Jim Green

Chapitre 1 · Fin des années 1960 Un télescope dans une petite ville de l’Iowa

Jim Green est né et a grandi à Burlington, une petite ville de l’Iowa posée sur la rive du Mississippi. Dans les entretiens qu’il a donnés à la NASA, il fait commencer sa vocation au lycée, devant un instrument que bien des astronomes amateurs lui envieraient.

Les clés de l’observatoire

Son professeur de chimie, au lycée, s’est vu confier les clés d’un petit observatoire, abritant un télescope offert par un donateur. Ce n’est pas n’importe quel télescope : une lunette, c’est-à-dire un télescope à lentille, de douze pouces, environ trente centimètres, fabriquée par la maison Alvan Clark, dans les années 1930, « vers 1936 », croit-il se souvenir. La maison Alvan Clark, précise-t-il, a disparu depuis.

Pendant deux ans, l’instrument est à la disposition du lycéen. Il fabrique lui-même des instruments pour l’équiper. Il observe les étoiles et les planètes. Certaines de ses photographies sont publiées dans Sky & Telescope, la grande revue américaine des astronomes amateurs. Pendant deux étés, il photographie le Soleil chaque jour, trois mois durant.

Une décision prise

À la fin du lycée, raconte-t-il, il sait exactement ce qu’il veut faire : entrer à l’université et obtenir un diplôme d’astronomie. Il ne sait pas encore que ces photographies du Soleil, prises en amateur, vont lui ouvrir la porte du bureau de l’un des scientifiques les plus célèbres de l’ère spatiale.

Il dira plus tard qu’il n’a pas toujours été un très bon élève : il y a eu des hauts et des bas, et la leçon qu’il en tire pour les jeunes est qu’il faut garder le cap.

Sources : NASA, podcast Gravity Assist, saison 2, épisode 1, « Explorer 1 with Jim Green », 1^er mars 2018, transcription (Burlington, le professeur de chimie, la lunette Alvan Clark de douze pouces des années 1930, deux ans, instruments, photographies dans Sky & Telescope, le Soleil pendant deux étés, la décision, les hauts et les bas). Les sources consultées ne donnent pas sa date de naissance ; nous ne l’indiquons donc pas.

Chapitre 2 · Années 1970 « Tu es mon seul étudiant »

À l’université de l’Iowa, à Iowa City, Jim Green suit dès sa première année le cours d’introduction à l’astronomie, avec environ quatre cents autres étudiants. Le premier jour, les seules places libres sont au premier rang. Cela lui convient : il porte des lunettes et voit mal de loin. Le professeur s’appelle James Van Allen.

L’homme d’Explorer 1

Van Allen est alors l’un des scientifiques les plus célèbres des États-Unis. Le 31 janvier 1958, quatre mois après le Spoutnik soviétique, le premier satellite américain, Explorer 1, a emporté dans l’espace son expérience : un compteur Geiger destiné à mesurer les rayons cosmiques. Les mesures d’Explorer 1, puis d’Explorer 3, ont révélé une surprise : un anneau de particules de très haute énergie, piégées par le champ magnétique de la Terre au-dessus de l’atmosphère. En mai 1958, Van Allen annonce les résultats. On appelle depuis ces zones les ceintures de radiation de Van Allen. Pour presque tous les scientifiques, rappelle Jim Green, ce fut une immense surprise.

La salle 701

Jim Green obtient un A au premier semestre. Au second, il s’inscrit à un petit cours de deux crédits, des « lectures en astronomie », enseigné selon le catalogue par « l’équipe » du professeur. À l’heure dite, il ouvre la porte de la salle 701 du bâtiment Van Allen et découvre une sorte d’entrepôt : des listings sur toutes les tables, des bandes magnétiques, des étagères encombrées. Il se croit perdu et vérifie son catalogue sur le pas de la porte. Derrière une étagère, une voix l’interpelle : « Jim, c’est bien ici, et tu es mon seul étudiant. »

Au lieu d’un doctorant, il a donc Van Allen pour lui seul pendant un semestre. Quand le professeur apprend que l’étudiant a photographié le Soleil chaque jour avec la lunette de son lycée, à une période d’activité solaire maximale, il propose d’en faire une recherche. « De la recherche ? Qu’est-ce que c’est ? » répond Jim Green. Van Allen lui suggère de mesurer la vitesse de rotation du Soleil en suivant ses taches d’un jour à l’autre. L’étudiant refait ainsi une mesure réalisée environ soixante-dix ans plus tôt et rédige un véritable article scientifique, avec résumé, introduction et discussion. Van Allen en est le relecteur. À la fin du semestre, dit-il, il savait ce qu’était la recherche. C’est ce qu’il appelle, dans le vocabulaire de son podcast, son « assistance gravitationnelle » : la rencontre qui a changé sa trajectoire.

Trois diplômes et Jupiter

Jim Green fait toutes ses études à l’université de l’Iowa : licence, maîtrise, puis doctorat de physique spatiale, obtenu en 1979. C’est, dit-il, une époque fabuleuse pour le programme spatial. Il participe à de grandes missions et expériences. Il travaille notamment sur les données des sondes Voyager 1 et 2, et beaucoup sur Jupiter. Ses recherches porteront sur les magnétosphères de la Terre et de Jupiter, ces bulles magnétiques qui entourent les planètes et piègent les particules électrisées.

