Reportage : la Nasa piste la cible de New Horizons sous le ciel de Dakar

Cathy Olkin, de la Nasa, avec le Sénégalais Souleyman Gueye et l’Américain Jack Jewell. © C&E
Le 1er janvier 2019, la sonde New Horizons, qui a visité Pluton en 2015, a un nouveau rendez-vous : l’astéroïde 2014 MU69. Est-ce un objet double ? Pour le savoir, une équipe de la Nasa s’est rendue au Sénégal pour suivre l’occultation d’une étoile par le petit astre. Une mission cruciale pour préparer le survol.

En ce 1er août 2018, Dakar est écrasée par un soleil de plomb. L’atmosphère chaude et humide contraste avec l’air conditionné de la salle de réception du luxueux palais présidentiel. Ce jour-là, le chef de l’État Macky Sall accueille une quarantaine d’astronomes américains et français, et une vingtaine d’astronomes amateurs et universitaires sénégalais. Ils sont accompagnés par l’ambassadeur des États-Unis, deux représentants de l’ambassade de France et Mary Teuw Niane, le ministre de l’Enseignement supérieur, de la Recherche et de l’Innovation du Sénégal. À l’évidence, il se trame ici un événement d’importance. 

L’astéroïde 2014 MU69, nouveau but de New Horizons

Cette armée d’observateurs est coordonnée par Marc Buie, du South West Research Institut, à Boulder (Colorado). L’astronome, connu pour sa codécouverte des satellites de Pluton Nyx et Hydra, porte fièrement un polo noir siglé de l’emblème de la sonde New Horizons. Il s’installe derrière le pupitre en bois et partage son enthousiasme avec un savoir-faire oratoire très américain : « L’exploration que nous menons va vers une zone du Système solaire où nous ne sommes jamais allés. Nous avons déjà survolé Pluton en 2015, et c’était incroyable ! En 2014, grâce au télescope spatial Hubble, j’ai repéré une seconde cible pour New Horizons : l’astéroïde 2014 MU69. Depuis, à l’aide du satellite européen Gaia, nous avons pu prévoir le passage de cet astre devant une étoile visible depuis le Sénégal dans seulement trois nuits. »

Lors de l’entrevue avec le président du Sénégal Macky Sall (en blanc), Mark Buie a rappelé l’enjeu de l’observation du 4 août :
mieux connaître la seconde cible de la sonde New Horizons, après Pluton. © J.-L. Dauvergne/C&E

Pour ce jeune sexagénaire, l’observation d’une occultation stellaire est une routine, mais cette fois-ci l’enjeu est considérable. En effet, si le phénomène est suivi par plusieurs observateurs, il est possible de déterminer le contour de l’objet occulteur. Or, une précédente occultation d’étoile par 2014 MU69, observée en 2017 en Argentine, a révélé une structure particulière — soit il a la forme d’une cacahuète, soit il s’agit de deux objets en orbite l’un autour de l’autre — sans qu’il soit possible de trancher. Il y a donc urgence : il ne reste plus que cinq mois jour pour jour avant le survol de 2014 MU69 par New Horizons ! Le 1er janvier 2019, si la sonde de la Nasa vise le centre de gravité de 2014 MU69, mais que l’objet est binaire, elle ne verra rien du tout ! Et puisqu’elle fonce 60 fois plus vite qu’un avion de ligne, une telle erreur de visée serait fatale. 

Mobilisation sur le terrain

Conscient de ces enjeux, le président Macky Sall prend la parole à son tour : « Je vous souhaite beaucoup de succès dans vos observations, et j’espère que le Sénégal sera le pays d’où on verra cette occultation de 1 seconde. Et cette seconde, ne la ratez pas », ajoute-t-il en plaisantant. Son administration a tout fait pour : deux jours plus tôt, Marc Buie et quelques autres scientifiques étaient reçus par Mary Teuw Niane. Avec son proche conseiller, le très dynamique Maram Kaire, également président de l’ASPA, le ministre s’emploie à faire le maximum pour le succès de cette mission. Les Sénégalais préparent le terrain depuis des semaines en lien étroit avec Marc Buie et l’ambassade des États-Unis. Ils ont repéré 58 sites d’observation possibles, et mis en place un solide dispositif de sécurité. 

Après l’entrevue présidentielle, les astronomes regagnent sans tarder la banlieue de Dakar. Ils sont basés dans un hôtel Radisson flambant neuf planté au milieu de nulle part, en bord d’autoroute. Le seul autre bâtiment de cette vaste friche promise à une urbanisation prochaine est un grand centre des congrès, lui aussi tout récent. C’est là que Marc Buie a entreposé les télescopes acheminés par bateau depuis les États-Unis. Dans le centre des congrès vide, les équipes d’observateurs se regroupent dans l’une des salles de réunion. Il règne à cet instant comme un parfum de rentrée des classes : chacun s’installe derrière un bureau et fait connaissance avec ses coéquipiers dans un joyeux mélange de nationalités : 7 Français, 21 Sénégalais et 34 Américains.

