30 ans après le survol de Neptune, Frances Bagenal revient sur son exploration du Système solaire

La planétologue Frances Bagenal lors du survol d‘Ultima Thulé. © J.-L. Dauvergne
Il y a 30 ans, le 25 août 1989, Voyager 2 survolait Neptune. Frances Bagenal faisait partie de l’équipe qui pilotait la sonde. Depuis plus de 40 ans, cette chercheuse américaine a participé à chaque étape cruciale de l’exploration du Système solaire, de Jupiter à Pluton et au lointain planétoïde Ultima Thulé. Rencontre avec ce témoin privilégié de la conquête spatiale.

Comment avez-vous intégré l’aventure des sondes Voyager, chargées de visiter les quatre planètes géantes du Système solaire ?

Je suis arrivée dans l’équipe de Voyager un peu avant le survol de Jupiter, en juillet 1979. L’année 2019 marque d’ailleurs un double anniversaire : les 40 ans du premier survol de Jupiter, et les 30 ans de Neptune ce 25 août 2019. Mais ma première participation à Voyager remonte à 1977, à l’époque du lancement. J’étais alors en thèse, consacrée l’étude des plasmas. C’est un domaine porteur dans l’exploration des planètes gazeuses. Depuis cette époque, les plasmas sont devenus ma spécialité et m’ont permis de travailler sur de nombreuses autres missions : Galileo, Deep Space 1 et New Horizons.

Quel est votre souvenir le plus marquant du programme Voyager ?

La première vision de Io, mais encore plus celle de Triton. C’était hallucinant : ces astres étaient tellement inattendus ! Suivre l’évolution des formations nuageuses sur Jupiter, Saturne ou Neptune était également incroyable. La surface d’Uranus était moins intéressante, mais, toutes ces choses-là, nous les voyions pour la première fois ! C’était très excitant.

Voir la photo de Jupiter avec la Grande Tache rouge, Io et Europe à la une du « New York Times » était tout aussi surprenant. Je me souviens de ces images, c’était vraiment un événement important. Il l’était encore plus pour moi, car j’étais toute jeune et c’était la première fois que ce sur quoi je travaillais était médiatisé aussi largement.

La surface de Triton, photographiée par la sonde Voyager 2. © Nasa/JPL.

Selon vous, qu’est-ce qui a changé pour les chercheurs entre l’époque de Voyager et une mission plus moderne comme New Horizons ?

La question est intéressante. Dans les deux cas, l’état d’esprit est le même. Notre motivation est l’exploration, voir des astres pour la toute première fois. Ces deux programmes ont néanmoins été assez différents à vivre. Sur Voyager, il y avait beaucoup d’instruments, beaucoup de personnes impliquées. La mission avait donc bien plus de facettes. De ce fait, le travail était plus cloisonné. Pour New Horizons, c’est vraiment un travail d’équipe, et les chercheurs peuvent prendre directement possession de leurs données pour les étudier et en discuter immédiatement avec leurs collègues. Ils les traitent jour et nuit pour les exploiter à fond.

Sur Voyager, les données finissaient sur des photographies imprimées sur du papier. Lors des survols, on s’émerveillait juste sur quelques images ou sur quelques mesures. Il faut se souvenir qu’il y a quarante ans, pour Jupiter, nous avions des cartes perforées et des bandes magnétiques. Avec ces outils-là, même en faisant fonctionner l’ordinateur 24h sur 24, il n’était pas possible de faire tout ce que l’équipe de New Horizons est capable d’abattre dans des temps records. Les analyses s’étalaient donc sur des délais plus longs, bien différents de l’effervescence et de l’immédiateté que l’on a avec New Horizons.

Et, lors du survol de Pluton puis d’Ultima Thulé par la mission New Horizons, les médias étaient massivement présents à l’université Johns Hopkins pour diffuser immédiatement les informations à travers le monde. À l’époque du survol des planètes géantes par Voyager, il y avait aussi des événements organisés sur place au Jet Propulsion Laboratory (JPL). Mais pour le reste, en effet, c’était très différent. Lors du survol de Jupiter en 1979, il n’y avait que des supports matériels, les images imprimées pour les journaux. Et bien sûr, il n’y avait alors ni Internet ni NasaTV pour médiatiser l’événement.