Sources : NASA, podcast Gravity Assist, saison 2, épisode 1, 1^er mars 2018 (le cours d’introduction, quatre cents étudiants, le premier rang, Van Allen, la note A, le cours de lectures, la salle 701, la phrase de Van Allen, la rotation du Soleil, l’article, Explorer 1 le 31 janvier 1958, Explorer 3, l’annonce de mai 1958, la surprise) ; NASA Headquarters Oral History Project, entretien de J. L. Green avec J. Ross-Nazzal, 11 avril 2017 (trois diplômes à l’Iowa, Voyager et Jupiter, « fabulous time ») ; NASA, « Chief Scientist History » (doctorat de 1979, articles sur les magnétosphères de la Terre et de Jupiter). Les paroles sont traduites de l’anglais.

Chapitre 3 · 1980 – 1985 Huntsville, la ville des fusées

En 1980, son doctorat en poche, Jim Green entre au service de physique des magnétosphères du centre de vol spatial Marshall de la NASA, à Huntsville, dans l’Alabama. C’est là que Wernher von Braun et son équipe avaient construit les fusées des débuts de l’ère spatiale. Il ne quittera plus jamais la NASA.

Un réseau pour les scientifiques

À Marshall, il poursuit ses recherches et travaille sur plusieurs missions, davantage encore qu’à l’université. Il conçoit et dirige aussi un réseau informatique, le Space Physics Analysis Network, qui donne aux scientifiques du monde entier un accès rapide aux données, aux autres chercheurs et aux ressources informatiques de la NASA. C’est le début d’une spécialité qui marquera toute sa carrière : la gestion des données scientifiques.

Il se souvient aussi d’un supérieur qui, un jour, est entré dans son bureau pour lui demander : « Tu ne sais donc pas quand abandonner ? » Il cherchait à faire quelque chose de très simple à ses yeux, mais que personne n’avait jamais fait au centre, et que personne, pour cette raison même, ne voulait faire. Il en tire une règle : savoir ne jamais renoncer à certaines choses.

Plongeur dans la cuve

Le centre Marshall possède une grande cuve d’eau, le simulateur de flottabilité neutre, où ingénieurs et astronautes apprennent à travailler comme en apesanteur. Jim Green y devient plongeur de sécurité. Il fera plus de cent cinquante plongées avant de quitter Marshall en 1985. Il racontera qu’il « poussait dans l’eau » ingénieurs et astronautes pendant qu’ils apprenaient à travailler dans l’espace, et que cette expérience lui a donné une immense estime pour les vols habités.

Le mystère des lettres UE

À Huntsville, il invite un jour son ancien professeur, James Van Allen, à donner une conférence, puis organise une réception chez lui. Plateau de petits fours à la main, il passe d’un groupe à l’autre et s’arrête près de Van Allen, en conversation avec son voisin, Jack Waite, un ingénieur qui avait travaillé avec von Braun. Waite demande à Van Allen s’il sait ce que signifient les deux grandes lettres, « UE », peintes sur la fusée d’Explorer 1. Van Allen avoue ne l’avoir jamais su.

Waite explique : le mot Huntsville compte neuf lettres différentes. U est la deuxième, E la neuvième. « UE » est un code pour le nombre 29. Pourquoi ne pas avoir simplement peint 29 sur la fusée ? Parce que la presse aurait demandé ce qu’étaient devenues les vingt-huit autres. Et la réponse, ajoute Waite, est qu’elles avaient toutes explosé. Jim Green se souvient d’avoir échangé un regard avec Van Allen, en pensant que la fusée UE, elle, heureusement, n’avait pas explosé.

Sources : NASA, « Chief Scientist History » (entrée à Marshall en 1980 au service de physique des magnétosphères, le Space Physics Analysis Network, plus de cent cinquante plongées jusqu’en 1985) ; entretien de l’histoire orale de la NASA, 11 avril 2017 (missions à Marshall, plongeur dans la cuve, estime pour les vols habités) ; entretien du 7 juin 2017 (le supérieur et sa question) ; podcast Gravity Assist, 1^er mars 2018 (la conférence de Van Allen, la réception, Jack Waite, le code UE). L’explication du code UE est celle que Jack Waite a donnée ce soir-là, telle que Jim Green la rapporte ; nous ne l’avons pas vérifiée ailleurs. La mention de von Braun à Huntsville vient du même podcast.

Chapitre 4 · 1985 – 2006 Le gardien des données

En 1985, Jim Green quitte Huntsville pour le centre de vol spatial Goddard, à Greenbelt, dans le Maryland, près de Washington. Il y restera plus de vingt ans. Il y poursuit sa carrière de chercheur, mais il y découvre aussi la direction d’équipes.

La mémoire de la NASA

De 1985 à 1992, il dirige le National Space Science Data Center, le centre national des données de science spatiale, la plus grande archive de données scientifiques de la NASA. C’est là que sont conservées, mission après mission, les mesures envoyées par les sondes. En 1992, il prend la tête d’une division plus vaste, le bureau des opérations de données de science spatiale, qui compte trois services, dont le centre qu’il dirigeait. En 2005, il devient chef du bureau d’appui aux propositions scientifiques.

Des missions autour de la Terre

Il reste chercheur. Il est co-investigateur et chef de projet scientifique adjoint de la mission IMAGE, un satellite qui photographie la magnétosphère terrestre. De 1992 à 2000, il est aussi chef de projet scientifique adjoint, pour les opérations et l’analyse des données, des satellites WIND et POLAR. Bien des années plus tard, il racontera l’histoire étonnante d’IMAGE : le satellite, qui tournait dans les ceintures de radiation, cessa un jour de répondre, sans doute abîmé par ces particules, puis se manifesta de nouveau treize ans plus tard.

