LA CREATION DE L'ESPACE

Pour les philosophes, il s’agissait de lui donner une troisième dimension, celle de la profondeur. Le ciel surface d’une sphère englobant un monde géocentrique devait laisser place à un espace uniforme, sinon infini du moins illimité. Dans ce monde redimensionné, la révolution copernicienne engagée au XVIième siècle remettait la Terre à sa place, celle d’une simple planète parmi d’autres, en rotation autour du Soleil.

Encore les lois de Képler ne font-elles qu’observer un phénomène et en prédire l’évolution sans pour autant le comprendre. Pour mieux approcher la « nature » de l’espace, il fallait donc que Newton, au XVIIème siècle, franchisse un nouveau pas. Suivant l’hypothèse que le complexe peut toujours se réduire au simple et à l’intelligible (ce n’est qu’une hypothèse, mais c’est celle de tout scientifique), Newton construit sa théorie de la gravitation universelle sur l’intuition géniale d’une loi unique régissant de la même façon la chute des corps - disons par exemple d’une pomme tombant de son arbre, pour respecter la légende – et le mouvement de la Lune autour de la Terre.

La Lune reste à découvrir, ou, plus précisément, à redécouvrir. Après la réussite des missions Apollo, les regards ont pu se tourner tout naturellement, mais trop rapidement peut-être, vers les rivages attrayants et colorés de la planète Mars. Les images actuelles de la Lune sont pourtant très incomplètes et réductrices : on en connaît les champs de cratères photographiés en altitude, ou les modestes collines entourant le site d’alunissage du LEM – sites sans aspérités choisis pour des questions de sécurité évidentes, mais qui ne reflètent pas la richesse des paysages lunaires. C’est un peu comme si, de la Terre, un voyageur extraterrestre ne connaissait que des photos aériennes et les champs de dunes du Sahara, ignorant les paysages de l’Himalaya et des Alpes, les vallées du Grand Canyon, les rues de Paris, ou les grottes de Lascaux …

Il suffirait de renvoyer sur la Lune un photographe – pourquoi pas un simple robot explorateur, comme cela a déjà été fait dans le passé – pour renouveler totalement son image, et rapporter ce qu’il y a de plus frappant et peut-être de plus important dans la conquête spatiale : des paysages.

Il existe d’autres trajectoires et points singuliers à tracer sur cette « carte du vide ». Parmi eux les points de Lagrange, encore peu utilisés mais incontournables pour un navigateur spatial. Mis en évidence par le mathématicien Joseph Louis Lagrange au XVIIIième siècle, ils résultent de calculs plus complexes reposant sur une idée simple et intuitive : dans un système double, tel que le couple Terre-Lune, où chaque corps exerce une attraction proportionnelle à sa masse conformément à la loi d’attraction universelle, il existe nécessairement des points d’équilibre. Sont-ils stables, comme le serait le fond d’un bol où reviendra toujours une bille placée n’importe où dans ce bol, ou instables, comme si cette même bille était posée au sommet d’une colline, dévalant la pente dès qu’on l’écarte un peu de son point équilibre précaire ? La question devient ardue lorsqu’on se souvient que la Lune tourne autour de la Terre…

Les poussières de micrométéorites accumulées sur la surface lunaire durant des milliards d’années concentrent des éléments, tels que l’hélium 3, qui pourraient être utiles un jour à la production d’énergie. L’oxygène, nécessaire à la consommation de stations habitées et source de carburant, est présent en grande quantité dans le sol puisqu’il compose 40 % de ses roches. Et dans les vallées sombres de cratères situés près des pôles, constamment protégées du rayonnement solaire, subsistent peut-être d’importantes quantités de glace, donc d’eau, issues de la collision avec des comètes.

Il faut à peine plus d’une seconde pour communiquer avec la Lune par des liaisons radio, ce qui en fait l’unique « sol » matériel naturel conservant une liaison quasi-directe avec la Terre. Ce ne sera plus le cas des planètes, lointaines, avec lesquelles le moindre message échangé mettra au minimum un quart d’heure - sinon plusieurs heures - pour arriver à destination, modifiant de façon très profonde – tant technologique que psychologique, voire philosophique - toute relation avec la planète d'origine.

Auparavant, l’astronomie avait toujours été considérée comme une discipline essentielle, mais traitant, dans les faits, moins de l’espace que du temps : on distinguait dans le ciel les étoiles fixes et éternelles, des astres errants – étymologiquement, des planètes - dont les trajectoires imprévisibles à travers les constellations du zodiac avaient à voir, paradoxalement, avec la prédiction du futur.