Marc Buie constitue les groupes d’observateurs avec le Sénégalais Maram Kaire, et les Français David Baratoux et François Colas. © C&E
Un conteneur complet de matériel est arrivé par bateau des États-Unis. Au total : 21 télescopes ! © J.-L. Dauvergne/C&E

Marc Buie rappelle l’importance de la mission et fait le point sur la météo, car août correspond à la saison humide au Sénégal. « J’aurais vraiment préféré que l’on fasse cette mission en avril, plaisante-t-il. Les dernières prévisions météo montrent que rien n’est encore acquis, mais ce n’est pas sans espoir. C’est souvent comme ça en astronomie ! » Pour optimiser les chances, deux zones ont été définies, une autour de Thiès à 60 km à l’est de Dakar avec six télescopes, et l’autre 120 km plus au nord encore autour de Louga avec quinze télescopes.

Outre la météo, l’autre préoccupation majeure est la sécurité prise très au sérieux par les autorités sénégalaises. Janette Mendy, commissaire de police de Dakar, prend la parole à son tour et expose le dispositif mis en place : « Le convoi de véhicules se rendant sur le site sera escorté par la police pour vous ouvrir la route et faciliter vos déplacements. Sur le terrain, 58 gendarmes et deux Samu sont déployés pour parer à toute éventualité », explique-t-elle.

Répétition générale

Avant de s’aventurer sur le terrain, une grande répétition générale est organisée sur place. Dans les soubassements du centre des congrès, une soixantaine de malles sont alignées dans un long couloir. Elles renferment les télescopes. Chaque groupe repère son matériel, charge son véhicule, va 200 m plus loin et installe son instrument sur les pelouses du centre des congrès. Le déploiement simultané de 19 télescopes Dobson de 400 mm et de deux C14 de 356 mm donne au lieu des airs de star party. 

Les équipes font connaissance autour de leur matériel nouvellement déballé et répètent les gestes qu’ils auront à faire la nuit du 4 août. © C&E
Cathy Olkin (au centre) est responsable de Ralph, l’un des principaux instruments de la sonde New Horizons. Avec le Sénégalais Souleyman Gueye et l’Américain Jack Jewell, elle se prépare à observer l’occultation d’une étoile par l’astéroïde 2014 MU69, la prochaine cible du vaisseau de la Nasa. © C&E

Alors que les tests d’observation débutent, quelques journalistes débarquent, suivis un peu plus tard du ministre de la Recherche. Cet ancien président d’université voit dans l’événement une occasion unique pour le Sénégal : « Nous avons la chance de pouvoir partager cette expérience entre des Sénégalais et des experts reconnus, explique-t-il aux journalistes au milieu des télescopes. Un autre aspect à souligner a commencé le 27 juillet avec des observations organisées lors de l’éclipse de Lune en présence d’astronomes américains et français. C’est important pour faire naître des vocations, car nous allons mettre en place une licence et un master en astronomie au Sénégal. Cet événement est aussi pour nous l’occasion de nouer des partenariats avec des pays plus avancés que le nôtre dans ce domaine, et ça commence souvent comme ça, avec des expériences humaines fortes. » Pendant ce temps, malgré un ciel changeant, chaque groupe finit tour à tour par viser avec succès le champ d’étoiles à filmer le jour J.

Dès le lendemain, les véhicules se regroupent devant l’hôtel, et Maram Kaire donne le top départ aux motards de la gendarmerie qui ouvrent la route au long convoi de 4x4. Vu les difficultés de circulation dans la province de Dakar, cette bruyante escorte saura se faire apprécier. En montant vers le nord, les plaines agricoles ponctuées de baobabs majestueux laissent place à un paysage plus sec, avec des arbres chétifs et clairsemés. 

Chacune des équipes se rendent en convoi sur leur site d’observation (en haut). © J.-L. Dauvergne/C&E
Pour maximiser les chances de beau temps, Marc Buie a réparti les différents groupes d’observateurs entre deux régions. © C&E

Louga est une ville poussiéreuse et sans charme, mais l’hôtel Kawsara permet d’accueillir tous les observateurs. Marc Buie réunit à nouveau ses troupes pour faire un dernier point avant la nuit. Le choix des lieux d’observation a été affiné en fonction de la météo et chacun prend connaissance de son site. Pour R. J. Smith et Omar Diouf de l’équipe 3, ce sera à 33 km de là non loin de la ville de Kébémer. Omar Diouf est membre de l’Aspa, c’est sa première occultation. R. J. Smith est elle aussi astronome amateur, mais c’est une habituée : elle a déjà collaboré plusieurs fois avec la Nasa. Vers 22 h, les deux observateurs quittent l’hôtel pour une reconnaissance du site. Deux gendarmes montent à l’arrière du pick-up pour assurer la sécurité, mais surtout éloigner les éventuels badauds. 