Ses travaux portent sur les magnétosphères de la Terre et de Jupiter. Il signera plus de cent dix articles dans des revues scientifiques à comité de lecture, et plus de cinquante articles techniques sur les systèmes de données et les réseaux informatiques. Dans le monde scientifique, rappelle-t-il, cent articles relus par des pairs passent pour une belle carrière.

Le monde entier

À partir de 1986, Stan Shawhan, chef du service de physique des magnétosphères au siège de la NASA, l’entraîne dans de nombreuses activités internationales. Dans les années 1980 et 1990, quatre agences spatiales préparent ensemble des missions communes, et Jim Green y participe. Il y noue des liens personnels avec des scientifiques et des dirigeants d’agences du monde entier. Ces relations, dira-t-il, se révéleront essentielles plus tard, quand il dirigera la science planétaire de la NASA.

Son travail est récompensé. Il reçoit le prix Arthur S. Flemming, qui distingue des fonctionnaires fédéraux exceptionnels, en 1988 selon la NASA et Wikipédia, en 1998 selon un autre article de la NASA. En 1996, le Japon lui décerne le prix Kotani pour son action internationale dans la gestion des données scientifiques.

L’envie de rendre

Vers la fin des années 1980, raconte-t-il, il se met à penser qu’il voudrait un jour rendre à la communauté scientifique ce qu’elle lui a donné. Pour un chercheur de l’espace, le meilleur service possible, selon lui, est de venir au siège de la NASA à Washington et de travailler au programme scientifique, pour aider les autres à réussir.

Sources : NASA, « Chief Scientist History » (NSSDC de 1985 à 1992, bureau des opérations de données en 1992, bureau d’appui aux propositions en 2005, IMAGE, WIND et POLAR de 1992 à 2000, plus de cent dix et plus de cinquante articles, prix Flemming en 1988, prix Kotani en 1996) ; entretien de l’histoire orale de la NASA, 11 avril 2017 (plus de vingt ans à Goddard, trois services, cent articles, Stan Shawhan à partir de 1986, liens internationaux, le désir de servir) ; entretien du 7 juin 2017 (quatre agences et missions communes) ; podcast Gravity Assist, 1^er mars 2018 (la perte et le retour d’IMAGE après treize ans) ; T. Talbert, « NASA’s Jim Green: A Decade of Planetary Discovery », NASA, 15 août 2016 (prix Flemming en 1998) ; Wikipédia en anglais, « James L. Green » (prix Flemming en 1988 ; source tertiaire).

Chapitre 5 · 2006 – 2012 Diriger la science des planètes

En 2006, le directeur de la division de science planétaire de la NASA s’en va, et son poste d’adjoint est vacant lui aussi. La direction des missions scientifiques, alors dirigée par Mary Cleave, avec Colleen Hartman pour adjointe, cherche d’urgence quelqu’un pour assurer l’intérim.

« Appelle Jim Green »

Colleen Hartman téléphone au directeur du centre Goddard, Ed Weiler, et lui lit une liste de noms. À la fin, raconte Jim Green, Weiler lui dit d’appeler Jim Green, qui figurait sur la liste, et de lui dire de descendre au siège pour donner un coup de main. Hartman appelle Green et lui laisse une semaine pour réfléchir. Il répond qu’il n’a pas besoin de réfléchir : Ed vient de lui dire quoi faire. Il demande seulement quelques jours pour préparer la transition. En août 2006, il arrive au siège de la NASA à Washington comme directeur par intérim. Le poste lui plaît aussitôt ; il se porte candidat et l’obtient officiellement.

Deux objectifs

En arrivant, il se fixe deux buts. Le premier : réparer la recherche. En 2005, le budget de la science planétaire était de 1,4 milliard de dollars ; en 2006, il est tombé à 1,1 milliard, une coupe de près de trois cents millions. Il veut remettre de l’argent dans la recherche, qui fait vivre les scientifiques des universités, de l’industrie et des centres de la NASA. Le second : lancer une mission vers Europe, la lune glacée de Jupiter qu’il avait étudiée à travers les données de Voyager. Il croit naïvement, dira-t-il, pouvoir y arriver vite. Il lui faudra dix ans.

Un poste qui use

Il restera à ce poste jusqu’en avril 2018 : près de douze ans, ce qui fait de lui le directeur de la science planétaire resté le plus longtemps en fonction dans l’histoire de la NASA. La durée moyenne, rappelle-t-il en 2017, est d’environ 2,8 ans. Pourquoi ? Parce que ce travail, dit-il, « vous mâche et vous recrache ». Il est le principal défenseur de la science planétaire au sein de l’État fédéral, et toute une communauté de chercheurs dépend de sa capacité à préserver le budget.

Il explique aussi comment se décide une grande mission. Tous les dix ans, l’Académie nationale des sciences réunit les meilleurs spécialistes pour établir les questions scientifiques prioritaires et les missions qui pourraient y répondre : c’est l’« enquête décennale ». La NASA s’en inspire. Mais pour lancer une très grande mission, il faut convaincre son propre supérieur, puis l’administrateur de la NASA, puis deux services de la Maison-Blanche, celui de la politique scientifique et celui du budget, puis les deux chambres du Congrès. Il suffit qu’un seul de ces acteurs dise non pour tout arrêter.

