le National Institute for Discovery Science, comptait parmi ses membres les deux anciens astronautes Ed Mitchell et Harrison Schmitt ainsi qu’Harry Reid, à l’époque sénateur démocrate du Nevada.
« Nombreux étaient ceux qui pensaient que ça ruinerait ma carrière », avait confié l’homme politique par la suite. Ce ne fut pas tout à fait le cas : Harry Reid a fini par jouer un rôle de premier plan en obtenant du gouvernement américain une enquête sur les ovnis.
En novembre 2004, deux pilotes de la Navy ont eu pour ordre d’intercepter un mystérieux appareil lors d’une mission de formation. Ceux-ci ont alors vu (et filmé) un étrange objet volant ovale, mesurant environ 12 mètres de long, qui survolait l’océan Pacifique à quelque 160 km de San Diego. L’engin s’échappa avant que les pilotes ne puissent s’en approcher. « J’ignore ce que j’ai vu, avait alors relaté le commandant David Fravor. Il n’avait ni plumes, ni ailes ou rotors, et il a distancé nos F-18 ».
Avec le soutien d’Harry Reid (désormais leader de la majorité au Sénat américain), le Pentagone a lancé son Advanced Aerospace Threat Identification Program (Programme d’identification des menaces aérospatiales avancées) pour enquêter sur les derniers signalements d’ovnis.
« Ce qui était autrefois considéré comme de la science-fiction est désormais une réalité scientifique », avait déclaré l’agence dans des notes. Le programme, dirigé par le responsable des renseignements militaires, Luis Elizondo, était mené en collaboration avec une entreprise de recherche aérospatiale appartenant à Robert Bigelow.
À la suite de plusieurs incidents, des pilotes de la Navy ont rapporté (et filmé) une série de rencontres avec des appareils volants non identifiés à proximité de la Floride et de la Virginie. Ceux-ci évoluaient à des altitudes élevées et à des vitesses hypersoniques. Un pilote a fait état d’une quasi-collision en 2014 tandis qu’un autre a indiqué dans une interview au magazine 60 Minutes que l’engin était difficilement descriptible. « Il est capable de tourner, il vole à des altitudes élevées et il est propulsé. Je ne sais pas, je ne sais pas ce que c’est en toute honnêteté ». Une hypothèse ? Qu’il s’agisse d’un avion de surveillance d’un autre pays.
Le grand public n’a découvert ces incidents et ces enquêtes qu’en décembre 2017, lorsque le New York Times a révélé l’existence du Programme d’identification des menaces aérospatiales avancées du Pentagone. Malgré l’arrêt du programme en 2012 annoncé par les représentants du Pentagone, Luis Elizondo a confié au journal avoir poursuivi la coopération de façon officieuse avec la Navy et la CIA jusqu’à sa démission à l’automne 2017.
Cette annonce a suscité une nouvelle vague d’intérêt pour les ovnis auprès du grand public, des médias et même des scientifiques.
En juillet 2020, Ravi Kopparapu et Jacob Haqq-Misra, respectivement scientifique et astrobiologiste à la NASA, ont écrit dans la revue Scientific American que l’heure était venue de revoir les conclusions du rapport Condon. « Il se peut que certaines, voire la plupart, des observations d’UAP soient simplement des avions militaires classés secrets, des formations météorologiques étranges ou bien d’autres phénomènes anodins mal identifiés, avancent-ils. Mais un certain nombre de cas véritablement déroutants méritent de faire l’objet d’une enquête ».
En août 2020, le Pentagone a annoncé la création de l’Unidentified Aerial Phenomena Task Force (Groupe de travail sur les phénomènes aériens non identifiés) visant à « améliorer sa compréhension de la nature et des origines » des objets non identifiés « et à acquérir des connaissances » sur ces derniers.
En avril 2021, la Navy a confirmé la vidéo d’objets non identifiés « frôlant » des navires de guerre américains à proximité de la Californie. L’incident sera ajouté à la liste des observations faisant l’objet d’une enquête.
En juin, l’Office of the Director of National Intelligence (ODNI, ou Bureau du directeur du renseignement national en français) a publié son « évaluation préliminaire » des observations d’ovnis pour la période 2004-2021. Le rapport suggérait que les ovnis soient classés en cinq catégories : fouillis aérien, phénomènes atmosphériques naturels, programmes de développement aérospatial publics et privés, systèmes adversatifs étrangers et une « poubelle fourre-tout pour le reste ». Il soulignait aussi la nécessité d’obtenir plus de financements et de signalements.
En avril 2022, le Pentagone a annoncé la formation de l’All-domain Anomaly Resolution Office (Bureau de résolution des anomalies dans tous les domaines) pour enquêter sur les objets « susceptibles de constituer une menace pour la sécurité nationale ».
En juin de la même année, la NASA a annoncé la création d’un programme d’études indépendant consacré à la question d’un point de vue scientifique. « Nous identifierons quelles sont les données (des civils, des gouvernements, des organisations à but non lucratif, des entreprises) qui existent, quelles sont celles que nous devrions essayer d’obtenir et quelle est la meilleure manière de les analyser », a indiqué David Spergel, chef d’équipe de l’étude.
2022 a aussi été l’année du changement de désignation des « Unidentified Aerial Phenomena », désormais appelés « Unidentified Anomalous Phenomena » (phénomènes anormaux non identifiés en français).
Ce qu'il se passe dans le ciel reste en partie inexpliqué. Le DNI a publié en juin dernier un rapport de suivi, dans lequel il fait état de 510 observations, dont 171 demeurent inexpliquées. Dans ces cas, les appareils non identifiés « présentent souvent des caractéristiques de vol ou des performances inhabituelles », peut-on lire dans le rapport.
Mais c’est la révélation de l’ancien officier des services de renseignement américain, David Grusch, qui a fait grand bruit en juin dernier. Celui-ci a affirmé que le gouvernement américain détenait des « appareils intacts et partiellement intacts » récupérés sur les lieux du crash d’ovnis. Il estime que ces derniers sont d’origine « non humaine », bien qu’il ne les ait jamais vus en personne, ce qui a poussé plusieurs spécialistes à remettre en question ses affirmations.
« Dans la longue histoire des affirmations de l’existence de visiteurs extraterrestres, ce niveau de spécificité semble toujours manquer », a confié Joshua Semeter, professeur en génie électrique et informatique à l’université de Boston et membre de l’équipe de la NASA qui examine les signalements d’ovnis, à BU Today.
Dans l’attente de preuves, les interrogations, les observations et les enquêtes se poursuivent.
L'équipage d'Artemis III a été dévoilé. Le 9 juin dernier, la NASA a annoncé les noms des quatre membres de l'équipage de la prochaine mission Artemis, dont le lancement est prévu au plus tôt en juin 2027 : le commandant de la mission sera Randy Bresnik, les spécialistes de mission Andre Douglas et Frank Rubio, et le pilote Luca Parmitano, un astronaute italien de l'ESA. La NASA a également sélectionné un membre d'équipage de réserve, Bob Hines.
Contrairement à l'équipage d'Artemis II, qui a effectué un voyage de plus de 400 000 kilomètres autour de la Lune, la mission de cet équipage aura lieu bien plus près de la Terre. Ils atteindront l'orbite terrestre basse afin de pouvoir poursuivre les essais du lanceur Space Launch System (SLS, système de lancement spatial) et de la capsule Orion. Plus important encore, ils vont tenter pour la première fois de s'arrimer avec deux atterrisseurs lunaires distincts construits par les sociétés SpaceX et Blue Origin, qui devront d'abord être lancés avec succès en orbite avec leurs propres fusées. La NASA envisage également de tester d'autres équipements essentiels tels qu'un bouclier thermique repensé.
« Cela ressemble au futur que l'on imaginait quand l'on était enfants », a déclaré Jared Isaacman, administrateur de la NASA, lors de l'annonce. « Un peu comme le début de la première "Starfleet" de la Terre ».
À l'origine, Artemis III devait être le premier alunissage depuis plus de cinquante ans. Néanmoins, en février 2026, Jared Isaacman a annoncé que l'alunissage devrait attendre Artemis IV, prévu en 2028. Rusty Schweickart, pilote du module lunaire d'Apollo 9, estime que ce changement est tout à fait logique. « Je ne vois pas comment on aurait pu passer d'Artemis II à l'ancien Artemis III », a-t-il déclaré lors d'une interview accordée à National Geographic. « Je veux dire, ça relève de l'arrogance ».
Ce type de mission n'est pas sans précédent. Il rappelle que la mission Apollo 9 fut le premier test du module lunaire et des combinaisons spatiales Apollo en orbite terrestre en 1969.
Il y a beaucoup d'éléments à analyser concernant la mission telle qu'elle a été annoncée, ainsi que ses possibilités et ses incertitudes.
Mais avant tout, parlons de cet équipage.
Le commandant de la mission Randy Bresnik est un vétéran de la navette spatiale américaine (Space Shuttle), qui a rejoint le corps des astronautes de la NASA en 2004 et effectué son premier vol à bord de la navette spatiale Atlantis. Depuis, il a mené une mission de longue durée à bord de la Station spatiale internationale, où il a effectué trente-deux heures de sorties extravéhiculaires. Il s'agira de son troisième voyage dans l'espace. « C'est un honneur et une chance de faire partie d'un équipage aussi extraordinaire », a-t-il déclaré lors de l'annonce.
Le pilote Luca Parmitano est un astronaute italien de l'Agence spatiale européenne. Il a participé à deux missions dans la Station spatiale internationale, qu'il a rejointe à bord d'un vaisseau spatial russe Soyuz. Sa vie avait même été en danger : son casque s'est rempli d'eau lors d'une sortie extravéhiculaire. « Je suis honoré du rôle qui m'a été confié et conscient de la tâche qui nous attend », a-t-il fait savoir lors de l'annonce.
Le spécialiste de mission Frank Rubio, médecin de formation, détient le record de la plus longue mission spatiale jamais effectuée par un astronaute de la NASA, avec 371 jours. Son séjour dans l'espace avait été prolongé après qu'une fuite de liquide de refroidissement a eu lieu dans son vaisseau Soyuz. « C'est une chance et un honneur incroyables d'être ici pour tous vous représenter », a-t-il affirmé lors de l'annonce.
Le spécialiste de mission Andre Douglas a été sélectionné comme astronaute de la NASA en 2021 et faisait partie de l'équipage de réserve d'Artemis II. Artemis III sera son premier vol. « Je suis comblé », a-t-il confié lors de l'annonce.
Bob Hines est l'astronaute de réserve pour les quatre membres d'équipage. Il était pilote de la mission SpaceX Crew-4 et a déjà passé 170 jours dans l'espace.
Artemis III présente quelques similitudes avec Artemis II : elle sera lancée depuis Cap Canaveral, en Floride, et la capsule Orion amerrira au large des côtes de San Diego, en Californie. Mais contrairement à la mission précédente, Artemis III restera en orbite terrestre basse et durera plus longtemps, environ deux semaines contre dix jours pour Artemis II.
Pendant ces deux semaines, la NASA espère s'entraîner à la chorégraphie complexe nécessaire pour alunir. Il y a beaucoup de choses à tester. Orion est un vaisseau spatial encore relativement récent, il n'a volé qu'une seule fois en étant habité. Les atterrisseurs lunaires n'ont quant à eux jamais été testés.
Deux systèmes d'atterrissage humain (HLS, human landing systems en anglais) sont actuellement en cours de développement pour Artemis IV et cela s'est transformé en une sorte de « course à l'espace » entre Blue Origin et SpaceX, les deux entreprises chargées de les construire.
La version Mark 2 (MK2) développée par Blue Origin rappelle beaucoup plus le module lunaire compact du programme Apollo, avec une hauteur d'environ 28 mètres, que le Starship HLS de SpaceX, un vaisseau spatial d'apparence raffinée mesurant 52 mètres de haut. Tous deux sont conçus pour transporter deux astronautes de l'équipage de quatre personnes d'Orion jusqu'à la surface lunaire pour un séjour de sept jours, puis pour les ramener jusqu'à Orion.
Contrairement à Apollo, les deux atterrisseurs du programme Artemis devront être lancés séparément pour atteindre l'orbite terrestre. Ils se ravitailleront en carburant en orbite puis se dirigeront vers la Lune où ils attendront de s'arrimer avec Orion en orbite lunaire.
Si les deux atterrisseurs sont prêts, l'équipage s'arrimera d'abord au module d'essai de Blue Origin et restera arrimé pendant environ deux jours. Pendant ce temps, l'équipage pilotera le module et testera ses systèmes de survie. Il rejoindra ensuite le HLS d'essai de SpaceX et ils passeront une journée arrimés.
Toutefois, les deux entreprises doivent faire face à des défis concernant leur atterrisseur lunaire. La fusée Starship de SpaceX devrait être opérationnelle pour lancer le module HLS mais elle est actuellement en phase de test. Selon une conférence de presse du 9 juin, SpaceX n'a commencé à construire le module d'équipage du HLS que depuis peu de temps. Blue Origin a récemment connu un contretemps avec l'explosion de sa nouvelle fusée New Glenn. L'entreprise devait tester une version non habitée de son atterrisseur, appellée Mk1, plus tard cette année. Cependant, la NASA reste convaincue que l'atterrisseur de Blue Origin sera prêt à voler pour Artemis III. « Les échecs sont des occasions d'apprendre », a affirmé Jeremy Parsons, assistant adjoint de l'administrateur associé du programme Moon to Mars (de la Lune à Mars). « Nous sommes convaincus que New Glenn sera prête pour le lancement d'Artemis III, tout comme Blue Origin ».
Aucun des atterrisseurs n'est actuellement prêt et ils n'auraient dans tous les cas pas pu être livrés à temps pour l'alunissage initialement prévu en 2027, ce qui constitue une autre des raisons pour lesquelles la NASA a ajouté cette mission au programme.
Pourquoi organiser un vol test plus long que la mission Artemis II qui a duré dix jours ? Principalement car il reste encore beaucoup à apprendre sur Orion et le SLS.
« On ne peut pas vraiment dire qu'Orion, après avoir effectué un vol habité pendant une semaine, a été complètement mis à l'épreuve », indique Garrett Reisman, astronaute de la navette spatiale et ancien directeur des opérations chez SpaceX. Il reste encore beaucoup de choses à tester et Garrett Reisman a également souligné que d'éventuels problèmes avec le vaisseau spatial auraient pu être masqués par la durée plus courte d'Artemis II. « Il y a encore beaucoup de choses à apprendre », affirme-t-il.
La NASA devra également tester certaines améliorations apportées à la capsule après Artemis II. « Les éléments que nous devrons améliorer pour Artemis III sont relativement mineurs, contrairement à la reconception complète des sous-systèmes du vaisseau spatial », a expliqué Rick Henfling, directeur des opérations de rentrée atmosphérique d'Artemis II, lors d'une conférence de presse le 7 avril dernier. Ces changements comprennent des modifications du système d'évacuation des eaux usées, à l'origine de certains problèmes de toilettes tristement célèbres rencontrés par l'équipage d'Artemis II, ainsi qu'une éventuelle refonte de certains composants du système de propulsion du module de service européen. Pendant la mission Artemis III, la NASA testera également un nouveau système d'arrimage entre Orion et les atterrisseurs.
