Le 4 mai 1976, une fusée Delta décolle de la base de Vandenberg, en Californie, avec à son bord un objet aussi étrange que discret : une sphère métallique de 60 centimètres de diamètre, sans électronique, sans capteur, sans source d’énergie. LAGEOS-1 est l’un des objets les plus simples jamais mis en orbite, une sphère d’environ 60 centimètres de diamètre, pesant environ 400 kilogrammes, sans électronique, sans capteurs, sans source d’alimentation et sans pièces mobiles. Un caillou spatial, en somme, mais un caillou qui cache un secret gravé dans l’acier.

Ce satellite ne sert à rien au sens habituel du terme. Il n’écoute pas, ne transmet pas, ne calcule rien. Son unique fonction est d’être une cible : des stations au sol tirent des impulsions laser vers lui et chronomètrent le temps de retour de la lumière, ce qui permet de mesurer sur des décennies le mouvement des plaques tectoniques, les infimes variations de rotation de la Terre et les déplacements de son centre de masse. Sa surface est hérissée de 426 réflecteurs en forme de prismes, capables de renvoyer un faisceau laser exactement dans sa direction d’origine, quel que soit l’angle d’incidence, selon la description technique du portail eoPortal consacré aux missions LAGEOS.

Sommaire

1. Un objet conçu pour ne jamais tomber en panne
2. Pourquoi Carl Sagan a été appelé à la rescousse
3. Une horloge géologique gravée dans l’acier
4. Un objet encore bien vivant, au service de la science actuelle

Un objet conçu pour ne jamais tomber en panne

Voilà le paradoxe qui rend ce satellite fascinant : son absence totale de technologie embarquée est précisément ce qui garantit sa longévité. Une sonde bardée de composants électroniques finit toujours par lâcher, un jour ou l’autre, un condensateur grille, une batterie s’épuise. LAGEOS-1, lui, n’a rien à casser. Une sphère métallique polie, placée dans une orbite terrestre moyenne stable, à environ 5 900 kilomètres d’altitude, n’a presque rien qui puisse mal tourner.

Résultat : les ingénieurs de la NASA ont estimé, dès le lancement, une durée de vie orbitale hors norme. L’estimation initiale était que LAGEOS-1 pourrait rester en orbite pendant environ 8,4 millions d’années avant que le frottement atmosphérique ne le fasse finalement retomber. Une paille, comparée à l’échéance moyenne d’un satellite classique, qui se compte en décennies. Pour donner une idée du vertige temporel : 8,4 millions d’années, c’est environ 40 fois le temps qui sépare l’apparition des premiers hominidés de notre époque.

Pourquoi Carl Sagan a été appelé à la rescousse

C’est cette perspective d’un objet qui traverserait des millions d’années sans jamais s’altérer qui a poussé l’agence spatiale à agir. Parce que le satellite survivrait non seulement à sa mission mais à la majeure partie des changements géologiques enregistrés, la NASA a choisi d’y glisser un message, et s’est tournée vers Carl Sagan pour concevoir une plaque. L’astrophysicien, déjà connu pour avoir imaginé les plaques des sondes Pioneer avec Frank Drake quelques années plus tôt, travaillait alors sur un projet d’une tout autre ampleur : le disque en or des sondes Voyager, cette capsule sonore et visuelle destinée à représenter l’humanité auprès d’une éventuelle civilisation extraterrestre. Ce que Sagan a produit, durant cette même période où il travaillait sur le Voyager Golden Record, est une petite plaque en acier inoxydable, d’environ 10 par 18 centimètres.

Le design a été dessiné par Jon Lomberg, qui collaborait déjà avec Sagan sur les disques d’or des Voyager, comme le rappelle un article de The Conversation consacré aux satellites LAGEOS. Deux exemplaires identiques ont été fabriqués, pas un seul. Le Dr Carl Sagan a conçu une plaque installée dans LAGEOS-1, mesurant 4 pouces sur 7 (10 cm sur 18 cm) en acier inoxydable, et le vaisseau en transporte deux exemplaires identiques dans son intérieur. Une précaution logique : si l’une des deux se dégrade ou devient illisible au moment de la rentrée atmosphérique, l’autre pourrait rester exploitable. Elles sont fixées à chaque extrémité du boulon reliant les deux hémisphères qui composent le satellite, en plein cœur de l’objet. Pour y accéder, il faudra littéralement l’ouvrir en deux, un peu comme on casserait une coquille d’œuf, selon l’image employée par The Conversation.

Une horloge géologique gravée dans l’acier

La plaque n’est pas un texte. Sagan savait qu’un futur découvreur, humain ou non, dans 8,4 millions d’années, ne parlerait probablement aucune langue actuelle. Il a donc opté pour un langage universel : les mathématiques et la géographie. En haut de la plaque figure le système de comptage le plus simple, l’arithmétique binaire, avec les nombres de un à dix ; en haut à droite, un schéma de la Terre en orbite autour du Soleil, avec une flèche indiquant le sens du mouvement vers la droite, convention adoptée pour désigner le futur, et sous cette orbite le nombre binaire un, désignant l’unité de temps utilisée sur la plaque, à savoir une révolution de la Terre, soit une année.

Puis viennent les trois cartes, le cœur du message. Le panneau du haut représente la Terre il y a 268 millions d’années, quand les continents formaient une seule masse. Vient ensuite une carte du monde tel qu’il apparaissait au moment du lancement, en 1976. Et enfin, une troisième carte, projetant la position des continents dans 8,4 millions d’années, date qui correspond très précisément à la rentrée atmosphérique prévue de l’engin. Le message et l’objet sont calés pour arriver ensemble. La logique des trois cartes est celle d’une horloge.

Le principe est d’une élégance redoutable. Quiconque tombera sur la plaque LAGEOS n’aura qu’à comparer une carte actuelle de la géographie terrestre avec les deux cartes du bas pour calculer approximativement l’écart entre son époque et la nôtre, les taux de dérive d’environ un pouce par an pouvant en effet être estimés en comparant les deux cartes inférieures. La NASA elle-même a pris soin de préciser que ces projections n’avaient rien d’une reconstruction scientifique exacte, il s’agissait avant tout d’illustrer de façon spectaculaire la dérive des continents à l’échelle géologique.

Un objet encore bien vivant, au service de la science actuelle

Loin d’être une simple relique, LAGEOS-1 continue de rendre service près de cinquante ans après son lancement. Il fait aujourd’hui partie d’une constellation de satellites qui contribuent à établir et à maintenir le référentiel terrestre, reliant entre eux les systèmes de navigation à travers le globe, et les deux satellites LAGEOS jouent le rôle unique de définir l’origine du référentiel terrestre, basée sur le centre de masse de la Terre. Un second exemplaire, LAGEOS-2, a rejoint l’orbite en 1992, fruit d’une collaboration avec l’Agence spatiale italienne, complétant ce duo de boules disco géodésiques toujours activement suivies par le réseau international de télémétrie laser.

Ce qui frappe, avec le recul, c’est le contraste entre l’ambition du geste et sa modestie technique. Pas d’antenne, pas de caméra, pas de calculateur : juste une boule de métal et deux plaques gravées, pariant sur la patience du temps géologique plutôt que sur la performance technologique. Sagan, qui n’a jamais caché son goût pour les messages destinés à des interlocuteurs qu’il ne rencontrerait jamais, a signé là l’un des paris les plus longs de l’histoire spatiale : une carte au trésor sans certitude qu’un jour, quelqu’un, ou quelque chose, sache encore ce qu’est une carte.

Sources : spacedaily.com | n2yo.com