En chemin, R. J. Smith entre le point GPS précis sur son smartphone pour localiser à quelques mètres près le lieu d’observation. À l’approche de ce point, notre route s’enfonce dans l’obscurité vers la gauche. Le véhicule stoppe 200 m plus loin, au milieu d’un chemin sableux sillonnant à travers des champs d’arachides. Il ne faut pas plus de 20 minutes aux deux observateurs pour déployer leur télescope. Hélas, le ciel n’est pas de la partie. Une longue attente commence pour répéter l’observation à l’heure exacte où elle se produira le lendemain : 1 h 20. Mais rien à faire, le ciel reste obstinément bouché. « Au moins, nous avons reconnu le lieu. Il vaut mieux avoir ce temps-là maintenant que demain », relativise R. J. Smith. 

Orages annoncés

Le jour J, Marc Buie organise un dernier briefing. Il semble soucieux, à tout le moins concentré : « Vu les conditions météo, je vous confirme que chaque groupe conserve le lieu d’observation repéré hier. » La prévision est mitigée, surtout pour les équipes situées plus au sud autour de Thiès. Dans cette zone, le temps est orageux et instable. Pour R. J. Smith et Omar Diouf, en revanche, le pronostic semble plutôt bon. Ils devraient être juste un peu au nord des formations nuageuses. Ils repartent donc dès 22 h sur leur site d’observation. « On va arrêter la voiture juste un peu plus loin par rapport à hier, pour être totalement certain de ne pas être gêné par cet arbre », demande R. J. Smith au chauffeur. 

En sortant de la voiture, les deux passionnés découvrent pour la première fois de cette mission un ciel totalement dégagé avec une belle Voie lactée. À l’horizon sud, des éclairs sont visibles, confirmant les prévisions d’orage sur la zone de Thiès. Dans un ballet désormais bien huilé, le télescope est monté, réglé et pointé. À 23 h 30, tout est prêt, et débute une longue attente, plus stressante que la veille. 

Omar Diouf et Rose Smith attendent l’heure de l’occultation… tout en surveillant l’arrivée des nuages. © J.-L. Dauvergne/C&E

Assez soudainement, comme sortis de nulle part, des nuages se forment à 0 h 20 et gagnent rapidement du terrain pour finalement recouvrir tout le ciel en dehors de quelques trouées au nord. À 1 h 10, le ciel se dégage par endroits, mais sur l’écran du PC, l’étoile reste désespérément invisible. Tant pis, R. J. Smith suit les consignes et lance l’acquisition d’images. « Je crois que j’ai senti une goutte de pluie », grommelle-t-elle. Un bout de mousse de fortune servira à protéger le miroir du télescope. R. J. Smith surveille sa montre fébrilement. Ça y est, il est 1 h 20. Hélas, la zone visée reste couverte. Pourtant, les nuages se déchirent tout autour. Encore 4 minutes passent, et l’étoile redevient visible à l’écran, mais trop tard, c’est rageant ! 

« On l’a eu ! On l’a eu ! »

Une heure plus tard. Au dernier étage de l’hôtel Kawsara, Marc Buie et une jeune postdoctorante de son université, Amanda Zangari, collectent les clés USB des groupes qui rentrent les uns après les autres. Hélas, la majorité d’entre eux ont connu la même infortune que R. J. Smith et Omar Diouf. Ceux qui ont eu beau temps étaient trop au nord pour voir l’occultation, car il y a toujours une incertitude dans la prévision. Malgré l’heure tardive, les chercheurs scannent les données. 

Dans la nuit, au fur et à mesure du retour de chaque groupe, la chercheuse Amanda Zangari
examine les données recueillies. © J.-L. Dauvergne/C&E

Soudain, Amanda s’écrie : « Marc ! On l’a eu ! On l’a eu ! » Par miracle, l’équipe 14 a vu l’étoile disparaître pendant près de 1 seconde. Marc Buie prend un bout de papier et griffonne la silhouette de 2014 MU69. « En fait, la durée d’occultation qu’ils ont observée correspond à une taille d’objet plus grande que chaque lobe détecté en 2017. Il semble donc que l’on ait une occultation par les deux lobes sans discontinuité entre les deux, ce qui tend à montrer qu’il s’agit d’un objet simple, et non d’un objet double », estime le chercheur. Derrière son épaule, Cathy Olkin, responsable de l’instrument Ralf sur New Horizons, acquiesce : « Je suis d’accord, si c’était un objet double, la probabilité pour qu’on l’observe deux fois de suite, en 2017 et maintenant, sous le même angle est très faible. » 

Finalement, les efforts ont payé. Par une chance extraordinaire, la seule équipe ayant vu l’objet au Sénégal était très proche de la ligne centrale de l’occultation large de seulement quelques dizaines de kilomètres. Il semble donc bel et bien que 2014 MU69 soit un objet simple avec deux lobes. Il faudra attendre début janvier pour voir à quel point cet objet ressemble à un autre astre bilobé bien connu : la comète Chury explorée par la sonde européenne Rosetta. 2014 MU69 restera en tout cas, et pour très longtemps, l’objet le plus lointain visité par l’humanité.  

 

Cet article est extrait du Ciel & Espace n°562, de novembre-décembre 2018

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