Tester la capsule Orion plus près de la Terre offre également l'occasion d'effectuer quelques tests visant à préparer les prochaines missions Artemis. Ce vol permettra de recueillir des informations sur l'atmosphère terrestre, sur la façon dont le vaisseau Orion y réagit et sur l'influence d'un phénomène appelé « météo spatiale », un terme générique désignant les particules à haute énergie provenant du Soleil et d'autres rayonnements dangereux issus de l'espace qui interagissent avec l'atmosphère protectrice de notre planète. Ces observations pourraient contribuer à la conception de futurs instruments scientifiques susceptibles d'être fixés à l'extérieur de la capsule lors de la mission Artemis IV.
Nicky Fox, administratrice associée de la Science Mission Directorate (direction des missions scientifiques) de la NASA, a comparé les objectifs scientifiques d'Artemis III à une préparation pour un long roadtrip. « Il faut se renseigner avant et préparer une stratégie, non seulement pour la destination finale mais également pour traverser tous les étapes avant », a-t-elle expliqué lors de l'annonce. « Y aura-t-il du mauvais temps ? Votre voiture est-elle prête pour le voyage ? Que devez-vous emporter pour un maximum de confort ? Et surtout, tout cela rentrera-t-il vraiment dans le coffre ? »
Cette mission sera aussi une nouvelle occasion de s'entraîner à faire le plein de carburant et de lancer l'énorme fusée SLS, qui a déjà présenté des fuites lors des opérations d'approvisionnement en carburant par le passé. Si la NASA souhaite atteindre son objectif de plusieurs lancements lunaires sur une année, elle devra réduire les retards sur cette partie du processus.
Et bien sûr, il y a le bouclier thermique. Au retour de la mission non habitée Artemis I, la NASA a constaté que le matériau du bouclier thermique se détachait par morceaux au lieu de fondre. Après des recherches approfondies, la NASA a conclu que le bouclier thermique n'était pas assez poreux et l'a donc repensé. Ces modifications n'avaient cependant pas été intégrées à Artemis II. La NASA a préféré opter pour un profil de rentrée modifié afin de réduire la pression exercée sur le vaisseau. C'est donc avec Artemis III que le bouclier thermique entièrement repensé et plus perméable sera utilisé pour la première fois.
Cependant, la mission Artemis III ne permettra pas de tester le bouclier thermique à son plein potentiel puisqu'elle ne rentrera pas dans l'atmosphère terrestre aussi à une vitesse ni à une température aussi élevées que celles d'une mission revenant de la Lune. Comme l'a si bien dit John Daniel Olivas, dit Danny, ancien astronaute et expert en bouclier thermique, dans un e-mail envoyé à National Geographic, « plus on va loin, plus il faut d'impact ». Et s'il n'y a pas assez d'impact, il est alors difficile de tester le bouclier thermique à son plein potentiel.
Lorsque la NASA a annoncé que le lancement d'Artemis III était prévu pour mi-2027 afin de conserver deux tentatives possibles d'alunissage en 2028, cela semblait déjà ambitieux.
Mais un nouveau défi s'est depuis présenté. Le 28 mai, la fusée New Glenn de Blue Origin a explosé sur sa rampe de lancement lors d'un essai au sol de mise à feu, lorsqu'une fusée est maintenue au sol sur la rampe de lancement et que l'on allume les moteurs, ce qui permet de tester les performances du lanceur. L'entreprise évalue toujours l'ampleur des dégâts et des travaux de reconstruction nécessaires, bien que Dave Limp, PDG de l'entreprise, ait déclaré dans un communiqué qu'il vise un nouveau lancement avant la fin de l'année.
Cela semble optimiste étant donné qu'il a fallu quinze mois à SpaceX pour remettre une rampe de lancement et ses installations en état après l'explosion d'une fusée Falcon 9 lors d'un essai similaire le 1er septembre 2016. De plus, l'incident de la New Glenn constitue la plus grande explosion jamais enregistrée à Cap Canaveral, selon le colonel Brian Chatman, commandant de la Space Launch Delta 45 qui gère tous les lancements spatiaux effectués depuis la côte est de la Floride.
Les rampes de lancement ne sont pas interchangeables car chaque fusée nécessite des infrastructures et des systèmes au sol différents. Ainsi, la fusée New Glenn ne peut décoller que depuis cette rampe spécifique. Il s'agit également de la seule fusée capable de transporter l'atterrisseur MK2 de Blue Origin. Il faudrait apporter des modifications considérables à une autre fusée pour qu'elle puisse transporter cet atterrisseur.
Cela signifie que l'ensemble du secteur suivra de près l'évolution des travaux de remise en état de cette rampe de lancement, car cela pourrait avoir une incidence directe sur la date de lancement d'Artemis III. La NASA reste toutefois convaincue que Blue Origin pourra participer à la mission. « Nous travaillons main dans la main avec [Blue Origin] pour respecter nos engagements visant à ramener notre nation sur la Lune », indique Jeremy Parsons.
Si ni SpaceX, ni Blue Origin n'est prêt, cela pourrait repousser le lancement au-délà de 2027. Selon Garrett Reisman, il « serait tout à fait absurde » que la NASA lance Artemis III sans qu'aucun des modules d'atterrissage ne soit prêt.
SpaceX doit faire en sorte que la fusée Starship HLS soit opérationnelle avant le HLS. L'entreprise a réalisé des progrès dans le développement de son nouveau lanceur mais est encore en phase de tests. De plus, les deux atterrisseurs doivent être ravitaillés en carburant en orbite terrestre, ce qui constitue une difficulté supplémentaire car aucune des deux entreprises n'a encore démontré cette capacité.
On ignore également si les combinaisons spatiales seront prêtes. Axiom, l'entreprise chargée de leur fabrication, vise une livraison fin 2027 pour les combinaisons Artemis mais selon un rapport publié en début d'année par le Bureau de l'inspecteur général de la NASA, leur livraison pourrait être reportée au-delà de la date de lancement d'Artemis III.
Les retards de plus en plus importants ne sont pas nécessairement bénéfiques pour l'équipage de la mission. Si la NASA annonce la composition de l'équipage si tôt, ces astronautes peuvent être retenus pendant longtemps si la mission est repoussée. Garrett Reisman affirme que « ce n'est pas bon pour le moral ».
Rusty Schweickart, quant à lui, voit ces retards comme un bénéfice potentiel. L'équipage d'Apollo 9 était initialement l'équipage de réserve d'Apollo 1, s'entraînant aux côtés de Gus Grissom, Ed White, et Roger Chaffee, qui ont tous les trois péri dans l'incendie qui a ravagé leur capsule lors d'un essai sur la rampe de lancement. À la fin de l'année 1966, alors que la NASA s'efforçait de surmonter les conséquences de cette tragédie, les membres de l'équipage ont appris qu'ils seraient les premiers à piloter le module lunaire. Apollo 9 n'a décollé qu'en mars 1969.
« L'entraînement, c'est une bonne chose », affirme Rusty Schweickart. « Nous avons eu vraiment peu de surprises pendant notre mission Apollo 9 ». Lorsqu'il s'entraînait avec le commandant Dave Scott sur le simulateur de module lunaire, ils craignaient que l'allumage des moteurs soit si bruyant qu'ils ne puissent plus s'entendre parler. C'est pourquoi, pendant leur entraînement, ils ont mis au point des gestes manuels, au cas où.
Lors de l'allumage réel des moteurs lors de leurs essais dans l'espace, il était complètement silencieux. « C'était hilarant car on ne savait presque pas qu'ils s'étaient allumés ». Ils étaient peut-être trop bien préparés grâce à leurs entraînements. « Et je souhaite la même chose à l'équipage d'Artemis III », conclut Rusty Schweickart.
Il y a plusieurs millions d'années, un astéroïde s'est écrasé sur la face cachée de la Lune, l'hémisphère qui est toujours tourné vers le côté opposé à la Terre. Dans les années à venir, un robot pourrait atterrir dans le cratère qu'il a créé et construire un radiotélescope destiné au futur de l'astronomie.
Il s'agit des prémices d'un projet ambitieux de la NASA nommé Lunar Crater Radio Telescope, ou LCRT, qui vise à transformer un cratère lunaire en télescope grâce à des robots d'auto-assemblage. La Lune bloque les interférences radio parasites provenant de la Terre et sa face cachée est couverte de cratères qui pourraient servir de paraboles pour le télescope. Cela en fait l'emplacement idéal pour capter les faibles ondes radio provenant de ce que l'on appelle les âges sombres cosmiques, une époque mystérieuse située entre le Big Bang et la naissance des premières étoiles.
Étudier ces ondes radio anciennes permettra aux scientifiques d'explorer la nature même de la réalité. « Nous pourrions ainsi confirmer ou infirmer nos connaissances physiques », explique Saptarshi Bandyopadhyay, technicien en robotique au Jet Propulsion Laboratory (Laboratoire de recherche sur la propulsion par réaction) de la NASA en Californie et chercheur principal du projet LCRT.
Ce télescope, destiné à être installé dans un cratère lunaire, n'est qu'un des projets en lice pour mener des observations astronomiques sur la face cachée de la Lune. Le projet LCRT est encore en cours de développement, il n'a pas encore été construit et aucune date de lancement n'a été fixée. Toutefois, un prototype bien plus petit devrait être lancé plus tard cette année. Et avec l'accélération du programme Artemis de la NASA, qui promet un rythme plus soutenu de missions vers la Lune, tant habitées que robotiques, un nouvel élan se fait sentir derrière l'idée d'installer un radiotélescope sur notre satellite naturel.
« Cela ouvre une nouvelle fenêtre sur l'Univers et il ne nous en reste plus beaucoup [à découvrir] », indique Michael Garrett, astronome et directeur du Jodrell Bank Centre for Astrophysics, en Angleterre. « Il s'agit là de la plus grande ».
Des explosions stellaires aux aurores planétaires, presque tout ce qui produit de l'énergie dans l'Univers émet des ondes radio, le même type d'ondes que la radio de votre voiture convertit en son. Contrairement à la lumière visible, les êtres humains ne peuvent ni voir ni entendre ces ondes. Malheureusement, pour les astronomes qui souhaitent capter tout cela, la Terre agit comme un mégaphone tonitruant : non seulement son ionosphère, la couche électrifiée de la haute atmosphère de notre planète, fait énormément de bruit, mais toutes nos technologies ne cessent d'émettre des ondes radio artificielles.
« C'est un bruit épouvantable », affirme Anže Slosar, chercheur au Laboratoire national de Brookhaven, à New York. Pour un astronome qui espère observer l'Univers lointain, « c'est comme regarder vers le ciel depuis le fond d'une piscine ». Et les scientifiques ne peuvent pas faire grand-chose depuis la Terre. « La seule façon d'y échapper, c'est de s'en cacher », affirme-t-il.
Heureusement, il existe une excellente cachette à plus de 380 000 kilomètres. Selon Michael Garrett, « la Lune est l'un des meilleurs endroits pour la radioastronomie ». Si l'on se trouve sur la face cachée de la Lune, on est dos à la Terre et la Lune agit comme une barrière géologique géante contre la cacophonie de notre planète. Si l'on effectue des mesures la nuit, cela permet de filtrer également les interférences radio émises par le Soleil.
Sans tous ces signaux parasites, un télescope lunaire pourrait capter tout un éventail de signaux que les radiotélescopes sur Terre ont plus de mal à capter. « C'est également important pour la recherche d'une intelligence extraterrestre », indique Michael Garrett. L'une des principales difficultés à l'identification d'un signal radio provenant d'une technologie extraterrestre consiste à le distinguer des émissions radio provenant de la Terre. Cela serait bien plus facile à réaliser depuis la face cachée - et calme - de la Lune.
Toute activité de radioastronomie menée sur la Lune serait la bienvenue. Toutefois, détecter un signal provenant « des âges sombres cosmiques est l'objectif à long terme », souligne Anže Slosar. Environ 380 000 ans après le Big Bang, l'Univers n'était qu'un bouillon d'hydrogène neutre. Ce gaz a fini par s'agglomérer et s'enflammer pour former les premières étoiles mais, avant ça, il n'y avait rien d'autre que l'obscurité.
Néanmoins, l'hydrogène pur émet des ondes radio d'une longueur d'onde bien spécifique. Ce signal lointain serait extrêmement faible mais si les scientifiques parvenaient à le capter, ils pourraient découvrir comment la matière baryonique, ou ordinaire, a interagi avec la matière noire énigmatique, une sorte de colle encore indétectable qui lie les éléments de l'Univers, pour façonner l'Univers que nous connaissons aujourd'hui.
Rien ne garantit qu'un télescope installé sur la face cachée de la Lune parviendra à capter quoi que ce soit. Effectivement, même avec la Terre et le Soleil masqués, le bourdonnement de la Voie lactée lui-même sera bien plus bruyant que ces murmures d'hydrogène. Mais s'il détecte ces murmures, notre compréhension de l'Univers en sera bouleversée à jamais. « C'est un territoire totalement inexploré », affirme Michael Garrett.
Dans un premier temps, les scientifiques doivent démontrer que la radioastronomie est possible sur la Lune. C'est l'objectif de la prochaine expérience Lunar Surface Electromagnetics Experiment-Night, ou Lu-SEE Night, menée conjointement par la NASA, le laboratoire national de Brookhaven du département de l'Énergie des États-Unis et l'université de Californie (UC) à Berkeley.
L'outil le plus important de Lu-SEE Night est son récepteur radio ultrasensible capable, en théorie, de capter une multitude d'anciens signaux radio provenant de l'Univers primordial. Il s'agit d'un test simple qui doit relever un défi de taille.
« Aucune mission des États-Unis n'a atterri sur la face cachée de la Lune. Aucune entreprise privée n'a atterri sur la face cachée de la Lune », affirme Anže Slosar, qui dirige le projet Lu-SEE. Et personne n'a jamais entendu de signaux radio cosmiques sur la face cachée de la Lune.
L'environnement lunaire représentera la plus grande menace. Il existe un faible risque qu'une micrométéorite, de la taille d'une balle, heurte le robot de manière dramatique. Autre risque selon Anže Slosar : « les variations de températures sont extrêmement importantes », se situant entre -170 °C et 120 °C au niveau de la surface de la Lune. Lu-SEE Night est équipé de radiateurs et de systèmes de refroidissement internes afin d'éviter qu'il ne gèle ou ne surchauffe. Mais personne ne sait avec certitude si cela fonctionnera.
« Si nous parvenons à survivre à la première nuit, nous pourrons survivre à de nombreuses autres », affirme Anže Slosar. Dans l'idéal, le radiotélescope miniature devrait fonctionner pendant environ dix-huit mois.
Lu-SEE Night devrait se diriger vers la Lune à bord de l'atterriseur de Firefly Aerospace dans le courant de l'année. Les radioastronomes du monde entier suivront la mission de près. Si cela fonctionne, la perspective d'un projet encore plus important semblera alors bien plus concrète.
Les scientifiques ont soumis une multitude d'idées de radiotélescopes lunaires. La version finale devra être suffisamment grande pour capter ces signaux radio lointains, ce que permet le LCRT en tirant parti de la topographie cratérisée de la Lune.
