Sciences

Derrière Thomas Pesquet, le travail de l'ombre des petites mains de la mission Alpha

Temps de lecture : 15 min

Les douze expériences françaises que l'astronaute réalisera sur l'ISS sont le fruit de deux ans d'un travail effectué par des dizaines de personnes, et d'une synergie sans faille entre différents corps de métier. Malgré le Covid et ses contraintes.

Le Cadmos, en 2016, élaborait déjà des projets en compagnie de Thomas Pesquet, qui se rend sur l'ISS à compter du 23 avril 2021. | Rémy Gabalda / AFP
Le Cadmos, en 2016, élaborait déjà des projets en compagnie de Thomas Pesquet, qui se rend sur l'ISS à compter du 23 avril 2021. | Rémy Gabalda / AFP

Ce 23 avril, c'est le grand jour. Thomas Pesquet va décoller du tarmac de Cap Canaveral en Floride aux États-Unis, à 5h49, heure locale. Installé avec trois autres astronautes dans la capsule Crew-2 de SpaceX, il part pour la Station spatiale internationale (ISS). La mission Alpha est lancée. Sur terre, plus d'un an après leur dernière réunion physique, les ingénieurs du Centre d'aide au développement des activités en micropesanteur et des opérations spatiales (Cadmos) sont parvenus à maintenir le cap de la mission, en contribuant activement à la préparation des expériences qui seront réalisées en orbite.

Pour suivre en direct l'envol des astronautes, les responsables d'expérience se sont réunis à la Cité de l'espace de Toulouse. Pour eux, voir par écrans interposés cette capsule quitter le sol terrestre est un aboutissement. «C'est un travail très prenant et c'est une vraie fierté d'y avoir contribué», se réjouit Florence Clément, l'une d'entre elles. Sa voix empreinte d'émotion ne masque pas une certaine allégresse. Et pour cause: pour les petites mains de l'espace, au cœur des préparatifs de la mission, le chemin parcouru durant près de deux ans n'a pas été de tout repos.

Retour en arrière. Le 23 janvier 2019, le gratin de la recherche française s'est rassemblé pour une grande occasion. Le genre d'événement annuel où l'on retrouve de vieux amis pour trinquer joyeusement aux succès de l'année à venir. Les costards et tailleurs sont de sortie, et les regards tournés vers l'estrade. Nous sommes au Muséum national d'histoire naturelle, à Paris. À quelques mètres des imposantes figures figées des animaux composant, telle une arche de Noé factice, la célèbre galerie de l'évolution, ce beau monde est venu écouter la ministre de l'Enseignement supérieur et de la Recherche, Frédérique Vidal, présenter ses vœux.

À la moitié de son discours, l'ancienne présidente de l'université Sophia Antipolis à Nice lâche, sourire aux lèvres mais l'air de rien, une grande nouvelle. «Je pense cette année au Prix Nobel Gérard Mourou ou à l'astronaute Thomas Pesquet, déclare-t-elle. Et ce soir, je suis très heureuse de vous annoncer que le directeur général de l'Agence spatiale européenne a proposé à Thomas Pesquet de retourner très bientôt dans l'espace, pour un vol dont la date devrait bientôt être fixée avec nos partenaires internationaux.»

Ces phrases, perdues parmi les multiples annonces de la ministre, sont, au-delà des mots, un point de départ. Le processus qui va mener au décollage de ce qui n'est pas encore la mission Alpha est officiellement sur les rails, et les différents acteurs qui vont y prendre part sont dans les starting-blocks. Car le retour en orbite de Thomas Pesquet constitue une nouvelle opportunité, pour le Centre national d'études spatiales (Cnes) de faire la promotion de l'innovation hexagonale. Il a près de deux ans et demi pour y parvenir.