Douze heures par jour

Il arrive au bureau vers six heures du matin. Avant que les réunions ne commencent, vers huit heures, il passe deux heures à lire ce qui paraît dans tous les domaines : astrobiologie, géologie planétaire, Mars, Vénus. Il travaille environ douze heures par jour, et dit que c’est la partie amusante du métier.

Sources : entretien de l’histoire orale de la NASA, 11 avril 2017 (départ du directeur, M. Cleave et C. Hartman, l’appel à Ed Weiler, la réponse de Green, août 2006, candidature, budgets de 2005 et 2006, recherche et Europe, dix ans, la naïveté, plus long directeur, moyenne de 2,8 ans, « It chews you up and spits you out », l’enquête décennale et les étapes d’approbation, douze heures par jour depuis six heures) ; NASA, « Chief Scientist History » (directeur d’août 2006 à avril 2018) ; T. Talbert, NASA, 15 août 2016 (plus long directeur de l’histoire de la NASA). Les paroles sont traduites de l’anglais.

Chapitre 6 · 2008 Phoenix, la glace du Grand Nord martien

Le premier atterrissage martien que Jim Green vit comme directeur est celui de Phoenix, un atterrisseur fixe destiné à étudier le sol et la glace près du pôle Nord de Mars.

Dans la salle des antennes

Phoenix a quitté la Terre le 4 août 2007. Le 25 mai 2008, après dix mois de voyage, il se pose dans la région polaire nord, sur un terrain pauvre en blocs et riche en glace, à l’aide de petits moteurs-fusées qui se coupent quand les capteurs de ses pieds touchent le sol. Ce jour-là, Jim Green est au JPL, à Pasadena, mais pas dans la salle de contrôle principale. Il s’est installé dans la pièce voisine, celle du Deep Space Network, le réseau des grandes antennes de la NASA, où arrivent en premier les signaux venus de l’espace. Il y dispose, raconte-t-il, d’une console qui affiche beaucoup plus d’informations, au plus près des signaux qui arrivent.

Quatre-vingt-dix jours qui ne suffisent pas

La mission nominale de Phoenix est de quatre-vingt-dix jours. Selon le souvenir de Jim Green, l’atterrisseur tient environ cent quinze jours, avant que l’hiver polaire ne le recouvre de neige et ne brise ses panneaux solaires. Le catalogue de la NASA indique que son dernier signal a été reçu le 2 novembre 2008, soit plus de cinq mois après l’atterrissage.

Il retient surtout l’état de l’équipe. Faire fonctionner une mission pendant quatre-vingt-dix jours, dit-il, épuise les gens : ils sont poussés à bout, ils avaient de grandes ambitions, et ils n’ont pas pu tout faire, si bien organisés qu’ils soient. Le temps manque toujours. Il en parlait encore, neuf ans plus tard, dans son entretien de 2017.

L’eau sous la surface

Phoenix s’inscrit dans une longue enquête. Pour Jim Green, l’une des plus belles découvertes de l’orbiteur Mars Odyssey, en service autour de Mars depuis le début des années 2000, est l’indice d’une couche d’eau sous la surface, détectée à distance par son détecteur de neutrons. Cette découverte, dit-il, a donné une raison d’aller voir au sol. C’est dans cette logique, à notre sens, que s’inscrit Phoenix, posé sur un terrain riche en glace.

Sources : NASA NSSDCA, fiche « Phoenix Mars Lander » (lancement du 4 août 2007, dix mois de voyage, atterrissage du 25 mai 2008, descente propulsée, site polaire riche en glace, dernier signal du 2 novembre 2008) ; entretien de l’histoire orale de la NASA, 7 juin 2017 (la salle du Deep Space Network, la console, quatre-vingt-dix jours, « close to 115 or so », la neige et les panneaux, l’épuisement de l’équipe) ; entretien du 11 avril 2017 (Mars Odyssey, le détecteur de neutrons et l’eau souterraine). La durée de vie donnée par Jim Green ne correspond pas à la date du dernier signal ; nous donnons les deux.

Chapitre 7 · 2009 – 2012 « Si Curiosity s’écrase, ce sera moi »

Curiosity est un rover d’une tonne. Jamais la NASA n’a posé un engin aussi lourd sur Mars, et la méthode prévue est inédite. Pour Jim Green, son atterrissage restera l’un des sommets de sa carrière.

Vingt-six mois de répit

Le rover devait partir en 2009. Des difficultés techniques empêchent de tenir cette date. Comme on ne peut partir vers Mars que tous les vingt-six mois environ, le départ est repoussé de deux ans. Ce retard, dit Jim Green, fut finalement la bonne décision : il a donné le temps de régler les problèmes. Curiosity est lancé le 26 novembre 2011.

Le plan du « mauvais jour »

Pour chaque atterrissage, la NASA prépare un plan de crise : que dire, comment conduire les conférences de presse, quelles procédures déclencher si l’engin s’écrase. Pour Curiosity, ce « plan du mauvais jour » fait plus d’un centimètre d’épaisseur. Jim Green devait le lire dans l’avion. Il avoue qu’il était si confiant qu’il se trouvait presque arrogant ; pendant l’atterrissage, il est resté calme.

Il veut aussi que le public vive l’événement. Avec Kristen Erickson, qu’il a fait venir dans son équipe, il organise des retransmissions dans des centres de la NASA et des musées à travers le pays, et jusque sur l’écran géant de Times Square, à New York, où l’on peut suivre en direct la salle de contrôle du JPL. Son supérieur, Ed Weiler, lui demande de modérer ces préparatifs. Jim Green lui répond que si Curiosity s’écrase, il sait exactement ce qui se passera : quelqu’un sera renvoyé, ce sera lui, et il l’accepte.