La construction du télescope serait confiée à une flotte de robots : un atterrisseur déposerait au centre de l'un des cratères d'impact lunaires un treillis concave constitué de fils métalliques et doté de panneaux réfléchissants. Ces panneaux renverraient les ondes radio provenant du ciel vers un récepteur suspendu au-dessus du fond du cratère. Plusieurs astromobiles supplémentaires tireraient les fils jusqu'au bord du cratère et les tendraient, soulevant ainsi à la fois le treillis et le récepteur. Le cratère protègerait le télescope de toute onde radio ne provenant pas du ciel, y compris des ondes radio solaires qui auraient réussi à rebondir sur la surface de la Lune.
C'était, du moins, l'idée initiale du LCRT. Cependant, Saptarshi Bandyopadhyay avait quelques réserves. Devoir compter sur plusieurs robots pour accomplir cette tâche signifie que si l'un d'entre eux ne fonctionnait pas correctement, le télescope serait incomplet. De plus, le processus serait assez lent, ce qui pourrait exposer les robots à plusieurs cycles jour-nuit dangereux, susceptibles de les tuer.
Saptarshi Bandyopadhyay a communiqué les plans révisés du télescope à National Geographic. Dans ce scénario, l'équipe du projet LCRT a réduit sa flotte de robots à un seul. Un droïde solitaire atterrirait au milieu d'un grand cratère d'impact, de plus de 1 300 mètres de diamètre, suffisamment grand pour donner sa forme expansive au LCRT mais pas trop grand pour ne pas gêner l'assemblage, puis lancerait des câbles d'ancrage dans plusieurs directions. Une fois leurs ancrages attachés au bord du cratère, des moteurs les tendraient, soulevant ainsi le récepteur radio au-dessus de l'atterrisseur.
Au cours de cette installation, un réflecteur d'ondes radio de 350 mètres de long, conçu pour concentrer les ondes radio provenant du ciel vers le récepteur, se déploiera comme une fleur en forme d'étoile en pleine floraison. « Nous nous sommes inspirés de l'origami », affirme Saptarshi Bandyopadhyay.
Cette version du LCRT est non seulement élégante, mais aussi pragmatique. L'utilisation d'un seul robot réduit les points de défaillance et diminue le coût global de la mission. La suspension du télescope dans les airs permet également d'éviter les interférences causées par la poussière lunaire chargée en électricité, auxquelles d'autres modèles fixés à la surface de la Lune pourraient être exposés. De plus, le fait de s'appuyer sur une structure existante, le cratère, facilite un assemblage rapide et offre une protection contre les sources indésirables d'ondes radio, le Soleil par exemple.
En misant tout sur un seul robot, le projet LCRT resterait tout de même un pari risqué en matière de mission spatiale. Il est toutefois soutenu par deux programmes de la NASA : le NASA Institute for Advanced Concepts (NIAC) et l'Astrophysics Research and Analysis Program, ce qui laisse penser que les responsables pensent que cela vaut la peine d'essayer.
L'équipe du projet LCRT teste actuellement différents types d'ancrages afin de déterminer celui qui pourrait être le plus efficace. Les ingénieurs utilisent également des maquettes du télescope afin de vérifier si sa structure en origami lui permettra de capter efficacement les ondes radio. Dans l'idéal, ils souhaitent, à terme, envoyer certains composants prototypes sur la Lune afin de les tester dans des conditions impossibles à reproduire sur Terre.
Peut-être que le radiotélescope qui sera installé sur la face cachée de la Lune ne sera finalement pas le LCRT mais l'une des autres conceptions proposées dans le cadre de la mission. Pour sa part, Saptarshi Bandyopadhyay ne sera pas trop déçu par cette issue : tant que quelqu'un est là-haut pour écouter les messages extraterrestres ou les murmures fantomatiques provenant des âges sombres cosmiques, il sera ravi.
« Ce qui compte, c'est la science : élargir notre compréhension d'une partie de l'Univers que nous n'avons jamais vue auparavant », affirme-t-il.
Le mois de juin marque l'arrivée de l'été dans l'hémisphère nord et s'accompagne d'une multitude d'événements célestes, des alignements de planètes aux pluies de météores. Ce mois-ci offrira également une occasion unique d'observer le cœur dense et étoilé de la Voie lactée, en particulier depuis des lieux où le ciel est sombre. En juin, le centre galactique lumineux brillera dans le ciel de l'hémisphère sud tout au long de la nuit, ce qui en fait le moment idéal pour s'initier à l'astrophotographie.
Voici neuf des plus beaux événements célestes à suivre ce mois-ci, ainsi que quelques conseils d'observation.
Jupiter et Vénus se rapprochent l'une de l'autre depuis la fin du mois de mai mais leur proximité sera particulièrement impressionnante les 8 et 9 juin, lorsqu'elles apparaîtront depuis la Terre à moins de 1,5 degré l'une de l'autre, soit un peu plus de la largeur d'un auriculaire. À ce moment-là, vous pourrez les observer simultanément avec une paire de jumelles.
Cherchez également ces deux planètes la nuit précédant et celle suivant la conjonction. Elles apparaîtront toujours proches l'une de l'autre, à environ 3 degrés. Observez cette conjonction dans le ciel à l'ouest de l'hémisphère nord après le coucher du soleil. Jupiter et Vénus apparaîtront près de la constellation des Gémeaux, avec Mercure, souvent masquée par la luminosité du Soleil, juste en dessous.
Le 10 juin, Saturne et la Lune brilleront à moins de 5 degrés l'une de l'autre, soit la largeur de trois doigts. À ce moment-là, la Lune sera en phase de croissant fin. Les deux corps célestes s'élèveront au-dessus de l'horizon est après minuit et traverseront le ciel ensemble jusqu'au lever du soleil. N'oubliez pas d'emporter votre télescope si vous en avez un. Au mois de juin, les anneaux de Saturne dans toute leur splendeur seront visibles même à l'aide d'un télescope amateur ou de bonnes jumelles d'astronomie. Pensez à ranger vos instruments d'observation avant le lever du soleil pour éviter tout risque de lésions oculaires.
Le 11 juin, pendant environ une heure avant le lever du soleil, Mars, le croissant de lune et Saturne formeront une ligne diagonale serrée au-dessus de l'horizon est. Pour observer ce trio, vous aurez besoin d'avoir une vue dégagée, par exemple un grand lac ou une prairie avec le moins d'obstacles possibles à l'horizon. Le lendemain matin, Mars et le fin croissant de lune brilleront très près l'un de l'autre, à moins de 6,5 degrés, soit un peu plus de la largeur de trois doigts.
L'été est l'une des meilleures périodes pour admirer le cœur éclatant de la Voie lactée et la nouvelle lune, qui marque le début d'un nouveau cycle lunaire, est le moment idéal pour l'observer. Lorsque la Lune se glisse entre la Terre et le Soleil pendant cette phase, elle devient presque invisible. Cette absence de lumière permet à l'amas de millions d'étoiles qui forme le cœur de la Voie lactée de ressortir, même à l'œil nu. Ce mois-ci, la nouvelle lune aura lieu le 15 juin. Les nuits qui précéderont et suivront cette date promettent également une luminosité minimale. Il sera préférable d'observer le ciel dans un lieu isolé où la pollution lumineuse est limitée, par exemple dans un parc où le ciel est sombre.
Le 21 juin aura lieu le solstice d'été dans l'hémisphère nord, le moment où le Soleil atteint son point le plus haut au-dessus de l'équateur. Il marquera le début de l'été et, dans les régions de haute latitude, il apportera une lueur permanente : le soleil de minuit. Cette même date marquera également le début de l'hiver dans l'hémisphère sud, moment où la saison des aurores australes battra son plein, en particulier en Tasmanie et dans le sud de la Nouvelle-Zélande.
Provoquées par les débris laissés par le passage d'une comète, les Bootides de juin consistent en une légère pluie de météores, avec tout au plus quelques étoiles filantes par heure. Cela dit, le pic de cette pluie de météores, prévu le 27 juin cette année, pourrait donner lieu à des pics intermittents avec une centaine de météores en une heure. Ce n'est pas un événement qui vaut la peine de se déplacer, surtout avec la lune brillante et presque pleine de ce soir-là. Toutefois, si vous vous trouvez dehors sous un ciel dégagé, soyez à l'affût des traînées de météores près de la constellation du Bouvier, qui traversera le ciel de l'hémisphère nord. Le meilleur moment pour les observer sera le début de la nuit.
La première pleine lune officielle de l'été, connue sous le nom de « pleine lune des fraises », aura lieu vers deux heures du matin le 30 juin. Les communautés amérindiennes ont donné ce surnom à la Lune en raison des baies sucrées qui prolifèrent au début de l'été. Malheureusement, il ne s'agit que d'un surnom. La Lune n'aura pas l'air plus rouge que les autres mois de l'année mais elle peut refléter des teintes plus chaudes si vous l'observez au bon moment. Au lever de la lune (vers le coucher du soleil) et au coucher de la lune, notre satellite prendra une teinte orange vif en raison de la façon dont la lumière traverse l'atmosphère terrestre sous cet angle.
S'il y a bien un alignement stellaire qui annonce l'arrivée des beaux jours, c'est le Triangle d'été. Cet astérisme en forme de pyramide sera visible haut dans le ciel nocturne. Le Triangle d'été relie trois étoiles brillantes issues de trois constellations différentes : Véga, de la constellation de la Lyre ; Altaïr, de la constellation de l'Aigle ; et Deneb, de la constellation du Cygne, une forme d'oiseau qui pointe en direction du cœur de la Voie lactée. Le Triangle d'été est visible pendant la majeure partie de la nuit, en particulier à la mi-juin.
Deux des objets célestes les plus colorés du ciel nocturne se retrouveront dans le ciel avant l'aube à la fin du mois de juin : Mars, avec ses teintes orangées, et l'amas stellaire des Pléiades, aux teintes bleues pâles. Ce dernier est connu pour ses sept étoiles facilement visibles, bien qu'il en soit composé de plus d'un millier. Ils apparaîtront à environ 4 ou 5 degrés l'un de l'autre, soit la largeur d'environ trois doigts. Observez le ciel au-dessus de l'horizon est pendant environ quatre-vingt-dix minutes avant le lever du soleil. La période d'observation optimale s'étend du 27 au 30 juin.
Depuis février 2026, des rumeurs publiées par le Financial Times, citant divers experts et responsables européens, alimentent la polémique. Selon
L’article La Russie renforce ses capacités de contre-émission de satellites : la vulnérabilité de l’Europe est apparu en premier sur STRATPOL.
Il y a 66 millions d'années, un astéroïde d'une dizaine de kilomètres de diamètre a frappé la Terre et entraîné l'extinction de près de 75 % des espèces terrestres. Un objet de cette taille aurait aujourd'hui « les mêmes [conséquences] qu'il y a 66 millions d'années, à ceci près qu'il ne s'agirait plus des dinosaures mais de notre espèce », expose Patrick Michel, directeur de recherche au CNRS au laboratoire Lagrange (Observatoire de la Côte d'Azur) et responsable scientifique de la mission européenne Hera. Il est également l'auteur du livre La défense planétaire contre les astéroïdes, paru aux éditions Odile Jacob.
Le scénario a de quoi inquiéter et pourtant les chercheurs s'en préoccupent modérément. Les astéroïdes de cette dimension ont tous été répertoriés, et aucun ne menace la Terre avant des milliers d'années. Leur travail porte sur des objets plus petits, plus nombreux, dont l'inventaire reste incomplet. C'est l'objet de la défense planétaire, une discipline qui réunit les moyens de repérer les astéroïdes susceptibles de croiser la Terre et d'en dévier un en cas de besoin. Certains, assez gros pour causer des dégâts importants, n'ont pas encore été détectés.
Les dommages causés par un impact dépendent en partie de la taille de l’objet. « On estime que le seuil de catastrophe régionale se situe autour de 140 mètres de diamètre, celui de catastrophe globale autour d’un kilomètre, et celui d’extinction d’espèces autour de 10 kilomètres », explique Patrick Michel.
Les plus petits font des dégâts plus locaux selon le chercheur, qui cite deux exemples. Le 30 juin 1908, un bolide estimé à 50 mètres de diamètre a explosé au-dessus de la forêt de la Toungouska, en Sibérie, et « pulvérisé 2 000 kilomètres carrés de forêt ». Le 15 février 2013, un objet d’environ 17 mètres s’est désintégré au-dessus de Tcheliabinsk, en Russie, faisant un millier de blessés.
Ces seuils restent approximatifs, et les dégâts dépendent de plusieurs critères. « La vitesse est un paramètre important car l’énergie dépend de la vitesse au carré », précise le chercheur, avant d’ajouter : « outre la taille, c’est en réalité la masse qui intervient dans l’évaluation des dégâts » potentiels.
La structure de l’objet compte aussi : « selon la fragilité d’un petit astéroïde, il va se consumer ou exploser plus ou moins facilement, et à une altitude différente, dans l’atmosphère ». Pour les très gros astéroïdes, « qui atteignent le sol quoi qu’il arrive, ce sont surtout la vitesse et la masse qu’il faut pouvoir déterminer ».
Le scénario d’extinction, lui, relève d’une catégorie connue. Les astéroïdes de 10 kilomètres de diamètre qui appartiennent à la population des géocroiseurs sont tous sont répertoriés, et « aucun ne représente un risque pour les milliers d’années qui viennent, voire plus », rassure Patrick Michel.
La menace réelle porte sur les astéroïdes capables de dévaster une région. « Nous connaissons quasiment tous ceux dont le diamètre est de 1 km ou plus, et nous cherchons maintenant à faire l’inventaire de tous ceux plus grands que 140 mètres de diamètre », explique le chercheur. « Nous estimons leur nombre à 25 000 et nous n’en connaissons que 40 %. Aucun de ceux que nous connaissons ne nous menace, mais il y a les 60 % restants à découvrir ».
La part inconnue porte donc sur ces objets non répertoriés. « Pour ceux-là, rien ne dit qu’il n’y en a pas un qui va arriver sur nous, mais la probabilité reste très faible : en moyenne, un astéroïde de cette taille tombe sur Terre une fois tous les 20 000 ans », indique Patrick Michel.
« Cela dit, nous aimerions bien nous en assurer, c’est pourquoi la NASA va lancer le télescope spatial NEOSurveyor dans les années qui viennent, qui pourra faire cet inventaire en dix ans ». Ainsi, autour de 2040, les astronomes devraient avoir une connaissance plus fine du risque (ou de son absence) que représentent tous ces objets.
Il n’est pas le seul instrument à promettre de grandes avancées. Après seulement quelques semaines de mise en service, l’observatoire Vera C. Rubin, au Chili, a détecté plus de 11 000 nouveaux astéroïdes. Le télescope devrait, selon le chercheur, « faire exploser le nombre de découvertes d’astéroïdes ».
Face à cette multiplication des astéroïdes identifiés, le chercheur anticipe des alertes plus fréquentes, fondées sur des trajectoires d’abord imprécises. « Il ne faudra pas paniquer si pendant un court temps, un objet se révèle avoir une probabilité d’impact non nulle. Nous y sommes habitués, mais il ne faut pas que cela génère de panique inutile » rappelle-t-il.
Une fois le risque évalué, toute la question est de savoir comment réagir. En septembre 2022, la sonde DART de la NASA a percuté Dimorphos, satellite naturel de l’astéroïde Didymos, modifiant sa trajectoire. « Ce que DART a permis de montrer, c’est que nous sommes capables de taper avec une sonde à grande vitesse sur un petit astéroïde dont nous ne connaissons rien au départ à part sa taille, de façon autonome grâce à une caméra à bord de la sonde et un logiciel de navigation intelligente. C’est déjà un beau défi relevé », souligne Patrick Michel.