L'opportunité d'une «contribution nationale»

Au Cadmos, l'annonce de Frédérique Vidal est loin d'être une surprise. Alain Maillet, l'un des ingénieurs du centre, le confie: «C'était envisagé, mais on n'en avait pas la confirmation.» Il faut dire que Rémi Canton, responsable du lieu, est le meilleur ami de Thomas Pesquet, qu'il a longtemps côtoyé les années précédentes, et accompagné lors de la préparation de la mission Proxima, en 2016.

À ses yeux, les retombées positives du vol d'un astronaute français sont limpides: l'Agence spatiale européenne (ESA), qui a la tutelle de la mission Alpha, va mettre davantage de moyens pour développer les futures expériences réalisées sur l'ISS. En France, on veut d'autant plus marquer le coup que Thomas Pesquet sera le premier commandant français de la station.

«Lors d'une mission européenne comme celle-ci, nous avons le droit à une contribution nationale, explique Rémi Canton, qui a été désigné comme chef de projet sur cette dernière. Comme pour Proxima, nous voulons nous servir de cet élan, de l'engouement autour de la mission, afin de préparer un programme d'expériences cohérent.» Un programme qui doit prendre la forme de démonstrateurs technologiques, des expériences franco-françaises créées ad hoc pour Thomas Pesquet lorsqu'il sera sur l'ISS –lors de Proxima, il y en avait eu sept.

Au Cnes, à Paris, et au Cadmos toulousain, c'est le branle-bas de combat. Un appel à idées est lancé en interne et auprès de la communauté scientifique, sous l'égide de l'ESA et de ses fonds propres, avec l'objectif de faire émerger des «tech-demo» qui puissent permettre de nourrir les prochains voyages vers la Lune, et, à long terme, vers Mars. Avec un calendrier serré: au début de l'année 2020, un panel d'experts de l'ESA étudiera les projets sélectionnés. Il choisira de valider, ou non, leur principe, et de lancer leur développement.

Les scientifiques sur le qui-vive

Par chance, dans une communauté scientifique sur le qui-vive, de telles nouvelles se diffusent vite, et les esprits motivés sont légion. À l'Institut Pasteur, à Paris, Miria Ricchetti, une directrice de recherche, a été informée de l'appel à idées via une connaissance qui a eu des contacts avec le Cadmos. Intriguée et intéressée, elle repense à son voyage au Japon de 2018. Alors en année sabbatique, elle était venue en renfort d'équipes scientifiques auprès de la JAXA, l'agence spatiale japonaise. Au détour d'une conférence, elle y avait appris une nouvelle primordiale: la récente étude du vieillissement de poissons-zèbres, envoyés dans l'espace par des ingénieurs nippons.

Munie de ces connaissances, la chercheuse propose alors une idée au Cnes, qui deviendra la «tech-demo» Cerebral Ageing. Son principe: envoyer des organoïdes humains –des cellules nerveuses– sur l'ISS, pour voir comment ils évoluent dans le milieu spatial. Miria Ricchetti explique leur spécificité: «Si on met des cellules souches dans des milieux de nature particuliers, elles se différencient et forment des organoïdes qui interagissent entre eux, et forment ce qui ressemble à des structures du cerveau en développement.» Ce qui pourrait permettre, à terme, d'étudier des maladies provoquant des vieillissements précoces.

La genèse d'autres expériences se trouve également dans des remarques de Thomas Pesquet lui-même. Rémi Canton se souvient d'un échange avec son ami astronaute: «Lors du transport vers l'ISS, tout le matériel doit être protégé, pour le mettre à l'abri des vibrations. Mais une fois en haut, ces protections, inutiles, sont rejetées dans l'espace. Thomas nous a donc fait part de son expérience en regrettant que les astronautes se retrouvent avec trop de mousse détruites ensuite dans des navettes cargo dans l'atmosphère. Il nous a donc dit pour rire:“Si je pouvais manger ces mousses, je le ferais.” Donc on l'a pris au mot.» Le résultat: Edible Foams, des trousses de transport dont les parois sont composées de pain d'épices, de madeleines et de pain de Gênes, que les astronautes pourront manger dans l'ISS.