L’ingénierie comme hameçon

Devant un millier de chercheurs réunis pour le congrès de la « Division of Planetary Science », il présente l’atterrissage à venir et leur demande d’étudier le dossier préparé pour eux, afin de pouvoir répondre aux journalistes de leur ville. Un grand scientifique, qui n’est pas spécialiste de Mars, se lève et objecte que tout cela n’est que de l’ingénierie. Jim Green lui répond qu’il passe à côté de l’essentiel : l’ingénierie spectaculaire rassemble tout le monde ; une fois le public captivé, on peut lui parler de science. L’ingénierie, dit-il, est l’hameçon.

Le 6 août 2012, à 5 h 32 en temps universel, Curiosity se pose dans le cratère Gale, choisi parce qu’il a pu abriter autrefois un milieu favorable à la vie. Tout se passe parfaitement.

Ce que Curiosity a trouvé

Dans les huit premiers mois de sa mission, Curiosity atteint son principal objectif : trouver la trace d’un environnement ancien favorable à la vie microbienne. Jim Green résumera ses résultats avec des images simples. Le rover se trouve dans une région qui fut couverte d’eau pendant des dizaines de millions d’années au moins ; en forant les sédiments déposés par cette eau, il a montré qu’elle n’était pas salée : il y a 3,5 milliards d’années, dit-il, on aurait pu la boire. Le sol contient aussi des nitrates, un bon engrais, et tous les éléments nécessaires, carbone, hydrogène, oxygène, azote, soufre, phosphore. On pourrait, selon lui, y faire pousser des plantes.

Curiosity fonctionne grâce au plutonium : la chaleur de sa désintégration produit l’électricité. Il peut donc travailler la nuit, ou au milieu d’une tempête de poussière, sans dépendre du Soleil.

Sources : entretien de l’histoire orale de la NASA, 7 juin 2017 (rover d’une tonne, méthode inédite, retard de 2009 et vingt-six mois, le « bad day plan », sa confiance, K. Erickson, Times Square, Ed Weiler et la phrase « it’s going to be me », le millier de scientifiques, « the engineering is the hook ») ; entretien du 11 avril 2017 (l’eau buvable, les nitrates et les éléments, le plutonium et le travail de nuit) ; NASA NSSDCA, fiche « Mars Science Laboratory » (lancement du 26 novembre 2011, atterrissage le 6 août 2012 à 5 h 32 TU, cratère Gale) ; T. Talbert, NASA, 15 août 2016 (objectif atteint dans les huit premiers mois). Les paroles sont traduites de l’anglais.

Chapitre 8 · 2008 – 2017 Suivre l’eau

« Suivre l’eau » : pendant les années où Jim Green dirige la science planétaire, c’est la devise de l’exploration martienne. Il la reprend à son compte, parce que la question qui l’anime le plus est celle de la vie ailleurs.

Un océan perdu

Les missions se succèdent et dessinent, morceau par morceau, l’histoire de l’eau sur Mars. Les rovers Spirit et Opportunity, puis Curiosity, trouvent au sol des minéraux qui ne se forment qu’en présence d’eau, comme l’hématite. En 2017, Jim Green résume ce que l’on pense savoir : Mars a eu autrefois énormément d’eau ; environ trente pour cent de son hémisphère Nord aurait été couvert par un océan, profond par endroits de plus d’un mille, soit plus d’un kilomètre et demi. Cet océan aurait existé plus de cent millions d’années, peut-être cinq cents millions, à l’époque même où la vie apparaissait sur la Terre.

Puis Mars a perdu son champ magnétique. Sans ce bouclier, le vent solaire, le flot de particules qui s’échappe du Soleil, a commencé à arracher son atmosphère, les océans se sont évaporés, et la planète est devenue le désert froid d’aujourd’hui. Une grande partie de l’eau reste toutefois piégée dans les calottes polaires et sous la surface. En mars 2017, la NASA annonce que la sonde MAVEN a permis d’estimer que la plus grande partie du gaz qu’a jamais contenu l’atmosphère martienne a été perdue dans l’espace ; environ 65 % de l’argon, par exemple.

Des traînées sur les pentes

Le 28 septembre 2015, la NASA annonce que l’orbiteur Mars Reconnaissance Orbiter a fourni « la preuve la plus solide à ce jour » que de l’eau liquide, très salée, coule par intermittence sur Mars aujourd’hui. Il s’agit de traînées sombres qui apparaissent sur des pentes à la saison chaude et s’effacent en hiver ; on y a détecté des sels hydratés. Jim Green est l’un des porte-parole de l’agence pour cette annonce.

La science avance aussi en se corrigeant. Le 20 novembre 2017, une nouvelle étude, présentée par le JPL, interprète ces traînées plutôt comme des écoulements de sable et de poussière sèche, sur des pentes assez raides pour cela, et conclut que ces sites seraient trop secs pour que des microbes y prospèrent. La NASA ajoute alors une note à son communiqué de 2015 pour signaler cette mise à jour.