Dans l’hypothèse où un objet de 300 mètres de diamètre serait détecté demain et dix ans avant l'impact, « nous n’aurions pas d’autre choix que d’envoyer une version de DART calibrée pour un astéroïde de cette taille, en espérant que ça marche. C’est pourquoi la clé est l’anticipation. Plus nous détectons en amont, mieux nous pouvons nous préparer ».
Le risque d’impact astéroïdal fait « partie des risques naturels les moins probables, à l’échelle de la durée de vie d’un être vivant », mais « c’est l’un des seuls que l’on peut prédire et éviter avec des moyens raisonnables, réalisables. C'est ce que nous sommes en train de mettre en œuvre. [...] Pour ce genre de risque à très faible probabilité mais à hautes conséquences, il est crucial d’être prêt avant d’en avoir besoin, car improviser mènerait à la catastrophe » affirme Patrick Michel.
L’idée « est d’offrir aux futures générations des plans solides pour les différents scénarios, afin qu’elles ne finissent pas comme les dinosaures ».
En ce mois de mai, le ciel nocturne regorge de spectacles : une pluie de météores et des conjonctions entre planètes et Lune, en passant par non pas une, mais deux pleines lunes. Ce mois offrira également des plages horaires plus longues pour mieux admirer le cœur de la Voie Lactée. Les astronomes amateurs de l'hémisphère nord pourront observer cette bande lumineuse de minuit environ jusqu'au petit matin.
Voici sept des plus beaux phénomènes astronomiques à ne pas manquer en ce mois de mai.
Les Êtas Aquarides sont visibles du 19 avril au 28 mai, mais leur activité atteindra son apogée dans la nuit du 5 au 6 mai. Réputée pour ses météores rapides et lumineux et pour ses traînées persistantes, cette pluie de météores peut produire jusqu'à quelques dizaines de traînées par heure, en particulier dans l'hémisphère sud. Cette année, en raison d'une lune gibbeuse décroissante, seules les traînées les plus lumineuses seront visibles. Les observateurs patients, sous un ciel sombre, pourront toutefois en apercevoir quelques-unes, surtout aux premières heures du jour.
Les 12 et 13 mai, sortez une heure avant le lever du soleil pour assister à un alignement spectaculaire dans le ciel oriental. Mars, Saturne et la Lune croissante s'aligneront presque parfaitement juste au-dessus de l'horizon, à l'est. Elles apparaîtront environ une heure avant le lever du soleil puis s'élèveront davantage dans le ciel avant que notre astre du jour ne se lève.
Pour les observer, cherchez un lieu offrant une vue dégagée sur l'est, par exemple au bord d'un lac ou au sommet d'une colline. Si les 12 et 13 mai offrent un alignement optimal, vous pourrez aussi admirer ce trio regroupé en forme de pyramide le 14 mai, quand la Lune ne sera plus qu'un très mince croissant.
Pour admirer le spectacle astronomique exceptionnel de ce mois de mai, le cœur de la Voie Lactée, sortez dans la nuit du 16 mai. La nouvelle lune ne diffusera aucune lumière. Ajoutez à cela un ciel sombre, comme ceux que l'on retrouve dans de nombreux parcs nationaux, et le centre galactique brillera de tout son éclat. Il s'agit également du meilleur moment pour photographier la Voie Lactée. Son centre apparaîtra vers 23 heures, selon votre position géographique, et restera visible jusqu'à la fin de la nuit.
La nouvelle lune est également le moment parfait pour observer des galaxies lointaines à l'aide d'un télescope. Parmi les plus faciles à observer, on peut citer la galaxie du Tourbillon, ou M51, près du manche de la Grande Ourse, et la galaxie du Sombrero, ou M104, près de l'étoile brillante Spica.
Le 18 mai, ne manquez pas le coucher du soleil. Juste après, vous pourrez admirer la lune croissante et Vénus, la planète la plus brillante du ciel, apparaître très proches l'une de l'autre. Le duo brillera au-dessus de l'horizon ouest et restera visible pendant environ deux heures. À mesure que le ciel s'assombrira, vous pourrez aussi observer Mercure au-dessus de l'horizon ouest, ainsi que Jupiter au-dessus de la conjonction Lune-Vénus.
Rappel : ne pointez vos instruments d'observation vers l'ouest qu'une fois le Soleil complètement couché.
Le mois de mai s'achèvera sur un phénomène lunaire rare : une deuxième pleine lune au cours d'un mois civil, souvent appelée « lune bleue ». Selon la NASA, ce phénomène ne se produit environ qu'une fois tous les deux ou trois ans. Son nom ne signifie pas pour autant que notre satellite aura réellement une teinte bleutée. En fait, tout comme la pleine lune du début du mois de mai, elle pourra paraître jaunâtre lorsqu'elle sera proche de l'horizon. La Lune ne semble bleue que lorsque l'atmosphère terrestre contient certaines particules, telles que des cendres volcaniques.
Pendant tout le mois de mai, Jupiter brillera de mille feux dans le ciel occidental et se trouvera également dans la position idéale pour vous aider à repérer la constellation des Gémeaux. La planète se trouvera près des deux étoiles les plus brillantes de la constellation : Castor et Pollux. Même si vous pouvez repérer les Gémeaux à l'aide d'un autre repère dans le ciel nocturne, la Grande Ourse, Jupiter offre ce mois-ci un repère visuel particulièrement facile à repérer.
Au début du mois, Jupiter et Vénus apparaîtront à moins de 40 degrés l'une de l'autre, soit dix largeurs de poings, au-dessus de l'horizon ouest. D'ici le 25 mai, ces deux planètes s'aligneront à moins de 14 degrés, soit un peu plus d'une largeur de poing. Mercure fera son apparition plus tard dans le mois et deviendra plus facile à observer à mesure qu'il se dirigera vers son élongation est maximale, à la mi-juin.
C’est une anecdote bien connue et apocryphe : un célèbre scientifique fait une conférence sur l’astronomie quand une femme dans le public se lève et le contredit. L’Univers, dit-elle, repose sur le dos d’une tortue géante. « Mais sur quoi repose cette tortue ? » demande-t-il, l’air suffisant. « Très astucieux, jeune homme », répond-elle. « Mais il y a des tortues jusqu’en bas ! »
Les cosmologistes qui tentent de comprendre les événements au commencement du temps en arrivent parfois à se poser des questions tout aussi spécieuses. Malgré un consensus général sur ce qui s’est passé au début de l’Univers juste après le big bang, d’énormes obstacles scientifiques et philosophiques nous empêchent de comprendre ce qui est advenu avant : la transition du rien à quelque chose. Selon la chronologie, il y a 13,8 milliards d’années, juste après sa création, l’univers était incroyablement petit, chaud et dense.
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Les quatre forces fondamentales qui le gouvernent (gravité, électromagnétisme, nucléaire faible et nucléaire forte) étaient unifiées. Puis l’univers se dilata à une vitesse extraordinaire lors d’une brève phase d’inflation cosmique et elles se séparèrent les unes des autres. Les milliers d’années suivantes ont correspondu à une phase de refroidissement durant laquelle les particules se formèrent, puis les atomes ; l’univers commençait à ressembler à ce que nous en connaissons, la matière se condensait pour former les étoiles et les planètes.
Ce scénario pose toujours la question de ce qui existait avant le big bang. Aucune information ne peut nous parvenir sur ces instants primordiaux, mais des physiciens ont émis une hypothèse partielle. D’après la physique quantique, même dans un vide parfait des fluctuations aléatoires peuvent produire de la matière et de l’énergie. L’univers est peut-être juste apparu subitement.
Ce à quoi les critiques rétorquent que cette réponse suppose que les lois physiques existaient déjà, une variante de l’analogie de la tortue : de la physique jusqu’en bas !
Durant les folles années du début du XXe siècle, quand la physique redéfinissait notre représentation de la matière, les scientifiques réalisèrent que chaque particule devait avoir une antiparticule – de même masse et de charge opposée. Ainsi, aux électrons (chargés négativement) doivent correspondre les positrons (chargés positivement), et aux protons (chargés positivement) les antiprotons (chargés négativement).
De fait, les expériences menées à l’aide des accélérateurs permettent de produire exactement ces particules, et en grandes quantités. Mais les particules de matière et d’antimatière doivent être tenues à distance les unes des autres pour ne pas s’annihiler dans une explosion d’énergie.
La physique établit aussi que des quantités égales de matière et d’antimatière ont dû être créées au moment du big bang. Mais bien que l’on ait détecté des antiparticules dans l’espace, presque tout ce qui se voit est composé de matière. Où est donc passée l’antimatière ?
Explication possible : les taux de désintégration des particules et des antiparticules pourrait différer même légèrement. Cette différence aurait suffit à entraîner, au cours des temps, l’asymétrie actuelle. L’antimatière manquante demeure l’une des énigmes de la cosmologie. Les expériences menées au Grand collisionneur de hadrons à Genève réussiront peut-être à éclaircir le mystère.
Dans les années 1930, l’astronome suisse Fritz Swicky étudiait des amas de galaxies en rotation, quand il parvint à une conclusion troublante : aux vitesses observées, ces amas auraient dû catapulter leurs étoiles dans l’espace comme de malheureux enfants qui tomberaient de leur manège. Ces amas ne pouvaient tenir unis que s’ils contenaient beaucoup plus de masse qu’on n’en avait observé.
Plus tard, des mesures des mouvements galactiques ont permis d’éclaircir le mystère de la matière sombre. Les physiciens estiment désormais qu’environ 27 % de la matière de l’Univers est composée de cette substance inconnue, qui n’émet ni ne reflète aucune lumière. La matière sombre pourrait être constituée d’objets invisibles, comme les massives étoiles appelées naines brunes, et les trous noirs.
Toutefois, les scientifiques émettent une autre hypothèse : il existerait des « particules massives interagissant faiblement », les Wimps. Celles-ci auraient des masses individuelles très faibles et seraient difficiles à détecter, mais elles seraient si nombreuses qu’elles induiraient l’effet gravitationnel requis.
Des expériences à bord de la station spatiale internationale ont détecté des particules à haute énergie qui ont peut-être été propulsées par la collision de particules de matière sombre.
Sortez et vous serez bombardé par un rayon cosmique à peu près toutes les secondes. Vous ne sentez rien ? C’est parce que chacun d’eux est une particule subatomique, typiquement un proton. Observés depuis une centaine d’années, les rayons cosmiques pleuvent à grande vitesse dans l’atmosphère terrestre, venant de toutes les directions.
Une partie provient du Soleil, mais la plupart sont issus de sources lointaines et inconnues. Quelques-uns sont si énergiques qu’ils voyagent presque à la vitesse de la lumière. Les scientifiques se sont longtemps demandés quelle sorte d’accélération pouvait propulser une particule à pareille vitesse.
Il est tout simplement impossible de remonter à la source d’une particule parce que les rayons cosmiques s’incurvent le long de champs magnétiques présents dans l’espace interstellaire et autour de notre planète. Toutefois, des chercheurs ont établi un lien entre les rayons à ultra-haute énergie et les champs magnétiques entourant les résidus de supernovae.
Apparemment, certaines particules chargées, piégées par ces champs magnétiques, accélèrent en tournant au travers de l’onde de choc de la supernova ; ils prennent de la vitesse et peuvent alors en jaillir comme une balle dans l’espace. En février 2013, des astronomes ont annoncé que le télescope spatial Fermi avait détecté un rayonnement gamma caractéristique de ces interactions autour de deux résidus de supernovae, ce qui pour l’instant constitue la meilleure piste pour expliquer l’origine de ces particules mystérieuses.
Les observateurs traquaient les taches solaires bien avant de savoir de quoi il s’agissait. Au XIXe siècle, un astronome amateur, Samuel Heinrich Schwabe, qui pendant dix-sept ans, chaque jour, comptales taches sombres qu’il observait à la surface du Soleil, constata que leur nombre croissait et décroissait selon un cycle régulier de onze années.
Depuis, les scientifiques ont appris que les taches solaires marquent les endroits où les lignes de champ magnétique percent la surface visible du Soleil. Quand le cycle solaire est à son maximum, le rayonnement ultraviolet augmente et le Soleil devient très actif, avec des éruptions capables de perturber les transmissions électriques sur Terre. La théorie selon laquelle les taches solaires peuvent avoir plus d’incidence – comme affecter le climat de notre planète, par exemple – a été longtemps tournée en ridicule.
Désormais, des chercheurs croient qu’il pourrait y avoir du vrai dans cette idée. Une phase d’activité réduite des taches solaires, entre 1645 et 1715, appelée le minimum de Maunder, est liée à une période froide où la moyenne des températures fut de plusieurs degrés inférieure à la normale.
Des recherches sur les anneaux de croissance des arbres sont aussi en faveur d’une relation entre cycles solaires et climat. Mais le climat de la Terre est très complexe et ses mécanismes toujours a l’étude. La question des taches solaires aussi.
Le noyau terrestre commence à 2 897 km sous nos pieds, mais il est si inaccessible qu’il pourrait aussi bien se trouver dans une autre galaxie. Pourtant, les scientifiques se sont fait une certaine idée de sa nature en étudiant comment les ondes cosmiques traversent notre planète, en calculant la masse et la densité de la Terre d’après ses interactions avec d’autres corps, et en forant ses couches supérieures.
Se basant sur ces mesures, les scientifiques estiment que le noyau est une sphère métallique d’environ 3 541 km de rayon, et donc de la taille de Mars. Cette sphère est peut-être constituée de deux couches : un noyau interne, solide, et un noyau externe, liquide. Dans le noyau interne, la température atteint quasiment les 6 000 °C. Cette chaleur est à l’origine des déplacements de nos plaques tectoniques.
Des questions demeurent. Certaines découvertes laissent imaginer l’existence dans le noyau interne d’un noyau encore plus interne, solide et en fer. Par ailleurs, les mesures sismiques indiquent que le noyau interne tourne à une vitesse différente de celle du reste de la Terre. Enfin, selon des études récentes, le noyau dégagerait plus de chaleur que prévu. Là encore, on ignore pourquoi. Le chercheur David Stevenson a proposé plus ou moins sérieusement d’élargir une faille de la Terre pour y envoyer une sonde.
Encore jeune, la Terre a franchi un seuil il y a entre 4 et 3,5 milliards d’années, en devenant une planète vivante. Mais comment les premières formes de vie – des organismes recueillant de l’énergie et se reproduisant – sont-elles apparues dans les océans ? Dans l’hypothèse où la vie se serait formée à partir d’une chimie organique élémentaire, deux principales écoles de pensée se dégagent.
Pour l’une, les ingrédients nécessaires à la vie sur Terre sont venus de l’espace, où les scientifiques ont découvert un nombre surprenant de molécules organiques complexes ; des analyses spectroscopiques de nuages moléculaires interstellaires ont révélé la présence de composés organiques, comme des sucres ; certains composés organiques ont aussi été trouvés dans des échantillons cométaires et des météorites.
Il n’est pas impossible – il est même probable – que des comètes et autres fragments cosmiques riches en glaces heurtant la jeune terre aient apporté à sa surface des substances organiques nécessaires à l’apparition de la vie.