La trousse d'emballage comestible de l'expérience Edible Foams. | Cnes

Intérêt éducatif

Au-delà du scientifique, le Cnes a aussi voulu, lors du processus de sélection, mettre l'accent sur l'éducatif. «On se doit, en plus de faire des choses innovantes, d'inspirer les prochaines générations», souligne Rémi Canton. C'est le cas des expériences Blob et Eklosion. La première, menée par Audrey Dussutour, directrice de recherches à l'Université Paul Sabatier de Toulouse, consiste à envoyer quatre blobs, espèce unicellulaire, dans l'ISS. Elle a été sélectionnée par l'équipe éducative du Cnes, conquise par le sujet. Le développement des blobs sera en effet suivi en parallèle par plusieurs écoles françaises sélectionnées, qui recevront chacune un de ces organismes, pour l'étudier en classe. «J'ai suggéré le nom Blob en référence au film Danger Planétaire avec Steve McQueen. Le Blob fait partie de ma vie, c'est un sujet d'étude passionnant», s'enthousiasme Audrey Dussutour.

Eklosion, de son côté, est né de la fusion des projets de deux lauréats du concours «Génération ISS», lancé par le CNES en 2019 pour inciter les étudiants à s'intéresser à la recherche spatiale et aux plantes. Eve Teyssier, 23 ans, étudiante en biologie végétale à Toulouse, est la cheffe du projet.

Pour elle, l'objectif est de symboliser le lien entre l'astronaute et la Terre grâce à une plante à faire pousser dans l'ISS. «C'est une graine d'oeillet d'Inde. Une plante naine et robuste qui supporte les températures autour de 25 degrés, la température de la Station spatiale internationale, et qui n'a besoin de beaucoup d'eau», précise la jeune femme, qui souhaitait que «Thomas Pesquet puisse interagir avec et sentir» la plante dans la capsule, dont le design est inspiré de la fleur sous cloche du Petit Prince d'Antoine de Saint-Exupéry.

Photographie du modèle de vol de la capsule Eklosion. | Eve Teyssier

Afin que ces jolies ambitions prennent forme, le Cadmos joue un rôle essentiel. Ses différents ingénieurs, par ailleurs constamment sollicités sur les expériences de Proxima restées sur l'ISS, concoctent en quelques mois un cahier des charges ultra complet pour chaque démonstrateur. «Pour chaque expérience, on regarde les objectifs scientifiques, tous les besoins nécessaires, si l'astronaute doit manipuler l'équipement, le nombre d'heures qu'il doit passer dessus, explique l'ingénieur Didier Chaput. Ensuite, il y a les questions de planning, de matériel, voir quels industriels vont être associés et faire en sorte que ce soit compatible avec le reste du temps qu'il y a entre la fin de l'instruction et la fin de la mission, ainsi qu'avec le coût alloué.» En effet, l'ESA ne peut valider une expérience dont le budget dépasserait la somme prévue, ou qui impliquerait trop de «masse montante», expression désignant les objets transportés vers l'ISS.

Le compte à rebours est lancé

En janvier 2020, c'est le soulagement. Le panel d'experts de l'ESA s'est réuni au Centre européen de recherche et de technologie spatiale (Estec) de Noordwijk (Pays-Bas). Après délibération, il a finalement donné son feu vert à douze démonstrateurs technologiques –non sans en laisser quelques-uns sur le carreau. Pour tous les acteurs impliqués sur les projets sélectionnés, c'est le démarrage d'une deuxième phase, plus concrète: celle du développement opérationnel. À l'horizon, cette fois, le second semestre 2021, date prévue pour le décollage de la mission Alpha.

Au Cadmos, un chef de projet est désigné pour chacune des douze «tech-demo». L'objectif de ces ingénieurs chevronnés, dont les bureaux sont réunis sur deux étages du centre toulousain de micropesanteur, est clair comme de l'eau de roche. Ils doivent s'assurer que le matériel transporté sur la station est conforme à toutes les mesures de sécurité spatiales, et décrire les procédures d'usage des expériences.