Des planètes qui se répondent

Pour Jim Green, l’histoire de Mars éclaire celle de la Terre. Ce qui est arrivé à Vénus, dit-il, peut arriver à la Terre ; ce qui est arrivé à Mars aussi. Les planètes évoluent, et chacune montre une étape possible. Il en tire une conclusion frappante, qu’il prononce dans son entretien de 2017 : quand la Terre finira par ressembler à Vénus, il vaudra mieux que nous soyons sur Mars, ou l’espèce ne survivra pas. La science planétaire, ajoute-t-il, est l’une des sciences importantes pour la survie de l’humanité.

Sources : entretien de l’histoire orale de la NASA, 11 avril 2017 (Spirit, Opportunity, Curiosity et l’hématite, l’océan de trente pour cent de l’hémisphère Nord, plus d’un mille de profondeur, cent à cinq cents millions d’années, la perte du champ magnétique, l’eau des calottes, Vénus et Mars, « When we end up looking like Venus, we’d better be on Mars, or this species won’t survive ») ; entretien du 7 juin 2017 (« what’s happened on Mars could happen on Earth ») ; NASA, communiqué 15-195 du 28 septembre 2015 ; JPL, « Recurring Martian Streaks: Flowing Sand, Not Water? », 20 novembre 2017 ; NASA, communiqué 17-033 du 30 mars 2017 (MAVEN, 65 % de l’argon) ; Wikipédia en anglais, « James L. Green » (porte-parole pour l’annonce de 2015 ; source tertiaire). La devise « follow the water » est citée dans le communiqué de 2015.

Chapitre 9 · Années 2010 Conseiller de « Seul sur Mars »

En 2015 sort Seul sur Mars (The Martian), le film de Ridley Scott tiré du roman d’Andy Weir, avec Matt Damon dans le rôle de l’astronaute Mark Watney, abandonné sur Mars. Si l’on regarde attentivement le générique, on y trouve le nom de Jim Green. Il a raconté en détail comment il s’est retrouvé là.

Un roman en feuilleton

Andy Weir, explique-t-il, aimait la science-fiction et voulait en écrire. Son premier livre n’a pas marché ; il est devenu programmeur. Mais il a continué d’écrire et a publié The Martian chapitre par chapitre sur son site, gratuitement, en tenant compte des commentaires de ses lecteurs. Il puisait sa documentation dans tout ce que la NASA mettait en ligne sur Mars. Quand il a terminé, environ trois mille personnes suivaient le feuilleton. Pour leur permettre de le lire sur liseuse, il l’a mis en vente sur Amazon au prix minimum de 99 cents. Le livre est devenu la meilleure vente de science-fiction du site. Un agent l’a contacté, un éditeur l’a publié, et les studios Fox en ont acheté les droits.

Un coup de téléphone

Ridley Scott veut un film réaliste. Il appelle donc la NASA. Au siège, toutes les demandes du cinéma passent par le bureau de la communication, et en particulier par Bert Ulrich. Un jour, celui-ci court à la recherche de Jim Green et le trouve à la sortie de la cafétéria : peut-il parler à Ridley Scott à quatorze heures ? « Le Ridley Scott ? » demande Green. Il parle avec le réalisateur et son équipe pendant près d’une heure. Le lendemain, il reçoit le scénario. Le week-end, il achète et lit le roman. Le lundi, il dit à Bert Ulrich que c’est le film sur Mars le plus réaliste jamais fait, et que la NASA doit s’y engager. Le bureau de la communication le nomme interlocuteur principal de l’équipe du film. Il passe de douze à quatorze heures de travail par jour.

Visites et questions

Il organise la visite des centres de la NASA. Au centre Johnson de Houston, l’équipe découvre l’habitat martien que la NASA met au point et les salles de contrôle de la Station spatiale internationale ; au JPL, celles des sondes. Jim Green commence par une présentation de trois quarts d’heure sur la vraie planète Mars, comparée au roman, puis propose des modifications du scénario. Il comprend vite que le scénario est déjà bouclé ; trois ou quatre de ses suggestions sont pourtant retenues, et il en est fier. Pendant des mois, il reçoit chaque semaine vingt ou trente questions, qu’il traite lui-même ou transmet aux spécialistes : les moteurs ioniques, l’énergie nucléaire des sondes…

Il aurait aimé que Mark Watney renverse son rover en allant au cratère Schiaparelli, et surtout que le film parle du retour d’échantillons martiens, qui lui tient à cœur. Le temps a manqué. Beaucoup de ce que contient Seul sur Mars, dit-il, est pourtant vrai : Andy Weir s’est servi des recherches que la NASA publiait. Le sol martien analysé par Curiosity contient de quoi faire pousser des plantes.

Science-fiction et science

Après la sortie du film, il donne dans le monde entier, de Pékin à Tokyo et de l’Angleterre au Canada, une conférence intitulée « Seul sur Mars : science-fiction et réalité scientifique », qui compare ce que l’on sait vraiment de Mars à la façon dont le film l’a montré. C’était, dit-il, son premier film comme conseiller ; s’il fallait en faire un, c’était celui-là.

Sources : entretien de l’histoire orale de la NASA, 11 avril 2017 (l’histoire d’Andy Weir, trois mille lecteurs, 99 cents, Amazon, l’agent, Fox, l’appel de Ridley Scott, Bert Ulrich, la cafétéria, quarante-cinq minutes à une heure, le scénario et le livre, « the most realistic Mars movie ever », quatorze heures, les visites de JSC et du JPL, les suggestions retenues, les questions, le rover renversé, le retour d’échantillons, le sol martien, la conférence « The Martian: Science Fiction and Science Fact », le premier film) ; T. Talbert, NASA, 15 août 2016 (son nom au générique) ; Wikipédia en anglais, « James L. Green » (participation de 2015 ; source tertiaire). Les paroles sont traduites de l’anglais.