Selon l’autre école de pensée, plus répandue, la vie aurait surgi de réactions chimiques dans l’océan. Réalisée en 1953, la célèbre expérience de Miller-Urey, où ces scientifiques ont soumis à des décharges électriques une « soupe primordiale » et vu émerger des acides aminés, a montré qu’aucune condition particulière n’était nécessaire pour que se forment des composés chimiques. De nombreuses variations de cette hypothèse ont été avancées, y compris celle de la formation de substances organiques surgissant près de cheminées hydrothermales, ou ailleurs sous la glace d’océans gelés.
L’étape suivante n’est pas moins dure à déchiffrer : comment des substances chimiques organiques se sont-elles structurées en un système d’auto-réplication, avec des protéines et des acides nucléiques travaillant ensemble ? De nombreux scientifiques croient que l’ARN – et non l’ADN – fut la première forme du code génétique. Il reste que la plupart des travaux sur les origines de la vie sont toujours largement spéculatifs.
Un être humain pourrait-il vraiment voyager à travers le temps ? Les physiciens répondent peut-être, d’une certaine manière, mais pas de la façon dont l’évoque la science-fiction.
Les scénarios de voyages dans le temps s’inspirent des implications les plus extrêmes des théories de la relativité d’Einstein. Le temps n’est pas distinct ou absolu ; en tant que partie du continuum espace-temps, il ralentit pour des objets très massifs ou particulièrement rapides.
Ainsi, une femme de 20 ans qui s’installerait dans un vaisseau spatial voyageant pendant cinq ans à une vitesse proche de celle de la lumière reviendrait sur une Terre où se seraient écoulées cinquante années, comme si elle avait voyagé quarante-cinq dans le futur. Et elle aurait obtenu le même effet si elle s’était rendue sur un objet très massif, comme une étoile à neutrons.
Les tunnels spatio-temporels sont un autre portail temporel théorique. Certaines formes de trous noirs pourraient constituer des tunnels de ce genre. Toutefois, s’ils existaient, ils auraient besoin d’une espèce exotique de matière antigravitationnelle pour rester ouverts, et il est quasiment certain que tout ce qui voyagerait à travers eux serait détruit. Ces méthodes radicales exigent d’énormes quantités d’énergie, beaucoup plus que nous ne pouvons actuellement en exploiter, et elles ne valent que pour le voyage dans le futur. Le voyage dans le passé, même théoriquement, paraît impossible.
Une autre possibilité de multivers suggère que notre Univers se dilate à l’infini au-delà des limites observables. La matière et l’énergie se combinent d’autant de manières que possible avant de se répéter, créant un Univers dupliqué plus loin.
En énonçant des hypothèses nouvelles et audacieuses, les scientifiques ouvrent parfois des voies inattendues. Ainsi en a-t-il été de la cosmologie, l’étude de l’origine et de la structure de l’Univers. Les théories sur l’expansion de l’Univers primordial et les moyens de réconcilier la pesanteur avec d’autres forces physiques ont conduit à penser qu’il existait une infinité d’autres Univers.
La théorie de l’inflation cosmique, énoncée pour la première fois par Alan Guth, en 1980, résout certains des problèmes soulevés par le big bang, en postulant que l’espace-temps s’est déployé avec une extraordinaire rapidité peu après sa formation. Pour des théories corollaires, même si notre Univers a cessé de se dilater, cette inflation peut se poursuivre ailleurs et former d’autres Univers – autant d’innombrables bulles à côté de la nôtre.
La théorie des cordes est une tentative de combler le fossé entre la physique relativiste et la physique quantique ; à un niveau subatomique fondamental, l’Univers offrirait beaucoup plus de dimensions que les quatre que nous lui connaissons.
D’autres Univers pourraient s’être formés dans cet espace multidimensionnel, invisibles pour nous.
L’un des grands problèmes des théories de multivers, c’est qu’elles sont improuvables. Nous ne pouvons pas observer ces autres Univers.
Dans le film Annie Hall, le jeune Alvy Singer refuse de faire ses devoirs parce que l’Univers est en expansion. « Et s’il est en expansion, un jour il disparaîtra, et ce sera la fin de tout ! Alors, à quoi bon ? » Alvy n’a pas tort, du moins en ce qui concerne l’Univers. Il est en expansion et il prendra fin sous sa forme présente. Mais quelle sera la nature de cette fin ?
En fonction de la quantité totale de matière et d’énergie dans l’Univers, l’un des trois modèles suivants prévaudra sans doute : le big crunch (« le grand écrasement »), le big chill (« le grand refroidissement ») ou le big rip (« la grande déchirure »).
Dans le big crunch, la masse dans l’Univers est suffisante pour ralentir et inverser son expansion, de sorte que ce der- nier s’effondre sur lui-même. Dans le big chill, la masse n’est pas suffisante pour interrompre l’expansion, de sorte que les galaxies s’éloignent les unes des autres, et perdent leur éclat en refroidissant. Dans le cas du big rip, l’Univers en accélération sous l’effet de l’énergie sombre se fragmente jusqu’à ses atomes.
Les astronomes estiment que le big crunch est peu vrai- semblable, compte tenu de ce que l’on sait sur la matière dans l’Univers. Lequel des deux autres scénarios l’emportera ? Cela dépendra de ce que nous apprendrons sur la matière sombre et l’énergie sombre.
La théorie des cordes pourrait être un moyen d’unifier les lois de la physique.
Souvent décrite comme le Saint Graal de la physique, la théorie des supercordes voudrait réconcilier les modèles conflictuels actuels du monde physique.
La physique révolutionnaire du XXe siècle nous a laissé deux manières d’expliquer la nature. L’une est la relativité, qui décrit les interactions à grande échelle de l’Univers, la gravitation en particulier, en terme de géométrie espace-temps. L’autre est la physique quantique, qui dépeint les interactions à petite échelle des trois autres forces – l’électromagnétisme et les interactions fortes et faibles –, en terme d’échanges de particules. Ces deux théories sont malheureusement incompatibles.
La théorie des supercordes tente de jeter un pont entre elles. Complexe et controversée – en fait un ensemble de théories –, elle part de l’idée que les particules fondamentales sont constituées de boucles de « cordes », ou membranes, qui vibrent dans toutes les directions. Les mathématiques ardues de la théorie des supercordes s’appliquent à toutes les forces basiques.
Toutefois, cette théorie a ses détracteurs, qui la considèrent comme non vérifiable et non scientifique. La plupart des chercheurs estiment que ces théories finiront par se réconcilier. « Les sciences matures ne se développent pas en remplaçant une théorie par une autre, écrit le physicien James Trefil, mais en incorporant les anciennes aux nouvelles. »
? Un million de Terres pourraient tenir dans le Soleil - et le Soleil est considéré comme une étoile de taille normale.
? Pendant des années les scientifiques pensaient que la Terre était la seule planète du système solaire à présenter de l'eau sous forme liquide. Mais récemment, la NASA a révélé des images prouvant que l'eau sous forme liquide avait aussi existé sur Mars ! Tu peux les découvrir dans la galerie photos ci-dessous :
? Les comètes sont les vestiges de la création de notre système solaire il y a 4,5 milliards d'années. Elles sont faites de sable, de glace et de dioxyde de carbone.
? Tu ne pourrais pas marcher sur Jupiter, Saturne, Uranus ou Neptune parce que ces planètes n'ont pas une surface solide !
? Si tu devais te rendre en avion sur Pluton, le voyage prendrait plus de 800 ans !
? Les débris spatiaux sont des objets fabriqués par l'Homme qui ne sont plus utilisés et restent pourtant en orbite autour de la Terre. Les scientifiques estiment qu'il y a environ 500 000 débris spatiaux autour de la Terre, dont des morceaux de fusées et de satellites, et même des objets de tous les jours comme des clefs à molette tombées dans le vide de l'espace pendant la construction de la Station spatiale internationale.
? Un astéroïde de la taille d'une voiture entre dans l'atmosphère de la Terre environ une fois par an, mais il brûle avant de nous atteindre. Ouf !
? La plus haute montagne de l'espace connue à ce jour se trouve sur un astéroïde appelé Vesta. Mesurant plus de 22 kilomètres de haut (soit plus de 73 Tours Eiffel mises les unes au-dessus des autres), elle fait presque trois fois la taille du Mont Everest, plus haut sommet terrestre.
? Il y a plus d'étoiles dans l'univers que de grains de sable sur toutes les plages de notre planète. Il y en aurait au moins des milliards de milliards !
? Sur Mars, le coucher de Soleil est bleu.
La conversation était ponctuée d'échanges énigmatiques de données scientifiques mais elle décrivait la scène spectaculaire dont le monde entier était témoin : la plus grande réussite de l'histoire de l'exploration spatiale. Ce sont les voix des membres d'Apollo 11 que l'on entendait après avoir parcouru près d'un demi-million de kilomètres pour raconter les premiers pas de l'Homme sur la Lune. Le monde entier écoutait Neil Armstrong, Edwin (Buzz) Aldrin, et Michael Collins échanger entre eux et parler au CapCom, Capsule Communicator, soit l'intermédiaire entre les astronautes et le centre de contrôle à Houston, aux États-Unis. Voici en partie ce qui a été dit lorsque Eagle, le module lunaire, s'est séparé de Columbia, le module de commande, et s'est posé dans la poussière de ce monde désolé, où le vent ne souffle pas, le 20 juillet à vingt-deux heures dix-sept minutes et quarante-trois secondes (heure française), soit cent deux heures, quarante-cinq minutes et quarante-trois secondes après le lancement de la mission :
NEIL ARMSTRONG : Houston, ici la mer de la Tranquillité. Eagle a atterri.
CAPCOM (Charles M. Duke, astronaute) : Roger, Tranquillité, nous vous recevons. Plusieurs d'entre nous étaient sur le point de virer au bleu. Nous respirons à nouveau. Merci beaucoup.
MICHAEL COLLINS (dans Columbia) : Fantastique !
NEIL ARMSTRONG : Houston, cette phase finale a dû vous sembler très longue. Le pilote automatique nous conduisait droit dans un cratère jonché d'énormes rochers et pierres... et nous avons dû... voler manuellement au-dessus de la zone rocheuse pour trouver un endroit relativement pratiquable.
CAPCOM : Roger, reçu. C'était magnifique vu d'ici, Tranquillité. Terminé.
BUZZ ALDRIN : Nous reviendrons plus en détails sur ce qui se trouve ici mais il semblerait qu'il y ait des roches de toutes les formes, anguleuses, granuleuses, de toutes sortes... Les couleurs, eh bien... Il ne semble pas qu'il y ait une couleur dominante mais certaines roches et pierres semblent présenter des couleurs intéressantes. Terminé.
CAPCOM : Rog, Tranquillité. Sachez qu'il y a ici et dans le monde entier beaucoup de visages souriants. Terminé.
NEIL ARMSTRONG : Il y en a deux ici.
MICHAEL COLLINS : Et n'oubliez pas celui qui se trouve dans le module de commande... Et merci de m'avoir mis en liaison, Houston. Je ratais toute l'action.
CAPCOM : Rog, Columbia.... Dis quelque chose. Ils devraient pouvoir t'entendre...
MICHAEL COLLINS : Roger. Mer de la Tranquillité, ça semblait génial vu d'ici. Vous avez fait un travail fantastique.
NEIL ARMSTRONG : Merci. Garde cette base en orbite jusqu'à notre retour.
CAPCOM : Mer de la Tranquillité... Houston. Tous vos consommables sont stables [consommation de carburant et d'oxygène normales]. Tout semble en ordre. Tout est parfait. Terminé.
NEIL ARMSTRONG : Pour information, je ne pense pas que nous ayons la moindre difficulté à nous adapter à la gravité. Du moins, il est tout à fait naturel de se déplacer dans cet environnement.
CAPCOM : Roger, Tranquillité. Reçu. Terminé.
NEIL ARMSTRONG : [À travers] la fenêtre, on aperçoit une plaine relativement plate et parsemée de cratères de 1,5 mètre à 15 mètres de diamètre, ainsi que de quelques petites crêtes, de 6 ou 9 mètres de haut, je dirais, et de milliers de petits cratères de 30 ou 60 centimètres de diamètre. Nous voyons quelques blocs anguleux à quelques centaines de mètres devant nous qui mesurent probablement 60 centimètres et ont des bords anguleux. Il y a une colline en vue, juste... devant nous, c'est difficile à estimer mais elle doit être à 800 ou 1 500 mètres environ.
MICHAEL COLLINS : On dirait que c'est beaucoup mieux maintenant que ça ne l'était hier quand le soleil était très bas. Cela semblait vraiment rugueux.
BUZZ ALDRIN : ... J'aimerais saisir cette opportunité pour demander à chaque personne qui nous écoute, qui que vous soyez et où que vous soyez, de prendre un moment pour contempler les événements qui ont eu lieu ces dernières heures, et d'en être reconnaissant, à votre façon. Terminé.
Les astronautes commencent à se préparer pour quitter le module lunaire, après avoir procédé à une vérification minutieuse de leur vaisseau afin de s'assurer que tout était en ordre pour le décollage ultérieur. Neil Armstrong sortit le premier, environ six heures et demie après l'atterrissage.
NEIL ARMSTRONG : L'écoutille s'ouvre.
BUZZ ALDRIN : Neil, c'est bon. Un peu plus vers moi. Ok, descends.
NEIL ARMSTRONG : Comment je m'en sors ?
BUZZ ALDRIN : Tu t'en sors bien.
NEIL ARMSTRONG : Ok, Houston, je suis au niveau du sas.
CAPCOM (à présent Bruce McCandless, astronaute) : On voit une image sur notre écran.
BUZZ ALDRIN : Oh, une belle image j'espère ?
CAPCOM : Il y a beaucoup de contraste et elle est à l'envers sur notre écran mais on peut distinguer un certain nombre de détails. Ok Neil, on te voit descendre l'échelle maintenant.
NEIL ARMSTRONG : Je suis en bas de l'échelle. Les pieds du LM [lunar module, ou en français module lunaire] s'enfoncent seulement de 2,5 à 5 centimètres même si la surface semble être très, très fine quand on s'en approche. On dirait presque de la poudre. Par endroits elle est très fine. Je vais descendre du LM maintenant. C'est un petit pas pour un homme, [mais] un bond de géant pour l'humanité.
La caméra installée sur le LM enregistre les premiers pas de Neil Armstrong à travers les zones d'ombre sombres la Lune et la lumière aveuglante du Soleil.
NEIL ARMSTRONG : La surface est fine et poudreuse, je peux... je peux la ramasser facilement avec mon orteil. Elle s'accroche à la semelle et aux côtés de mes bottes en fines couches, comme du charbon en poudre. Je ne m'enfonce que de quelques millimètres, peut-être trois, mais je peux voir les empreintes de mes bottes et les traces de mes pas dans les fines particules sableuses.
CAPCOM : Neil, ici Houston. Nous te recevons.
NEIL ARMSTRONG : Il ne semble pas y avoir de difficulté pour se déplacer. Comme prévu, c'est peut-être plus facile que pendant les simulations à un sixième de la gravité terrestre que nous avons effectuées... au sol. En fait, il n'y a aucun problème pour marcher.
Le moteur de descente n'a créé aucun cratère... Nous sommes sur un terrain très plat. Je vois quelques traces provenant du moteur de descente mais insignifiantes. Ok, Buzz, nous sommes prêts à descendre la caméra.
BUZZ ALDRIN : Je suis prêt.