L'équipe du Cadmos. | Cnes

Mais de quel matériel parle-t-on? «Au Cadmos, quand on prépare une expérience, on a deux cas de figure. Soit on utilise du matériel qui existe déjà, qui nécessite quelques modifications voire pas de modifications, soit il faut le fabriquer», expose Cécile Thévenot, responsable de l'expérience Dreams, des bandeaux frontaux qui scrutent le sommeil des astronautes, et qui pourraient servir à de futurs voyages vers Mars. Pour son expérience, point de nouveauté: le matériel existe déjà. Il est d'ailleurs disponible dans le commerce.

Pour d'autres, comme Blob par exemple, il a fallu redoubler d'ingéniosité pour permettre à l'organisme de partir dans l'espace sans que son développement ne soit affecté. La boîte noire qui le contient, de la taille d'une cafetière, est ainsi issue d'un travail commun entre plusieurs institutions. «Le COMAT [fournisseur européen d'équipements spatiaux, ndlr] a fabriqué toute la partie électronique. Le CNRS a vérifié l'étanchéité de la boîte. Il a aussi fallu stériliser le blob, car il ne fallait pas qu'il aille dans l'espace en étant sale, et vérifier qu'il allait bien se réveiller une fois dans l'ISS», énumère Audrey Dussutour, qui reconnaît que le processus, étendu sur plusieurs mois, a été «très stressant». Car il fallait, pour tous les scientifiques impliqués sur les expériences de la mission Alpha, constamment échanger avec le Cadmos afin que tous les aspects du matériel soient aux normes, et que tous les éléments puissent être fin prêts pour partir dans l'espace à la date prévue.

«Les échanges avec les industriels ont été plus compliqués»

Cette procédure passe par des échanges réguliers avec les responsables d'expérience, puisque ceux-ci ont à leur charge une large partie de l'aspect logistique et opérationnel des démonstrateurs. Mais ces discussions sont modifiées avec l'annonce du premier confinement, en mars 2020, deux mois seulement après la validation des expériences par l'ESA. Le pilote de l'expérience Cerebral Ageing, Didier Chaput, a ainsi, durant de nombreux mois, discuté avec une entreprise américaine, Space Tango, afin qu'elle soit en mesure de fournir les unités nécessaires pour le transport et la conservation des cellules nerveuses.

Forcément, la crise sanitaire n'a pas facilité les choses. L'ingénieur acquiesce: «D'habitude, on va beaucoup plus vite dans les discussions. S'il n'y avait pas eu le Covid, on serait allés aux États-Unis, on aurait discuté avec Space Tango des pistes possibles, ça aurait été beaucoup plus rapide en termes de préparation. Là, on a des téléconférences tous les quinze jours pour faire le point sur les avancées techniques, sur les solutions proposées et pour les aspects techniques et contractuels. Et en fonction du besoin, on invite l'institut Pasteur dès qu'il y a des questions scientifiques plus spécifiques. Si on a beaucoup de personnes en visio, c'est plus difficile de communiquer.»

Cécile Thévenot, de Dreams, ne dit pas autre chose du travail à la maison, surtout après avoir connu les bonheurs de la mission précédente. «Sur Proxima, c'était vraiment une aventure d'équipe qu'on ne peut malheureusement pas revivre cette fois-ci. Avec le Covid et l'incitation forte au télétravail, les échanges avec les industriels ont été plus compliqués», regrette-t-elle.

Un quotidien chamboulé

Quelques mois de télétravail plus tard, une autre nouvelle inattendue vient perturber le quotidien du Cadmos. «En juillet 2020, Thomas Pesquet a appris qu'une place s'était libérée sur le Crew-2 de Space X, prévu pour partir en janvier 2021, se souvient Rémi Canton. Au départ, il devait partir dans le Crew-3, prévu au mois de juillet, soit six mois plus tard! [Le décollage sera finalement à nouveau repoussé de 3 mois, ndlr]» En volant dans la deuxième capsule, l'astronaute français avait l'occasion de devenir le premier Européen à embarquer dans la capsule de l'entreprise d'Elon Musk. Il n'a donc pas hésité une seconde. Le calendrier du Cadmos, quant à lui, n'est plus serré. Il est très serré.