Chapitre 10 · 2015 – 2018 Où poser les premiers humains ?

À l’époque où il travaille sur Seul sur Mars, Jim Green prend conscience d’une chose : les satellites que la NASA a placés autour de Mars sont capables de fournir des images et des cartes minéralogiques assez précises pour préparer l’atterrissage d’astronautes. Il décide de mettre la science planétaire au service des vols habités.

Une table basse sur Mars

L’outil principal est Mars Reconnaissance Orbiter, arrivé autour de Mars le 10 mars 2006. Sa caméra, dit-il, verrait une table basse de salon posée sur Mars. Mais en onze ans, elle n’a photographié à cette résolution qu’environ 3,5 % de la surface : Mars est grande, et l’orbiteur a d’autres tâches, notamment relayer vers la Terre les données des rovers et des atterrisseurs. Plus on est loin de la Terre, plus le débit de transmission est faible. Si des humains doivent se poser un jour, il faudra des images à très haute résolution de leur site, et personne ne sait encore lequel ce sera. Or l’orbiteur ne durera pas éternellement.

« Apprendre à être martien »

Lors d’une table ronde, il sympathise avec l’astronaute Mike Fincke, qui l’invite à venir parler aux astronautes du centre Johnson. Jim Green prépare une conférence intitulée « Apprendre à être martien : science et exploration sur Mars ». La salle est comble. L’après-midi, une discussion publique l’oppose amicalement à un astronaute : celui-ci pense que n’importe quel endroit plat fera l’affaire ; Jim Green répond que non, qu’il faudra choisir avec soin, car les astronautes devront utiliser les ressources du sol martien. Il rencontre aussi la directrice du centre, l’ancienne astronaute Ellen Ochoa, et lui demande de détacher un astronaute au siège de la NASA pour travailler avec son équipe à la recherche d’un site. Il lui demande aussi si elle a lu Seul sur Mars ; elle ne l’a pas lu, il le lui conseille. Un astronaute est bientôt détaché auprès de lui.

Les zones d’exploration

Avec la direction des vols habités, son équipe définit une « zone d’exploration » : une région d’environ deux cents kilomètres de diamètre, où l’on se pose à un endroit, où l’on vit à un autre, où l’on fait de la science en plusieurs points et où l’on exploite des ressources : l’eau d’une nappe souterraine ou de glaces enfouies, la poussière à transformer en panneaux d’habitat grâce à l’impression en trois dimensions, peut-être la chaleur du sous-sol. La zone doit aussi contenir des sites scientifiques passionnants, comme le rivage de l’ancien océan, où la vie aurait pu apparaître. Un atelier réunit scientifiques et ingénieurs ; il en sort une quarantaine de sites candidats, quarante-cinq selon l’entretien de juin 2017, quarante-huit selon celui d’avril.

Contrairement à ce que montre le film, insiste-t-il, la NASA ne compte pas aller d’un site à l’autre : elle choisira un seul site et y retournera pendant des décennies, parce qu’il faudra y installer des habitats et de l’énergie. Il rêve qu’une fois le site choisi, on en fasse une maquette en réalité virtuelle, pour que les enfants d’aujourd’hui, qui seront peut-être ceux qui iront, puissent s’y promener.

Les lunes de Mars

Il soutient aussi la mission japonaise MMX, qui doit rapporter un échantillon de Phobos, l’une des deux lunes de Mars ; la NASA y fournit un instrument. Savoir d’où viennent Phobos et Deimos, astéroïdes capturés ou morceaux de Mars, intéresse les scientifiques ; connaître Phobos intéresse aussi les vols habités, car les premiers astronautes pourraient s’y arrêter avant de descendre sur Mars, ou piloter de là des robots à la surface. L’exploration humaine, aime-t-il dire, ce n’est pas Star Trek : avant d’envoyer des gens, il faut tout savoir de leur destination.

Sources : entretien de l’histoire orale de la NASA, 7 juin 2017 (prise de conscience, MRO et la table basse, 3,5 % en onze ans, relais, débit, Mike Fincke, « Learning to be a Martian », le désaccord, Ellen Ochoa et l’astronaute détaché, zone d’exploration de deux cents kilomètres, ressources, rivage, quarante-cinq sites, un seul site pour des décennies, réalité virtuelle, MMX et Phobos) ; entretien du 11 avril 2017 (quarante-huit sites, l’impression 3D avec la poussière, les lunes de Mars et les vols habités, « Human exploration is not Star Trek ») ; NASA NSSDCA, fiche « Mars Reconnaissance Orbiter » (arrivée le 10 mars 2006). Les dates exactes de la conférence et de l’atelier ne sont pas données dans les sources consultées.

Chapitre 11 · 2012 – 2021 Mars 2020 : rapporter des morceaux de Mars

Parmi les missions dont il a porté le projet, Jim Green cite deux grands combats : la mission vers Europe, et Mars 2020, le rover qui deviendra Perseverance. Le second touche directement à Mars.

Une mission jugée trop chère

L’enquête décennale plaçait en tête des priorités le début d’un retour d’échantillons martiens. Mais la façon dont elle le décrivait était, selon Jim Green, « totalement inexécutable ». Il fallait trouver une autre voie. Mars 2020 arrive au pire moment : le budget de la science planétaire baisse d’année en année. Au cours d’un seul exercice, au début des années 2010, la division perd plus de deux cents millions de dollars selon son entretien d’avril 2017, environ trois cent soixante-dix millions selon celui de juin. Personne, dans l’administration Obama, ne veut lancer Mars 2020, jugée beaucoup trop chère. Le service du budget de la Maison-Blanche craint aussi l’engrenage : si l’on prélève des carottes de roche sur Mars, il faudra bien, ensuite, financer les missions pour les rapporter.