Au final, l’événement était moins intense. Il impliquait quelques centaines de personnes sur place et la seule interaction avec le public se faisait via les télévisions. Plusieurs étaient présentes au JPL, mais elles devaient respecter un délai avant de diffuser les images de Voyager. Avec New Horizons au contraire, nous avons pu diffuser des images rapidement lors de chaque survol. Cela a changé du tout au tout.

Pour le survol de Neptune, et même déjà celui d’Uranus en 1986, les choses avaient commencé à évoluer. NasaTV donnait des conférences de presse régulières. La présentation des données était déjà un peu plus électronique.

Après Neptune, l’étape suivante dans l’exploration du Système solaire devient naturellement Pluton. Enfin, pas si naturellement… Dès les années 1980, vous faisiez partie du « Pluto Underground ». Ce petit groupe informel a mené une bataille épique pour convaincre la Nasa de partir vers Pluton et la Ceinture de Kuiper. Quel souvenir en gardez-vous ?

J’ai réalisé il y a peu qu’avec Alan Stern, nous avions travaillé sur New Horizons pendant trente ans. Le temps passe si vite ! C’est une histoire incroyable. Au début, Alan Stern est venu me dire : « Et si on allait visiter Pluton ? » Je lui ai répondu : « Mais c’est un tout petit, ça intéresse qui ? » On venait juste de survoler Saturne, Uranus et Neptune. Comment être à la hauteur de tels événements ?

Mais à partir de 1991, quand les astronomes se sont mis à trouver d’autres objets de la Ceinture de Kuiper, je me suis dit : « Ah, ça, c’est intéressant ». Pluton n’est pas isolée. Ces petits astres s’annonçaient très nombreux. Un peu plus tard a émergé le modèle de Nice, qui nous a montré que cette population d’objets est vraiment à part et scientifiquement bien plus importante que ce que nous imaginions. Il ne s’agissait plus de simplement cocher la case « exploration de la dernière planète du Système solaire ». Il était devenu crucial d’étudier cette région. 

Dernier épisode en date de votre riche carrière : le survol d’Ultima Thulé, le 1er janvier 2019, toujours par New Horizons. Quelle a été votre première impression en le découvrant les images du tout premier astéroïde de la Ceinture de Kuiper ?

C’est un objet plus intéressant que ce à quoi nous nous attendions. Il est évident qu’il est très primitif. Il a une parenté avec les comètes, mais celles-ci se sont altérées au gré de leurs passages à proximité du Soleil. Au contraire, Ultima Thulé est resté tel qu’il s’est formé. On pourra le confirmer avec l’étude de sa composition.

Souvent, les planétologues affirment qu’ils ont trouvé tel ou tel objet primordial, puis ils réalisent qu’en fait, celui a été altéré ou modifié au cours du temps. Mais cette fois-ci, je pense vraiment que nous avons là quelque chose de primitif. Bien plus que tout ce que l’on a vu jusqu’ici.

Comment voyez-vous le futur de l’exploration du Système solaire extérieur ?

Certains veulent retourner voir Pluton. Ce serait bien, mais la priorité est d’aller découvrir d’autres objets. Il serait intéressant de visiter plusieurs objets de la Ceinture de Kuiper avec la même sonde. Trois ou quatre, ou peut-être plus si c’est possible. Et surtout de taille variée. Certains sont clairs, d’autres sont sombres. Certains ont subi des changements, d’autres non. Comme ce que nous faisons depuis plusieurs années avec la Ceinture d’astéroïdes.

Le problème est que la Ceinture de Kuiper est bien plus difficile d’accès. Il faut probablement un moteur ionique alimenté par un générateur nucléaire. Pour le moment, ce mode de propulsion n’a pas été complètement testé. C’est encore un défi technologique de faire fonctionner ce type de propulsion.

Est-ce que la Nasa va dans cette direction ?

Le prochain « Decadal Survey » de l’agence va débuter cet automne et il devrait probablement plutôt mettre la priorité sur Uranus et Neptune. Soit l’une ou l’autre, soit les deux. On doit organiser une compétition pour trouver des gens visionnaires comme Alan Stern, ayant en plus la capacité de mener une équipe. Je pense que cette nouvelle méthode de sélection de projets est la bonne. La Nasa a procédé ainsi pour la mission jovienne Juno.

Une réunion est prévue en septembre. Après, il faut compter deux ans environ pour que le Decadal Survey rende ses conclusions. Les idées recueillies seront ensuite testées auprès de la communauté scientifique. Il y a en tout cas beaucoup de créativité autour de ces missions. La relève est assurée !

 

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