Le temps des fusées-sondes.

Au commencement de l’aventure spatiale française, alors que la technologie des satellites n’en est qu’à ses débuts (première satellisation en novembre 1965), les scientifiques exploitent les fusées-sondes qui, si elles ne peuvent amener dans l’espace des instruments de mesure que pendant un court laps de temps, ne coûtent pas très chères et peuvent être déployées rapidement. Ainsi, toute une panoplie de fusées-sondes est conçue et adaptée aux études à mener. Par exemple, en 1967, 6 types d’engins sont exploités (Centaure, Dragon, Rubis, Tacite, Véronique et Vesta) pour 17 tirs scientifiques –sans compter les essais technologiques et les missions effectuées en coopération avec d’autres nations. Pour mieux épauler les scientifiques, le CNES (créé en 1962) met rapidement en place la division « Fusées-sondes » (FU) dotée d’une « Unité mobile ».

Une méthode efficace.

L’Unité mobile est une petite base de lancement montée en un minimum de temps, grâce à des containers aménagés et climatisés. Trois parties la constituent : la première comprend la plateforme de tir et le hall d’assemblage des fusées. La deuxième regroupe les moyens techniques : cabines « Energie électrique », « Transmission », « Laboratoire scientifique, mécanique & électronique », « Contrôle des moyens au sol », « Réception et enregistrement de la télémesure », « Postes de commande » et de « Télécommande de destruction », ainsi qu’un « Dispositif de suivi des vents » et d’une « Antenne fuseau-horaire ». La troisième partie rassemble les moyens d’observation et d’étude. En 1969, dans le documentaire Les fusées-sondes partent de loin, le commentateur Jean-Claude Michel souligne que cette unité est « peu coûteuse, n’exigeant la présence que d’une trentaine de personnes [et] est une fenêtre grande ouverte sur l’espace et un témoignage de l’originalité et du niveau de la technique spatiale française ».

L’intérêt de la magnétosphère.

Parmi les champs d’étude qui intéressent très tôt les scientifiques figure la magnétosphère, un espace où interagit le vent solaire avec le champ magnétique terrestre. Pour en savoir plus, les scientifiques ont souhaité organiser des lancements de fusées-sondes dans des latitudes plus ou moins hautes. La première campagne (Service Aéronomie CNRS / CNES) est effectuée en août 1964 en Islande. Pour compléter les résultats prometteurs, d’autres campagnes suivent en 1965, puis en Norvège en juin et octobre 1966, aux îles Kerguelen en 1968, quelques autres encore jusqu’en 1975.

Kerguelen, un site privilégié.

Françaises depuis 1893, les îles Kerguelen forment à partir de 1955 un district des Terres Australes et Antarctiques Françaises (TAAF). Avec l’Année géophysique internationale (AGI, 1957-58), une base scientifique y est implantée de manière permanente. René Bost, alors responsable de la recherche scientifique dans les TAAF en 1958-67, se souvenait du choix des terres australes pour y étudier la magnétosphère : « Kerguelen, un archipel au sud de l’océan indien, est un endroit exceptionnel, parce qu’il se trouve sur la zone aurorale où il y a des lignes de force du champ magnétique qui passent d’un pôle à l’autre. Quand les particules du vent solaire arrivent, elles se font piéger et, selon leur importance, à certains endroits, elles sont renvoyées à l’autre extrémité de la Terre (…). Celles qui ont plus de puissance ne se font pas piéger dans le champ magnétique, elles vont plus loin le long d’une zone qui entoure les pôles que l’on appelle zone aurorale ».

Toutefois, en 1958, les fusées-sondes françaises ne sont pas encore opérationnelles. Qu’à cela ne tienne, les scientifiques effectuent des mesures par d’autres moyens. René Bost : « On a installé des appareils Thomson, des enregistreurs et surtout des sondes ionosphériques qui envoyaient des impulsions qui se réfléchissaient sur les couches de l’ionosphère et on enregistrait les données depuis le sol ; on mesurait le nombre d’électrons par centimètre carré et, de là, on savait que telle fréquence allait être réfléchie, telle autre ne le serait pas, etc. ». D’autres campagnes suivent avec notamment en 1962 des ballons-sondes.

La campagne « FU 171 ».

Quelques années plus tard, pour la première fois, une campagne de fusées-sondes (FU 171) est organisée à Kerguelen, à l’initiative du Groupe de recherches ionosphériques. L’objectif est alors de mettre en évidence les liens entre les ondes très basses fréquences et les flux le long des lignes de force du champ magnétique. La responsabilité de l’opération revenait à la division FU du CNES (Gilles Charles, Paul Béchereau).

Pour ce faire, trois fusées-sondes de type Dragon-IIB sont utilisées. D’une longueur de 8,1 m pour une masse d’environ 1 200 kg, l’engin, constitué de 2 étages à poudre (plastolane au premier étage et plastolite au second), est capable d’emporter une charge utile de 75 kg à 440 km d’altitude. Pour la mission, chaque Dragon emporte une pointe dans laquelle se trouvent deux capteurs TBF, un système de comptage de particules (électrons, protons), un magnétomètre (avec un capteur solaire), des équipements de télémesure.

Le 2 janvier 1968, l’Unité mobile part d’Orly pour la Réunion, rejoignant ensuite Kerguelen par bateau. Les spécialistes chargés du montage et de la préparation des expériences arrivent après. Le 15 mars, Dragon-251 décolle avec succès et dépasse les 350 km d’altitude. Les deux autres tirs (D252, D253) interviennent quelques jours plus tard, respectivement les 27 mars et 1^er avril. Les tirs sont également complétés par des mesures au sol et par 8 lâchers de ballons-sondes. La campagne se termine le 10 mai.

René Bost se souvenait de cette délicate mission. S’il n’était alors pas présent aux Kerguelen, il n’en était pas moins concerné en tant que représentant de la division des programmes du CNES (qu’il avait intégrée en 1967) : « La campagne de 1968 a été vraiment spectaculaire, compte tenu des difficultés du milieu (pluie, vent) qui retardaient les tirs ou les lâchers de ballon ». Quant aux données scientifiques récoltées, elles ont selon Nicole Cornilleau et Bertrand de la Porte « permis de mieux comprendre les mécanismes d’équilibre des ceintures de radiation (…), [mais, elles] n’ont pu donner que des résultats qualitatifs, les vérifications quantitatives souffrant d’une incertitude d’un facteur 2 à 4 (…) ».

Pour faire mieux, il devenait nécessaire d’utiliser des satellites qui, depuis leur orbite, effectueraient des analyses in situ, ce qui sera le cas avec notamment le satellite européen GEOS 2, lancé en juillet 1978, qui obtiendra d’importantes données améliorant les connaissances de la magnétosphère.

Philippe Varnoteaux est docteur en histoire, spécialiste des débuts de l’exploration spatiale en France et auteur de plusieurs ouvrages de référence.

Références.

Témoignage de René Bost, recueilli lors d’un entretien avec Pierre-François Mouriaux et Philippe Varnoteaux, le 21 mai 2011 à Chilly-Mazarin.

Un ouvrage : Les débuts de la recherche spatiale française. Au temps des fusées-sondes, e/dite, IFHE, 2007.

Un documentaire : Les fusées-sondes françaises partent de loin de Bernard Paris et de Serge Baume, Concorde Europe Films, CNES, 1969 (16’45’’).