Heureusement, les équipes du Cadmos sont bien rodées. Si elles ne se voient plus tous les jours comme dans le monde d'avant, la solidarité ne fait jamais défaut. Une atmosphère positive qui a permis à Florence Clément, la petite dernière des responsables d'expérience –elle a intégré le centre toulousain juste avant le confinement– de bien s'intégrer sans pour autant côtoyer physiquement ses collègues. Selon la responsable de Lumina, une expérience qui mesure, grâce à un dosimètre, les doses de radiations ionisantes à l'intérieur de l'ISS, le Cadmos est «la meilleure équipe professionnelle [qu'elle a] pu rencontrer» au cours de sa carrière: «Malgré le temps raccourci, et les difficultés pour obtenir certaines informations, ça a toujours été un joyeux mélange de bonne humeur, de solidarité et de franchise entre nous, ce qui a permis d'adoucir les contraintes liées à la crise sanitaire.»

Le démonstrateur Lumina. | Cnes

Les conséquences de la pandémie ont néanmoins affecté quelques-uns de ses collègues. À commencer par l'un des plus anciens de la maison, Philippe Bioulez, arrivé il y a trente-cinq ans dans les équipes de micropesanteur du Cnes et qui vit la dernière mission de sa carrière. Le rôle de celui qui est surnommé le «MacGyver du Cadmos» est primordial: c'est lui, et lui seul, qui se charge de la réalisation et du planning des tests nécessaires à tout le matériel des expériences, ainsi que de la confection des trousses d'emballage, qui transportent le matériel des démonstrateurs. Sans son expertise, ces derniers ne verraient pas le jour. Son travail primordial implique de recevoir, jour après jour, des demandes d'un grand nombre des ses collègues.

Mais avec le confinement, tout a changé pour le vétéran: habitué aux ordinateurs et aux horaires fixes, il découvre, sur le tard, les contraintes du nomadisme et de la flexibilité. «Pour moi, qui n'ai pas de remplaçant, la crise sanitaire a amené une nouvelle méthode de travail, où je pense tout le temps au boulot. Comme on ne voit plus les gens dans les couloirs, Il y a eu un surplus de mails, ce qui m'a obligé à travailler le soir et le week-end chez moi. J'ai eu des difficultés à certaines périodes, mais je voyais le bout du tunnel et l'aboutissement de la mission, donc j'ai pu tenir le coup»​​​​​​​, décrit celui qui s'est souvent, ces derniers mois, retrouvé seul au Cadmos, recevant régulièrement des coups de fil de Rémi Canton pour le soutenir dans sa tâche ardue. «On aurait tous pu craquer, confirme ce dernier. J'ai dû, en plus de mon rôle de manager, soutenir humainement mes équipes sans les voir. Ça a été un vrai challenge.»​​​​​​​

L'Agence spatiale européenne à la manoeuvre

Si le Cadmos est au cœur du processus de développement des expériences, plusieurs responsables de l'ESA, depuis l'Allemagne, chapeautent l'ensemble des étapes. Ce sont des «payload integration managers»​​​​​​​ (PIM), qui sont, pour chacun des démonstrateurs technologiques, au-dessus de la mêlée. Ils vont par exemple rappeler aux équipes du Cadmos les dates de rendu des différents documents de sécurité et de qualité, ainsi que les descriptions opérationnelles des procédures respectant les standards de l'ESA. Un passage obligé: sans ces documents, impossible pour Thomas Pesquet d'apprendre comment réaliser les expériences sur l'ISS. Pour la douzaine de démonstrateurs technologiques, l'entraînement de l'astronaute français s'est déroulé au cours du mois de mars 2021, quelques semaines seulement avant le départ de Crew Dragon.