Ce que la Terre, par sa nouvelle position, perdait en prestige, le ciel le gagnait en intelligibilité : il devenait possible d’aller au-delàd’une astronomie purement descriptive, et de concevoir des «modèles» du monde. Il fallait ce nouveau point de vue pour que de pures observations conduisent, par exemple, aux remarquables « lois de Klépler » sur le mouvement des astres : elles énoncent, entre autres, que les trajectoires des planètes autour du Soleil sont des ellipses, un tracé identique à celui obtenu en coupant un cône par un plan. Etonnant retour des idées pythagoriciennes à la recherche d’un ordre mathématique et géométrique caché dans la nature...

D’un point de vue mathématique, la multiplication et la division suffisent pour exprimer cette loi, qui tient en deux lignes, «l’attraction de deux corps est proportionnelle à leurs masses, et inversement proportionnelle au carré de leurs distances ». Cette formule s’appuie sur des considérations géométriques élémentaires, analogues à celle qui font qu’un promeneur est – de la même façon - éclaboussé par un jet d’eau en proportion de son débit, et en raison inverse du carré de sa distance …

Ce qui est remarquable, dans la loi de gravitation universelle, c’est qu’elle suffit pour expliquer toutes les lois de Kepler, simuler l’évolution de systèmes planétaires complexes, étudier la balistique d’un tir d’artillerie, et calculer la trajectoire Terre-Lune de la Columbiad de Jules Verne, de la fusée du professeur Tournesol, ou du vaisseau Apollo. Même si le modèle du monde qu’elle permet de bâtir sera réinterprété – c’est la destinée de tout modèle – dans une théorie plus puissante proposée quelque temps plus tard par Einstein, son efficacité est très largement suffisante, à notre échelle et à celle du système solaire, pour concevoir et planifier des voyages interplanétaires.

A partir des concepts du XVIIème siècle, l’exploration spatiale cessait donc d’être une question théorique, pour n’être plus qu’une question technologique. Le ciel n’était plus seulement le lieu des théologiens, des philosophes et des savants, il devenait celui des ingénieurs, comme il le sera demain des architectes. Ce nouveau territoire pouvait être cartographié, comme l’ont été les continents lorsqu’était admis le concept d’une Terre ronde, et qu’apparaissaient des instruments de mesure du temps et de navigation.

Or une carte est avant tout un outil. Elle n’est pas faite seulement pour contempler le monde, mais pour y voyager. Et «passer de la scientia contemplativa à la scientia activa qui transforma l’homme de spectateur de la nature en son possesseur et maître » .

Si seule la lumière – au sens large du terme, c’est-à-dire incluant toutes les ondes électromagnétiques – nous parvient du ciel profond, elle suffit pour fournir une quantité considérable d’informations : l’étude du spectre de lumière reçue d’une étoile, d’une galaxie, ou d’une planète, renseigne de façon très précise sur sa composition chimique. Il est donc en théorie possible de connaître, à distance, les éléments constituant la surface d’une étoile ou l’atmosphère d’un astre comparable à la Terre.

La recherche d’exo-planètes – c’est-à-dire en orbite autour d’autres étoiles - est devenue une activité majeure de l’astronomie. Plusieurs centaines ont déjà été identifiées. La finesse des instruments d’observation doit être améliorée afin de détecter des astres plus petits que les géantes – comparables à Jupiter – que seules la technologie actuelle permet de localiser. Cela suppose la construction de nouvelles générations de télescopes dans l’espace, ou, pourquoi pas, sur la surface d’un satellite proche : revenir sur la Lune sera peut-être le meilleur moyen de découvrir d’autres Terres …

A l’extrême, certaines trajectoires seront perpendiculaires au plan de l’équateur, passant au dessus des pôles. Correctement positionnées, elles auront un intérêt tout particulier : celui de survoler un même territoire toujours à la même heure de la journée. Il sera donc possible de suivre avec précision l’évolution de tel ou tel site, sur des séries de chronologiques de clichés où l’orientation des ombres portées – toujours observées au même moment de la journée - ne variera qu’au fil des saisons, et non au fil des heures du jour.

Plus le diamètre d’une orbite augmente, plus longue est la durée d’une révolution. Il arrive un point, à 36.000 kilomètres d’altitude, où celle-ci atteint précisément 24 heures, soit la durée de rotation de la Terre sur elle-même, de telle sorte que le satellite positionné sur cette orbite dite « GEO » ( Geostationary Earth Orbit), apparaîtra fixe dans le ciel. Dès les années 1950 avait été souligné l’importance de ces « points d’ancrage » où sont installés, comme au sommet des montagnes, des relais de communication.