NEIL ARMSTRONG : Ok, il fait assez sombre ici à l'ombre et il m'est difficile de voir où je mets les pieds. Je vais me déplacer vers la lumière du Soleil sans le regarder directement.
BUZZ ALDRIN : Ok, tu vas prélever l'échantillon maintenant Neil ?
NEIL ARMSTRONG : C'est vraiment intéressant. La surface est très molle mais, ici et là, quand je plante le collecteur d'échantillons, je rencontre une surface très dure qui semble être un matériau cohésif du même type. Je vais essayer d'en prélever un morceau. En voici deux.
BUZZ ALDRIN : Ça a l'air magnifique vu d'ici Neil.
NEIL ARMSTRONG : C'est d'une beauté sombre qui est propre à la Lune. Cela ressemble beaucoup au désert des Mojaves aux États-Unis. C'est différent mais c'est très joli ici.
BUZZ ALDRIN : Es-tu prêt à ce que je sorte ?
NEIL ARMSTRONG : Tout est prêt. Ok, tu as vu les difficultés que j'ai rencontrées. Je vais essayer de surveiller ton PLSS [portable life-support system, ou en français système portable de survie] d'ici.
BUZZ ALDRIN : Je vais maintenant reculer et fermer partiellement l'écoutille en veillant à ne pas la verrouiller.
NEIL ARMSTRONG : Une très bonne idée.
BUZZ ALDRIN : C'est notre maison pour les deux prochaines heures et nous devons en prendre soin... C'est très facile de descendre d'une marche à l'autre.
NEIL ARMSTRONG : Voilà.
BUZZ ALDRIN : Quelle vue magnifique.
NEIL ARMSTRONG : N'est-ce pas incroyable ? Quelle vue magnifique ici. N'est-ce pas amusant ?
BUZZ ALDRIN : ... Les pierres sont plutôt glissantes... Il faut faire attention à se pencher dans la direction où l'on veut aller... Il faut croiser les pieds si l'on veut rester sous son centre de gravité. Neil, je ne t'avais pas dit qu'on verrait peut-être des pierres violettes ?
NEIL ARMSTRONG : Tu as trouvé une pierre violette ?
BUZZ ALDRIN : Oui. Très petite, brillante...
NEIL ARMSTRONG : Pour ceux qui n'ont pas lu la plaque, nous allons lire ce qui est inscrit sur le train d'atterrissage avant de ce LM. Tout d'abord, il y a deux hémisphères, chacun représentant l'un des deux hémisphères de la Terre. En dessous, il est écrit : « ICI, LES HOMMES DE LA PLANÈTE TERRE ONT POSÉ LE PIED SUR LA LUNE EN JUILLET 1969 APRÈS JÉSUS CHRIST. NOUS SOMMES VENUS EN PAIX AU NOM DE TOUTE L'HUMANITÉ ». Elle comporte les signatures des membres de l'équipage et celle du président des États-Unis.
MICHAEL COLLINS (dans Columbia) : ... C'est historique.
CAPCOM : Roger... Je crois qu'ils sont en train d'installer le drapeau.
MICHAEL COLLINS : Super.
CAPCOM : Je suppose que tu es la seule personne ici qui n'a pas accès à la télévision.
MICHAEL COLLINS : C'est vrai. Ce n'est pas grave. Ça ne me dérange pas du tout. Comment est la qualité à la télé ?
CAPCOM : Oh, elle est magnifique, Mike. Vraiment.
MICHAEL COLLINS : Eh bien, c'est super. L'éclairage est correct ?
CAPCOM : Oui tout à fait. Ils ont maintenant hissé le drapeau et on peut voir les étoiles et détails sur la surface de la Lune.
MICHAEL COLLINS : Magnifique. C'est tout simplement magnifique.
BUZZ ALDRIN : Il faut faire très attention et connaître son centre de gravité. Parfois, il faut que je fasse deux ou trois pas pour être sûr que mes pieds sont sous moi.
CAPCOM : Neil et Buzz, le président des États-Unis est dans son bureau et voudrait vous dire quelques mots. Terminé.
NEIL ARMSTRONG : Ce serait un honneur.
CAPCOM : Allez-y, monsieur le président.
PRÉSIDENT RICHARD NIXON : Bonjour, Neil et Buzz, je vous parle au téléphone depuis le bureau ovale à la Maison-Blanche et il s'agit sûrement de l'appel téléphonique le plus historique jamais passé depuis la Maison-Blanche.
Je ne peux vous dire à quel point je suis fier de ce que vous avez accompli. Les Américains connaissent aujourd'hui la plus grande fierté de leur vie et je suis sûr que les gens du monde entier se joignent à eux pour reconnaître cet immense exploit.
Grâce à ce que vous avez fait, les cieux font désormais partie de notre monde. Alors que vous nous parlez depuis la mer de la Tranquillité, cela nous inspire à redoubler d'efforts pour apporter la paix et la tranquillité sur Terre.
Pendant un moment inestimable dans toute l'histoire de l'humanité, tous les peuples de cette Terre sont unis. Unis dans notre fierté pour ce que vous avez accompli et unis dans nos prières pour que vous reveniez sains et saufs sur Terre.
NEIL ARMSTRONG : Merci monsieur le président. C'est un honneur et un privilège immense pour nous que de représenter non seulement les États-Unis mais aussi les Hommes de paix de toutes les nations, qui ont un intérêt, une curiosité, et une vision pour l'avenir. C'est un honneur pour nous que de pouvoir être ici aujourd'hui.
BUZZ ALDRIN : Comment se présente l'échantillon Neil ?
NEIL ARMSTRONG : L'échantillon est... scellé.
BUZZ ALDRIN : Houston. Le sismomètre passif a été installé manuellement.
NEIL ARMSTRONG : Ces rochers ressemblent à du basalte et contiennent probablement 2 % de minéraux blancs...
Cela fait désormais près de deux heures que Neil Armstrong est sur la surface de la Lune. Les astronautes ont passé la majeure partie de leur temps à installer des instruments scientifiques et à prélever des échantillons lunaires. Houston les informe qu'il leur reste environ dix minutes avant de commencer à se préparer pour rentrer dans le LM.
BUZZ ALDRIN (en prélevant un échantillon) : J'espère que vous voyez à quel point je dois frapper fort dans le sol pour enfoncer ça d'environ 10 centimètres... On dirait presque que c'est humide.
CAPCOM : Buzz, ici Houston. Il est temps pour vous de commencer vos activités de fin d'EVA [extravehicular activity ou en français activité extravéhiculaire].
NEIL ARMSTRONG : ... Je ramasse plusieurs morceaux de pierre vraiment vésiculaire.
CAPCOM : Roger, Neil et Buzz. Nous commençons à manquer un peu de temps.
BUZZ ALDRIN : ... Je vais monter à l'échelle.... Adios, amigos.
Tout comme il a été le premier à poser le pied sur la Lune, Neil Armstrong est le dernier à la quitter. Après avoir chargé près de 23 kilogrammes de pierres et d'échantillons du sol lunaire dans le LM à l'aide d'un treuil à corde et poulie, il monte à l'échelle. Buzz Aldrin le guide à travers l'écoutille.
ALDRIN : À présent, commence à cambrer ton dos. C'est bien. Il y a beaucoup de place.
NEIL ARMSTRONG : Merci. Je heurte quelque chose là ?
BUZZ ALDRIN : Non c'est bon. Là c'est moi... Maintenant bouge ton pied et je vais fermer l'écoutille... L'écoutille est fermée et verrouillée.
CAPCOM : L'équipage de la mer de la Tranquillité est de retour dans sa base... Tout s'est déroulé à merveille.
MICHAEL COLLINS : Alléluia !
NEIL ARMSTRONG : Houston, mer de la Tranquillité. Repressurisation terminée.
CAPCOM : Roger, Tranquillité. Nous avons observé le largage de vos équipements à la télévision et le sismomètre passif a signalé des chocs quand chacun des PLSS a touché la surface de la Lune. Terminé.
NEIL ARMSTRONG : On ne peut plus rien faire en passant inaperçu, n'est-ce pas ?
CAPCOM : Au nom de toute l'équipe ici à Houston et des habitants du monde entier, vous avez accompli un travail formidable aujourd'hui. Terminé.
BUZZ ALDRIN : Merci beaucoup. La journée a été longue.
CAPCOM : Oui en effet. Reposez-vous...
BUZZ ALDRIN : Houston, Tranquillité. Vous avez assez regardé la télé aujourd'hui ?
CAPCOM : Tranquillité, ici Houston. Oui en effet, une superbe présentation.
BUZZ ALDRIN : Ok, nous raccrochons. À demain.
C'est près de douze heures après l'alunissage d'Eagle que la caméra de télévision sur la Lune cesse de transmettre. Neil Armstrong et Buzz Aldrin se reposent avant le décollage crucial pour le retour sur Terre. Si le moteur ne s'allume pas, les deux astronautes ne pourront pas revenir. Houston annonce que l'allumage du moteur aura lieu dans deux minutes. Puis :
BUZZ ALDRIN : C'était magnifique ; 11 mètres par seconde en montée… très fluide… trajet très silencieux. Il y a ce cratère, là‑bas en dessous.
CAPCOM (à présent Ronald Evans, astronaute) : Eagle, Houston. Une minute et c'est bon.
BUZZ ALDRIN : 150 en montée. Magnifique.
CAPCOM : Vous êtes prêts... Tout semble OK.
NEIL ARMSTRONG : Je descends tout droit sur la US 1.
Il ne reste plus maintenant que l'amarrage d'Eagle et Columbia, le trajet de soixante heures jusqu'à la Terre et la traversée de son atmosphère. Les vaisseaux spatiaux s'amarrent puis sont pris dans un mouvement inattendu.
MICHAEL COLLINS : C'était bizarre... Est-ce que vous avez senti... comme une secousse pendant le cycle de rétractation ?
NEIL ARMSTRONG : Oui. Il me semble que ça s'est produit quand j'ai activé la poussée X [vers le haut]...
MICHAEL COLLINS : Oui. J'ai été occupé pendant quelques secondes.
CAPCOM : Vous semblez aller bien. Ça a été une excellente journée.
MICHAEL COLLINS : Ça c'est sûr !
Il y a soixante ans, Star Trek a présenté ce qui allait devenir l'une des technologies de science-fiction les plus emblématiques : le téléporteur, une machine capable de téléporter une personne d'un endroit à un autre en quelques secondes. Née de la nécessité pour la série de réduire les coûts liés à la mise en scène des atterrissages du vaisseau, la technologie permettant de se téléporter vers et depuis le vaisseau spatial Enterprise est devenue une marque de fabrique de la série.
Le téléporteur de Star Trek transforme la matière en un flux d'énergie qui est envoyé vers une destination où la matière originale est reconstruite, atome par atome. Si la série n'était pas la première œuvre de fiction à dépeindre la téléportation, le téléporteur a enflammé l'imagination du public comme aucun autre auparavant, donnant naissance à des références culturelsle durables et à d'innombrables technologies qui en sont inspirées.
Puis la téléportation est devenue une réalité.
Il y a plus de trente ans, un groupe de physiciens cherchait un nom pour une idée radicalement nouvelle qu'ils avaient eue : comment transférer des atomes et des particules élémentaires à d'autres particules éloignées sans jamais interagir physiquement avec elles. Un état quantique est un concept mathématique qui représente des informations sur un atome ou une particule élémentaire ; par exemple, le niveau d'énergie d'un électron ou la polarisation d'un photon.
Inspirés par la science-fiction, ils sont tombés d'accord sur « téléportation quantique ». Depuis lors, l'idée est passée du stade de concept théorique à celui d'une réalité vérifiée expérimentalement. À la fin des années 1990, les premières expériences ont montré que les états quantiques pouvaient être transmis sur de courtes distances, même si des études ultérieures ont prouvé que cela fonctionnait sur des distances de plus en plus longues, y compris entre la Terre et l’orbite basse, comme l'ont démontré des scientifiques chinois en 2017.
La téléportation quantique est bien différente de la téléportation de la matière que l'on voit dans la fiction. Et bien que les experts affirment que cela ne débouchera pas sur une téléportation à la Star Trek, cela pourrait contribuer à ouvrir une nouvelle ère de l'informatique qui révolutionnera notre compréhension du monde subatomique et, par extension, de la nature de notre univers et de tout ce qu'il contient.
« Fondamentalement, la nature est quantique » affirme Jason Orcutt, chercheur principal chez IBM Quantum. « Nous sommes tous de l'information quantique ».
Au quotidien, les objets semblent obéir à un ensemble de règles familières que l'on appelle la physique classique. Mais dès que l'on descend à l'échelle des atomes et des particules élémentaires, un tout nouvel ensemble de règles prend le relai. C'est le domaine de la physique quantique où les particules peuvent exister sous plusieurs états à la fois jusqu'à ce qu'ells soient mesurés, et les objets peuvent se lier entre eux sur de très grandes distances.
De nombreux aspects du monde quantique défient l'intuition et échappent à la description des ordinateurs classiques. Tandis que ces ordinateurs classiques stockent et traitent des « bits » de données codés sous forme de 0 ou de 1, l'état d'un système quantique ne se résume pas toujours à une simple binarité. Il est donc nécessaire de recourir à une façon différente de coder les données et c'est là qu'interviennent l’information quantique, qui est encodée dans des qubits.
Alors que les bits ne représentent jamais qu'un 0 ou un 1, les qubits peuvent se trouver dans un état quantique où le 0 et le 1 sont combinés jusqu'à ce qu'ils soient mesurés, un phénomène connu sous le nom de superposition. Les qubits peuvent aussi se retrouver intriqués avec d'autres qubits, de sorte que la mesure d'un qubit influence instantanément la mesure d'un autre. Il en résulte une forme complexe d'informations qui est à la base de la puissance de l'informatique quantique.
« Il existe des problèmes très complexes, d'une complexité comparable à celle de l'âge de l'Univers, que nous ne pourrons pas résoudre grâce à l'informatique classique » explique Jason Orcutt. Mais les ordinateurs quantiques pourraient un jour être capables de simuler le monde moléculaire, y compris des réactions chimiques complexes, avec une précision remarquable. Cela pourrait nous permettre de concevoir de meilleurs processus industriels, par exemple des moyens plus efficaces du point de vue énergétique de produire de l'azote synthétique destiné à l'agriculture, ou de nouveaux matériaux révolutionnaires.
Il existe déjà des ordinateurs quantiques commerciaux mais leurs capacités sont limitées. Une partie du travail visant à en construire de plus grands et de plus performants, en particulier des ordinateurs à grande échelle capables de corriger les erreurs et d'effectuer de très longs calculs de manière fiable, consiste à mettre au point des moyens efficaces de transférer l'information quantique. Mais un problème se pose : lorsque vous mesurez un état quantique, « vous le modifiez » explique Simone Portalupi, chercheuse en communication quantique et membre de QR.N, un programme visant à étendre la portée des communications quantiques. « Alors vous ne pouvez pas véritablement cloner l'information quantique. »
Il est nécessaire de trouver de nouveaux moyens de partager l'information et c'est là que la téléportation quantique entre en jeu. En tant que protocole permettant de transférer des états quantiques d'un endroit à un autre sans déplacer de matière, la téléportation pourrait devenir un moyen standard de communiquer des informations quantiques, nous permettant de lier des ordinateurs éloignés et, un jour, de construire un Internet quantique.