«Ces sessions représentent le seul et unique contact que l'astronaute va avoir avec les expériences avant de les réaliser sur l'ISS»​​​​​​​, indique Laura André-Boyet. Au sein du European Astronaut Center (EAC) de Cologne, cette instructrice d'astronautes, ancienne du Cadmos, est devenue une référence parmi ses pairs. Très proche de Thomas Pesquet –ils sont arrivés ensemble à l'EAC en 2010– elle l'avait déjà entraîné pour les expériences de Proxima, et a remis le couvert pour Alpha. En présentiel, malgré le Covid. «Ça a demandé de nombreux tests PCR avant chaque session!»​​​​​​​, sourit-elle, non sans avouer un certain «stress»​​​​​​​ avant chaque journée d'instruction, se déroulant dans une grande salle aux murs blancs, bardée d'outils et d'écrans tactiles.

Heureusement, l'instructrice connaît la procédure sur le bout des doigts: «Je commence par expliquer à Thomas le thème de l'expérience, ses enjeux et ses bénéfices, histoire que l'astronaute trouve des réponses avant de poser les questions. On se concentre ensuite sur la dénomination des différentes parties du matériel, et sa labellisation.»​​​​​​​ La troisième partie inclut, elle, «le montage, l'installation, la sécurisation et la bonne manipulation des machines»​​​​​​​.

Une fois que l'astronaute a tout intégré, c'est le temps de la performance: l'apprentissage des différentes étapes qu'il devra réaliser pour chacune des expériences sur l'ISS. En cas de pépin, l'ESA a tout prévu. «Les entraînements sont filmés et enregistrés. Si jamais il y a un problème dans l'ISS, et que Thomas ne parvient pas à réaliser une expérience, les directeurs au sol visualisent ces vidéos et viennent l'assister en direct. Il ne faut donc pas rigoler avec la procédure»​​​​​​​, ajoute Laura André-Boyet.

La tête remplie de ces multiples informations, Thomas Pesquet décolle de Cap Canaveral, ce 23 avril, avec une vision globale des douze démonstrateurs technologiques développées sur Terre par des dizaines d'hommes et de femmes aux spécialités diverses. En France, loin du tumulte de la Cité de l'espace et des retrouvailles entre les ingénieurs toulousains, Philippe Bioulez ne célèbre pas le lancement de la dernière mission de sa carrière avec ses collègues. À l'heure du lancement, il est au Cadmos, en pleine réalisation de tests pour une expérience, DECLIC, sur laquelle il travaille depuis dix ans. «Elle prend même 80% de mon temps»​​​​​​​, tient-il à préciser.

Inscrivez-vous à la newsletter de SlateInscrivez-vous à la newsletter de Slate

Au centre de micropesanteur toulousain, Alpha et ses deux ans de travail ne constituent en effet qu'une mission parmi de nombreuses autres, et il faudra vite se tourner vers de nouveaux horizons. Ça ne devrait pas être difficile: dans trois ans à peine, la mission américaine Artémis, et son lot d'expériences préalables, a prévu de ramener l'humain sur la Lune.

Newsletters

Ultracrépidarianisme: pourquoi certaines personnes ont-elles une opinion sur tout?

Ultracrépidarianisme: pourquoi certaines personnes ont-elles une opinion sur tout?

Il est complètement ridicule de penser que votre opinion d'amateur a une quelconque valeur. D'ailleurs, voici la mienne sur ce sujet que je n'ai pas du tout étudié.

Dès la préhistoire, il existait un grand nombre de chiens différents

Dès la préhistoire, il existait un grand nombre de chiens différents

Les chiens préhistoriques présentaient déjà une grande variété de tailles et de formes de têtes.

Peut-on éviter les piqûres de moustiques en portant une couleur plutôt qu'une autre?

Peut-on éviter les piqûres de moustiques en portant une couleur plutôt qu'une autre?

Des études se sont intéressées à la raison pour laquelle certaines personnes se font plus piquer que d'autres.

Podcasts Grands Formats Séries
Slate Studio