L'intrication est un phénomène naturel mais elle peut également être créée artificiellement. Et une fois que deux systèmes quantiques sont intriqués, leur état dépend l'un de l'autre quelle que soit la distance qui les sépare. C'est la raison pour laquelle l'intrication peut être utilisée pour transmettre les informations.
L'exemple classique illustrant ce phénomène fait intervenir deux chercheurs, Alice et Bob, qui partagent une paire de particules intriquées. Dans ce scénario, Alice veut envoyer de nouvelles informations à Bob. Elle prépare un qubit de données contenant ces informations, puis mesure simultanément ce qubit de données et sa moitié de la paire de particules intriquées. Connue sous le nom de mesure des états de Bell, cette opération place le qubit de données dans un état d'intrication avec les deux autres tout en révélant lequel des quatre états est partagé par les deux qubits détenus par Alice. En même temps, elle détruit le qubit de données d'origine pour une raison sur laquelle nous reviendrons dans un instant.
La mesure effectuée par Alice permet d'extraire les informations contenues dans le qubit de données détruit, ainsi que dans sa moitié de la paire intriquée, sous la forme d'informations classiques : des 0 et des 1. Elle envoie ensuite ces résultats à Bob via un moyen de communication classique.
Cette étape de communication classique est essentielle, affirme Daniel Oblak, chercheur en information quantique à l'Université de Calgary (UCalgary), qui la compare à l'ouverture d'une boîte de boules à neige de façon à ce qu'elles soient dans le bon sens. « Pour qu'il s'agisse vraiment d'une boule à neige, il faut la tourner pour qu'elle soit à l'endroit » indique-t-il.
La mesure d'Alice indique à Bob quelle opération quantique il doit appliquer à sa moitié de la paire intriquée, ce qui lui permet essentiellement « d'ouvrir la boîte » contenant sa moitié de la paire intriquée. Résultat ? Le qubit de Bob est à présent dans le même état que le qubit de données d'origine d'Alice. Les informations ont été transférées.
La procédure de téléportation des états quantiques a été exposée pour la première fois dans un article publié en 1993, suivi d'une série de démonstrations expérimentales. Dans les années 2010, des scientifiques avaient compris comment téléporter différents types d'états quantiques, y compris ceux de circuits supraconducteurs. Ils ont également montré que les états quantiques pouvaient être téléportés d'une ville à l'autre, et de la Terre à l'espace et vice-versa.
Selon Jason Orcutt, aujourd'hui, le domaine évolue « au-delà de la science pour aller vers l'ingénierie » nécessaire pour connecter des ordinateurs quantiques et les mettre à l'échelle.
Si la téléportation quantique pourrait s'avérer essentielle pour les futurs ordinateurs quantiques, les experts estiment qu'il est peu probable qu'elle débouche sur un appareil qui permettrait de téléporter des personnes depuis et vers un vaisseau spatial.
« Il est difficile de comparer avec Star Trek » explique Tim Strobel, doctorant spécialisé en communications quantiques et membre du programme QR.N. « Pour nous, il s'agit de [téléporter] des états quantiques, pas de la matière ou de l'énergie. »
Daniel Oblak admet que si l'on voulait téléporter une personne d'un endroit à un autre, il faudrait que l'on transfère les informations quantiques des atomes et particules qui la composent. On aurait également besoin d'« un amas d'atomes prêts à former un être humain dans un autre endroit [et] que l'état quantique soit transféré individuellement dans chacun de ces milliards d'atomes » explique-t-il. « Il est vraiment difficile d'imaginer que cela soit un jour possible. »
Il existe aussi ce débat philosophique de longue date sur la téléportation : la personne qui se matérialise comme par magie, est-elle réellement la même personne ou s'agit-il d'une copie ?
Selon la mécanique quantique, le théorème de non-clonage énonce qu'il est impossible de copier un état quantique inconnu. La téléportation contourne cette impossibilité en mesurant et en détruisant l'état quantique original avant qu'il ne soit téléporté. Ainsi, au niveau quantique, l'état téléporté est sans doute le « même », plutôt qu'une copie.
S'il s'avère que ce qui fait de vous la personne que vous êtes, vos souvenirs, votre personnalité et même votre perception de vous-même, se résume à de l'information quantique, alors vous pourriez peut-être vous téléporter dans un nouvel endroit. En revanche, si ce n'est pas le cas, vous risquez simplement de vous tuer pour que votre clone puisse vivre ailleurs.
« Tout cela repose entièrement sur des conjectures » insiste Jason Orcutt. « Pour l'instant, la question de savoir s'il est possible de téléporter un être humain, sans parler d'un atome, relève uniquement du domaine de la science-fiction, tout comme la réponse à cette question. »
Il y a quelques jours, quatre astronautes ont survolé la Lune en voyageant plus loin dans l'espace que tout autre humain avant eux, puis sont revenus sur Terre après un amerrissage au beau milieu de l'océan Pacifique. Le succès spectaculaire de la mission Artemis II de la NASA a préparé le terrain pour le retour des États-Unis à la surface de la Lune, actuellement prévu pour début 2028, un retour qui devrait par la suite mettre l'humanité en position de transformer irréversiblement notre satellite naturel en habitat permanent.
Faire de la Lune un avant-poste extraterrestre bouillonnant d'activité n'est pas un rêve aussi éloigné que vous pourriez le penser. Peu de temps avant le lancement de la mission Artemis II, l'administrateur de la NASA, Jared Isaacman, nous faisait part de l'évolution des ambitions pour le programme Artemis, à travers notamment un calendrier de lancement plus soutenu et divers projets visant à préparer la construction d'une base au pôle Sud lunaire dès la fin de l'année 2028. Pendant que les premiers astronautes du programme Artemis flirtent avec la Lune, une nouvelle course à l'espace se dessine. Des entreprises aérospatiales privées, d'autres nations et diverses agences internationales enverront à leur tour des missions inhabitées sur la Lune, que ce soit pour soutenir les efforts de la NASA ou mener leurs propres activités de prospection.
D'ici quelques années, les missions en partance pour la Lune sous l'impulsion des États-Unis pourraient bien s'enchaîner à raison d'une par mois. « La cadence évoquée est très élevée », déclare Philip Metzger, spécialiste en ingénierie aérospatiale au sein du Florida Space Institute. « Il pourrait y avoir de nombreuses missions d'expédition partout sur la Lune. »
Avant d'en arriver là, plusieurs étapes doivent être menées à bien, et les délais réduits proposés par la direction de la NASA restent pour le moins ambitieux, surtout en considérant l'histoire récente des échéances ratées du programme Artemis ; le lancement de la mission Artemis II était par exemple initialement prévu pour 2024.
Cela dit, au cours du mois dernier, nombreux sont les spécialistes au sein de la communauté aérospatiale à avoir ressenti un nouvel élan pour la course au retour sur la Lune. « Nous avons assisté à une explosion des opportunités », témoigne Tim Crain, cofondateur d'Intuitive Machines, une entreprise d'exploration spatiale actuellement dédiée au développement de technologies lunaires, notamment des solutions de transport à la surface de la Lune ou d'atterrisseurs lunaires.
Si les plans audacieux de la NASA rencontrent le succès escompté, la Lune pourrait alors changer radicalement de visage en devenant un centre industriel et scientifique, quadrillé par une flopée de rovers lunaires, alimenté par des centrales nucléaires et servant de base au lancement d'aventures cosmiques toujours plus lointaines.
L'objectif principal du programme Artemis est clair : « établir une présence permanente » sur la Lune, déclare Lori Glaze, responsable du programme Moon to Mars de la NASA.
Actuellement prévue pour 2027, la mission Artemis III testera des opérations de vol spatial en orbite terrestre basse : un équipage pilotera un véhicule spatial Orion, le même que celui utilisé par les astronautes d'Artemis II, et tentera de s'amarrer à l'un ou l'autre des atterrisseurs produits par SpaceX et Blue Origin, ou aux deux en même temps. Ces atterrisseurs sont conçus pour guider l'équipage des futures missions Artemis jusqu'à la surface de la Lune, plus précisément les missions Artemis IV, planifiée pour début 2028, et Artemis V, fin 2028.
Toutes ces missions mettront la NASA sur la voie de son ultime but : construire une base, probablement située dans la région du pôle Sud lunaire, une contrée baignée dans l'obscurité aux conditions particulièrement hostiles. Dans ce paysage aux allures de désert volcanique, les écarts de température se comptent en centaines de degrés, le sol est recouvert de poussière lunaire hautement abrasive et le ciel noir d'ébène déverse une pluie quasi permanente de rayonnement cosmique. Malgré tout, ce piège mortel possède un atout indéniable : ses réserves de glace.
D'après les données orbitales, les emplacements les plus prometteurs se trouveraient au creux de cratères délaissés par le Soleil depuis des milliards d'années. « Nous pensons qu'il y fait suffisamment froid pour maintenir l'eau à l'état gelé pendant très longtemps », indique Glaze. La quantité de glace qui s'y trouve reste sujette à débat, tout comme sa forme, mais même les estimations les plus prudentes suffisent à susciter l'émoi des spécialistes.
« L'eau, c'est le pétrole de l'espace », déclarait George Sowers à National Geographic il y a quelques mois, l'ingénieur en mécanique faisant ici référence à l'importance d'établir une source d'énergie pour l'économie lunaire. En soumettant la molécule d'eau à un courant électrique, il est possible d'en scinder les atomes pour générer de l'oxygène et de l'hydrogène, le premier pouvant être utilisé pour créer de l'air respirable et les deux pouvant être combinés pour propulser des fusées. Cette eau peut également être utilisée pour l'hydratation des astronautes et l'irrigation des cultures. L'un dans l'autre, cela permettrait de garantir l'autonomie de la base lunaire et de toute autre région habitée de la Lune, sans avoir à dépendre d'importations onéreuses depuis la Terre.
Ainsi, le destin de la Lune ne se limitera pas à la simple galerie de drapeaux poussiéreux. L'installation d'une base en fera un foyer pour les astronautes et un tremplin pour les missions habitées vers la planète rouge voisine. Grâce à l'absence d'atmosphère et à la faible gravité, le lancement de fusées depuis la Lune sera bien plus abordable. Pour reprendre les mots de Clive Neal, géologue de la Lune à l'université Notre-Dame, « il s'agit là du plan des opérations nécessaires pour faire de Mars une réalité. »
La construction du tout premier bastion lunaire comportera plusieurs étapes.
La première sera une phase d'expérimentation progressive, qui débutera avec la mission Artemis V : une série de missions majoritairement non habitées visant à tester des technologies essentielles, allant de la production d'électricité aux relais de communication, pour s'assurer que la construction de la base se déroule de manière sûre et efficace. Pendant cette phase, le nombre de lancements vers la Lune commencera à augmenter. Puis, grâce aux visites régulières de robots et d'astronautes, les fondations de la base lunaire seront posées lors de la seconde phase. À ce stade, la NASA évoque une « infrastructure semi-habitable », sans toutefois donner de définition précise. Les premières suggestions incluent des abris gonflables ou l'utilisation du régolithe lunaire pour recouvrir les habitats et ainsi protéger les astronautes des radiations.
Enfin, nous entrerons dans la troisième phase, pendant laquelle les livraisons fréquentes de matériel et les contributions des agences spatiales partenaires de la NASA transformeront une petite forteresse habitée par intermittence en une base permanente, qui accueillera une équipe tout au long de l'année, comme le fait de nos jours la Station spatiale internationale. Dans un premier temps, les astronautes y passeront « quelques jours à quelques semaines, puis leur séjour s'allongera, peut-être un ou plusieurs mois », suggère Glaze.
La base initiale servira avant tout d'avant-poste pour la recherche scientifique, avec une conception modulaire permettant de s'agrandir au fil du temps et en fonction des besoins, à la manière d'un Lego lunaire. Sur Terre, les chercheurs s'affairent déjà à perfectionner une technique visant à transformer le régolithe lunaire en un sol plus fertile, propice à la croissance de variétés spécialement conçues. S'ils y parviennent, il sera alors possible d'installer des serres sur la Lune. Autre élément clé de l'architecture lunaire « primitive » : une piste d'atterrissage, suffisamment éloignée de la base principale pour lui éviter d'être pilonnée de débris corrosifs chaque fois qu'un engin spatial se pose sur la Lune.
N'allez toutefois pas imaginer que ces aménagements lunaires suivront le modèle d'une ville, avec un centre dense qui se développe vers l'extérieur. « Les bases seront érigées à distance les unes des autres », indique Crain : de petites stations scientifiques isolées qui étudient les dépôts riches en eau au sein de lointains cratères, par exemple, ou des centrales électriques installées suffisamment loin des bases pour garantir la sécurité des équipages.
La navigation à travers cette constellation d'infrastructures sera rendue possible par l'utilisation des Lunar Terrain Vehicles, ou LTV. Ces astromobiles à l'épreuve de la Lune seront équipées de bras manipulateurs et d'instruments scientifiques, elles pourront être pilotées par les astronautes ou à distance depuis la Terre et même évoluer en totale autonomie.
Trois entreprises, parmi lesquelles Intuitive Machines, sont actuellement engagées dans l'appel d'offres visant à concevoir le LTV officiel du programme Artemis, avec un contrat de plusieurs milliards de dollars à la clé. Cependant, les trois sociétés comptent bien envoyer leur LTV sur la Lune, quelle que soit l'issue du concours, que ce soit pour la NASA ou d'autres initiatives privées. « Nous aurons besoin d'un grand nombre de rovers pour assurer la logistique », assure Glaze de la NASA.
Souvent, ces véhicules ne seront même pas conduits directement par les astronautes. Pendant que ces derniers accomplissent leur mission, les LTV se déplaceront seuls pour effectuer leurs propres tâches. « Plus leur autonomie est grande, au mieux nous pourrons utiliser le temps limité dont disposent les astronautes à la surface de la Lune », poursuit Glaze. S'ils ne sont pas occupés à construire des avant-postes, ces véhicules partiront en expédition et mettront à profit leur équipement de détection d'eau pour repérer d'autres oasis lunaires.
Cette Lune d'un futur pas si lointain sera également surveillée par un réseau de satellites en devenir. La compagne de la Terre aura à son tour besoin de ses propres réseaux de géopositionnement (GPS) et de télécommunications. Une première version devrait être lancée soit par une entreprise privée, soit par une agence spatiale. Par exemple, le programme Moonlight de l'Agence spatiale européenne espère déployer une petite constellation de satellites lunaires dans les années à venir. Ce type de technologie sera essentiel pour le long processus de construction de base et pour l'utilisation des LTV.
Par ailleurs, on ne devrait pas attendre bien longtemps avant de voir apparaître la première usine lunaire, affirme Crain. À l'aide d'un mélange de ressources envoyées depuis la Terre et extraites de l'environnement local, le scientifique entrevoit déjà la fabrication du plus rudimentaire des matériaux nécessaires à la construction d'une base extraterrestre : des panneaux, des pièces planes pouvant être assemblées pour former des murs, des panneaux radiateurs, des panneaux solaires ou encore des pistes d'atterrissage. Il n'est pas difficile de visualiser des robots travaillant seuls sur la Lune à la fabrication de briques de régolithe que les LTV récupéreraient pour les empiler ensuite.
Sur la face visible de la Lune, l'énergie solaire peut suffire à alimenter diverses expériences scientifiques modestes. En revanche, pour alimenter une base lunaire et son éventail d'avant-postes isolés, sans oublier leur flotte de LTV, l'énergie solaire ne suffira pas. Cela se vérifie d'autant plus au pôle Sud lunaire, où les nuits peuvent s'éterniser durant 14 jours terrestres.
Selon le consensus des experts, la solution pour combler ces besoins réside dans la fission nucléaire. « Le nucléaire résout clairement le problème des longues nuits lunaires, c'est donc un atout majeur », indique Metzger. Une minuscule masse de combustible nucléaire suffirait à alimenter une petite base lunaire pendant quelques dizaines d'années.
Pour commencer, la NASA a annoncé l'année dernière son intention de déployer à la surface de la Lune un réacteur nucléaire de 100 kilowatts, soit un système 10 000 fois moins puissant que les réacteurs traditionnels, mais pouvant être rangé dans une petite voiture.
Concevoir un réacteur nucléaire pouvant fonctionner sur la Lune est un nouveau défi d'ingénierie. Les États-Unis ont déployé un seul réacteur nucléaire dans l'espace auparavant, un satellite terrestre baptisé SNAP-10A en 1965, qui a fonctionné pendant 43 jours avant de tomber en panne. Peu de temps avant le lancement d'Artemis II, Isaacman a également annoncé que l'agence spatiale américaine construisait un engin spatial expérimental à réacteur nucléaire, qui devrait quitter la Terre en direction de Mars à la fin de l'année 2028. Qu'il fonctionne ou non, cet engin fournira de précieuses informations pour guider le développement d'une centrale électrique lunaire. Bien que le lancement d'un réacteur nucléaire dans l'espace ne soit pas dénué de risque, la manœuvre n'est pas aussi hasardeuse qu'il n'y paraît : le combustible nucléaire n'est pas dangereusement radioactif en lui-même, ce sont plutôt les déchets produits lors de la fission nucléaire qui le sont, c'est pourquoi le réacteur n'entrera en service qu'après avoir quitté la Terre.
Dans un futur proche, « il n'est pas déraisonnable d'imaginer des microréacteurs pouvant être utilisés à petite échelle », déclare Katy Huff, professeure adjointe au sein du Department of Nuclear, Plasma, and Radiological Engineering de l'université de l'Illinois à Urbana-Champaign. À terme, il y aura toutefois un besoin de centrales nucléaires de plus grande capacité, et pas uniquement pour alimenter un habitat confortable pour les astronautes et une série d'expériences scientifiques en constante évolution. « Le but étant d'arriver à une puissance de l'ordre des centaines de kilowatts qui permettrait de subvenir aux besoins d'activités industrielles », indique Rian Bahran, secrétaire adjoint délégué aux réacteurs nucléaires du département de l'Énergie des États-Unis.
Une fois cette énergie à disposition sur la Lune, la surface de notre satellite s'ouvrira à l'exploitation. Glaze parle de construire un « écosystème commercial lunaire ». Bien que la forme exacte que pourrait prendre une telle économie reste encore à déterminer, l'extraction commerciale de deux ressources lunaires semble être un thème récurrent parmi les experts.
La première et la plus importante est bien entendu l'eau qui, comme nous le savons, permettrait de mener les opérations lunaires sans dépendre des provisions envoyées depuis la Terre. La seconde est l'hélium-3 : véritable rareté sur Terre, la Lune en possède de vastes quantités. Dépourvue de champ magnétique, notre voisine est bombardée de rayonnement solaire depuis la nuit des temps. Si cette particularité implique que les astronautes devront vivre dans des abris à l'épreuve de ces précipitations cosmiques, elle signifie également que la surface de la Lune est généreusement saupoudrée de cette étrange forme de l'hélium déposée par le vent solaire, le nom donné au flux de particules chargées qui jaillit de l'atmosphère du Soleil.
D'après les données actuelles et contrairement à la glace d'eau, les réserves lunaires d'hélium-3 se concentreraient dans les zones qui ont bénéficié d'une exposition prolongée au Soleil, notamment à proximité de l'équateur, y compris sur la face visible de la Lune.
Pour le moment, l'humanité ne fait pas grand usage de la substance, mais l'hélium-3 présente d'excellentes propriétés de refroidissement, ce qui en ferait un candidat idéal pour refroidir les infrastructures énergivores comme les centres de données ou les superordinateurs quantiques du futur. L'hélium-3 serait également un combustible efficace pour la fusion nucléaire. Par rapport à la fission qui alimente la totalité des centrales nucléaires actuellement en service, la fusion fournit une quantité d'énergie bien plus grande tout en étant plus propre. Le procédé se heurte encore à quelques défis d'ingénierie non négligeables, mais si les scientifiques parviennent un jour à exploiter l'énergie des étoiles pour électrifier le monde, l'hélium-3 deviendra une ressource des plus prisées.
L'hélium-3 pourrait être incroyablement difficile à extraire du régolithe lunaire, mais les investisseurs ne tarissent pas d'optimisme quant à sa valeur : une simple poignée du précieux isotope se négocierait autour des 20 millions de dollars. Dans quelques décennies, par une nuit dégagée, les habitants de la Terre apercevront peut-être les lueurs évanescentes des mines d'hélium-3 qui constelleront la face visible de la Lune.
Si les astronautes s'aperçoivent qu'il n'y a finalement pas tant d'eau accessible sur la Lune, l'économie lunaire ne survivrait probablement pas. Même dans l'éventualité où elle se révèle être une corne d'abondance, certains défis se poseront tout de même, comme protéger la base lunaire des météores. L'atmosphère de notre planète filtre les petits astéroïdes, mais la Lune ne dispose d'aucun bouclier naturel. Cela signifie que des impacteurs de la taille d'une maison, relativement communs, peuvent creuser des cratères suffisamment grands pour désintégrer une éventuelle base lunaire. Des technologies de défense planétaire devront donc être déployées sur la Lune, mais elles n'existent que pour la Terre à l'heure actuelle.
Si cette base lunaire survit et s'épanouit, « l'économie spatiale pourrait rivaliser avec celle de la Terre en à peine cinquante ans », estime Metzger.
Par conséquent, si les plans de la NASA se réalisent, la Lune pourrait radicalement changer. De plus, les États-Unis ne sont pas les seuls à afficher ces ambitions. La Chine envisage un premier atterrissage habité sur la face visible de la Lune, mais elle prévoit également d'installer boutique au pôle Sud pour profiter de son sol riche en eau, et ces deux objectifs pourraient bien se concrétiser avant la fin de la décennie. Le pays a également conclu un accord avec la Russie pour installer son propre réacteur nucléaire sur la Lune, un réacteur qui alimentera une base lunaire sino-russe opérée conjointement. Cela fait maintenant quelques années que la Chine envoie régulièrement ses engins robotisés faire des allers-retours sur la Lune, en partie pour récupérer des échantillons frais de roche lunaire à étudier, mais chaque mission est également l'occasion de répéter les manœuvres de vol et de tester des technologies qui pourraient être déployées dans une mission habitée.
Le programme Artemis emmené par les États-Unis a donc trouvé son rival, et celui-ci prend rapidement de la vitesse. Le vainqueur de cette nouvelle course à l'espace jouira d'une récompense à long terme.
Tout dépend donc de ces réserves d'eau lunaire, dont les quantités exactes sont toujours inconnues. « Si les réserves sont abondantes, les tensions géopolitiques pourraient s'apaiser », indique Metzger. « En revanche, si ces ressources sont limitées, on pourrait voir naître une certaine urgence à sécuriser les meilleurs emplacements avant des pays adverses. »
En d'autres termes : quelle que soit la tâche, il faut être le premier sur la Lune, afin de poser les règles pour la suite. Ce principe vaut pour tout, de l'utilisation de l'énergie nucléaire à l'exploitation minière. « Les politiques du siècle à venir vont être décidées dans les 10 à 20 prochaines années, il faut donc être installé et opérationnel sur la Lune pour avoir son mot à dire », souligne Metzger.
Face à cette ruée pour s'approprier un morceau du pôle Sud lunaire, certains experts craignent que les États-Unis n'oublient leurs partenaires internationaux, notamment l'Europe. Dans le scénario le plus optimiste, « mon rêve serait que la Lune serve de base scientifique, comme l'Antarctique », témoigne Patrick Michel, planétologue à l'université Côte-d'Azur en France. La Lune pourrait être un lieu où plusieurs nations décident pacifiquement de partager leurs ressources, « au service de l'exploration et de la science. »
Si Artemis représente un petit pas vers cet objectif, le prochain pas de géant pourrait bien être Mars. L'humanité pourrait-elle un jour devenir interplanétaire ? « La Lune en est le meilleur terrain d'essai », répond Glaze.
Le 6 avril, l'équipage de la mission Artemis II a plongé derrière la Lune pour réapparaître de l'autre côté après 40 minutes de silence radio. Devant eux, la Terre et son satellite naturel flottaient, ensemble, dans le vide. Alors qu'elle observait la scène depuis la capsule du véhicule Orion, une vague d'espoir a submergé l'astronaute et spécialiste de mission Christina Koch.
« Nous allons explorer ; nous allons bâtir. Nous allons construire des vaisseaux. Nous allons revenir. Nous allons établir des bases scientifiques, conduire des rovers, utiliser la radioastronomie, fonder des compagnies et stimuler l'industrie. Nous allons impulser un élan mais au bout du compte, nous choisirons toujours la Terre », déclarait-elle après avoir survolé la face cachée de la Lune. « Nous choisirons toujours l’humanité. »
De temps en temps, une comète fait son apparition et promet un spectacle extraordinaire. La comète C/2025 R3 (PANSTARRS) en est l'exemple parfait. Visible en ce moment dans le ciel nocturne à travers des jumelles ou un télescope, elle fait déjà l'objet de comparaisons avec les « grandes comètes » qui offrent des spectacles célestes inoubliables.
Mais qu'est-ce qu'une « grande » comète ? Et celle-ci a-t-elle le potentiel pour en devenir une ? Si les astronomes affirment que C/2025 R3 pourrait figurer parmi les comètes les plus brillantes de l'année, sa luminosité à elle seule ne suffit pas à rendre une comète inoubliable.
L'expression « grande comète » peut sembler impressionnante mais il s'agit en réalité d'un terme informel. Tout comme une « super Lune », une « grande comète » ne correspond pas à une classification scientifique officielle. Il s'agit plutôt d'une appellation populaire qui tient à la façon dont une comète apparaît aux yeux des observateurs sur Terre. En résumé, une grande comète offre un spectacle éblouissant.
Si la définition d'une grande comète est subjective, les astronomes et amateurs d'astronomie ont tendance à s'accorder sur un critère essentiel : la visibilité à l'œil nu. « Ma définition personnelle d'une grande comète est très simple : si vous allez dehors dans un endroit sombre et que vous regardez dans la bonne direction, vers la comète, celle-ci sera visible d'un seul coup d'œil, sans qu'il ne soit nécessaire de la chercher ni d'utiliser d'instruments d'observation » indique David Schleicher, astronome à l'observatoire Lowell.
La plupart des comètes n'atteignent jamais ce niveau de brillance et ne restent visibles qu'à l'aide de jumelles ou d'un télescope. « Généralement, une grande comète n'apparaît qu'une fois tous les six ou douze ans » explique David Schleicher. « Mais, dans de rares cas, on peut voir deux grandes comètes à seulement un an d'intervalle, voire moins ».
Étant donné que ce terme n'a pas de définition officielle, il n'existe pas non plus de liste officielle. Néanmoins, quelques comètes exceptionnelles sont largement reconnues, notamment la comète Hale-Bopp (C/1995 O1), qui a été visible pendant dix-huit mois, et la comète de Halley qui, lors de son passage en 1910, était visible en plein jour.
Lorsqu'ils repèrent une nouvelle comète, les astronomes calculent rapidement son orbite en observant sa position, qui change constamment, par rapport à des objets connus, notamment certaines étoiles.
Mais comme les comètes, principalement composées de fragments de glace et de roche faiblement liés entre eux, sont réputées pour leur instabilité, leur brillance varie fréquemment et sans aucune régularité apparente.
« Peut-être est-elle en train de connaître un pic d'activité et qu'elle reviendra à la normale. Peut-être n'a-t-elle jamais été si proche du Soleil auparavant et un léger réchauffement libère de grandes quantités de poussière et de gaz qui s'épuisent ensuite rapidement » explique David Schleicher. Il souligne que la luminosité d'une comète peut aussi varier en fonction de la distance qui la sépare de la Terre (les comètes les plus proches semblent plus brillantes) et de la taille de son noyau : les comètes les plus grandes ont une « surface plus grande à partir de laquelle de la poussière et du gaz peuvent être libérés ».
De plus, à mesure que les comètes s'approchent du Soleil, leur corps glacé se vaporise, formant de longues queues de gaz et de poussière. À mesure que la comète change de forme, sa luminosité peut varier mais il est difficile de prédire la façon exacte dont elle va se comporter. Dans certains cas, lorsqu'une comète s'approche du Soleil, elle peut entièrement se désintégrer avant d'avoir pu offrir un spectacle grandiose. C'est le sort qu'a connu la comète C/2026 A1 (MAPS), qui avait le potentiel de devenir une grande comète, la semaine dernière.
Depuis que les astronomes ont découvert la comète C/2025 R3 (PANSTARRS) en septembre 2025, ils en ont appris beaucoup sur son histoire.
« Elle s'est probablement formée près de Saturne ou d'Uranus au tout début de la formation de notre système solaire et a ensuite été projetée dans le nuage d'Oort où elle est restée littéralement congelée pendant des milliards d'années avant d'arriver récemment à proximité de notre planète » explique David Schleicher. « Elle se dirige vers le Soleil depuis environ 160 000 ans ».
Toutefois, certaines propriétés physiques de la comète restent incertaines. Selon David Schleicher, « la poussière et le gaz libérés par la surface de son noyau masquent la vue du noyau lui-même mais sa luminosité globale suggère qu'il mesure moins d'un kilomètre ».
C'est un noyau de petite taille selon les normes cométaires, ce qui n'augure rien de bon pour le potentiel de la comète à devenir « grande », malgré l'engouement initial. David Schleicher ne fait pas de détour dans son évaluation : « ce sera peut-être la comète la plus brillante de 2026 mais ce ne sera certainement pas une grande comète. Désolé ! ».
Cette distinction entre la comète la plus brillante de l'année et une « grande » comète est importante. Une comète peut surpasser les autres au cours d'une année donnée sans pour autant offrir un spectacle visible à l'œil nu. Dans ce cas-là, la petite taille de la comète associée à une géométrie d'observation loin d'être idéale limite son potentiel.
Même dans les meilleures conditions, la comète C/2025 R3 (PANSTARRS) restera difficile à observer, en particulier dans l'hémisphère nord.
« Pendant une grande partie du mois d'avril, elle sera très basse dans le ciel, près de l'horizon est, environ une heure avant le lever du soleil », affirme David Schleicher, qui s'attend à ce que la comète atteigne le maximum de sa brillance entre le 17 et le 27 avril. Après cela, la comète continuera de se diriger vers le sud, ce qui la placera dans une position plus favorable à l'observation depuis l'hémisphère sud.
Pour les observateurs du ciel occasionnels, cela signifie que la comète ne devrait pas constituer un événement incontournable. Mais, encore une fois, la nature pourrait nous surprendre...
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