Dans la même période, la NASA doit se retirer d’accords passés avec l’Agence spatiale européenne pour la mission ExoMars de 2016. Jim Green le regrette vivement : la décision lui a été imposée, dit-il, et la NASA n’a pas été un bon partenaire. L’Europe a accepté que la NASA garde une petite part de la mission.

Réutiliser Curiosity

Le succès de Curiosity change la donne. Mars 2020 reprendra le châssis de Curiosity et sa « folle » grue volante, le système d’entrée, de descente et d’atterrissage qui a déjà fait ses preuves. On peut construire ce rover avec des pièces de rechange existantes, pour bien moins cher qu’un engin entièrement nouveau. Le rover prélèvera des carottes de roche, les rangera dans des étuis en vue d’un retour sur Terre, et ses instruments étudieront même la paroi des trous forés pour lire les couches de la roche.

L’enjeu, explique-t-il, est le climat. Mars ressemblait à la Terre quand la vie est apparue chez nous ; puis son climat a changé très vite. On ne sait pas si le passage d’un monde d’eau au désert actuel a pris dix millions d’années ou cent millions. Rapporter des roches de cette époque permettrait de le savoir, et peut-être d’y trouver la trace d’une vie microbienne.

Jezero

Mars 2020 part le 30 juillet 2020. Le 18 février 2021, à 20 h 55 en temps universel, le rover Perseverance se pose dans le cratère Jezero, au bord du bassin d’Isidis. Jim Green est alors le scientifique en chef de la NASA. Avec Perseverance voyage un petit hélicoptère, Ingenuity, qui effectue son premier vol le 19 avril 2021 : trente-neuf secondes, dont trente en vol stationnaire à trois mètres.

Sources : entretien de l’histoire orale de la NASA, 11 avril 2017 (le retour d’échantillons du décadal « completely unexecutable », la perte de « well over $200 million », ExoMars 2016 et la décision imposée) ; entretien du 7 juin 2017 (Mars 2020 et Europe, la baisse du budget, environ 370 millions, l’administration Obama, les craintes du service du budget, la réutilisation de Curiosity, la grue, les étuis, l’étude des trous, le climat, dix ou cent millions d’années) ; NASA NSSDCA, fiche « Mars 2020 » (lancement du 30 juillet 2020, atterrissage du 18 février 2021 à 20 h 55 TU, Jezero, Ingenuity et son premier vol du 19 avril 2021) ; NASA, « Chief Scientist History » (scientifique en chef de 2018 à 2021).

Chapitre 12 · 2017 Un bouclier magnétique pour Mars

À la fin de février et au début de mars 2017, la division de science planétaire réunit au siège de la NASA un atelier inhabituel : « Planetary Science Vision 2050 ». Il ne s’agit pas de fixer des priorités, mais d’imaginer ce que pourrait être l’exploration du système solaire à la fin des années 2040. Jim Green y présente, avec sept coauteurs, une idée qui fera parler d’elle.

Le diagnostic

Leur résumé part de l’état actuel de Mars : une planète aride et froide, à l’atmosphère très mince, qui garde beaucoup d’eau gelée en surface et sous le sol. Cette atmosphère empêche l’eau liquide de rester à la surface et rend les atterrissages difficiles, car elle ne suffit pas à freiner un engin. Autrefois, Mars a peut-être eu un océan couvrant environ trente pour cent de son hémisphère Nord. Quand elle a perdu sa magnétosphère protectrice, il y a plus de trois milliards d’années, le vent solaire a pu ravager directement son atmosphère. Les sondes Mars Express et MAVEN ont mesuré que Mars continue de perdre de l’atmosphère ; cette perte est en partie compensée par les gaz qui s’échappent de l’intérieur de la planète, si bien que la pression au sol est d’environ six millibars, moins d’un centième de celle de la Terre.

L’idée

Les auteurs proposent d’étudier, par simulation, ce qui se passerait si l’on protégeait Mars du vent solaire. Leur idée : placer un puissant aimant au point de Lagrange L1 de Mars, un point d’équilibre situé entre Mars et le Soleil, où un objet reste toujours à la même place par rapport aux deux. Cet aimant créerait une magnétosphère artificielle, dont la « queue » envelopperait toute la planète et la mettrait à l’abri. Les auteurs admettent que cela peut paraître « fantaisiste », mais citent des recherches récentes sur des magnétosphères miniatures pour protéger astronautes et vaisseaux, et l’idée que des structures gonflables pourraient un jour produire un champ d’un ou deux teslas.

Le résultat espéré

À l’abri, l’atmosphère martienne pourrait s’épaissir et se réchauffer jusqu’à un nouvel équilibre. Selon leur résumé, une hausse moyenne d’environ 4 °C suffirait à faire fondre la couche de gaz carbonique gelé qui recouvre la calotte polaire Nord. Ce gaz à effet de serre, libéré, commencerait à faire fondre l’eau de la calotte, où serait piégé près d’un septième de l’ancien océan martien. Une atmosphère plus épaisse permettrait de poser des engins plus lourds, protégerait des radiations, faciliterait l’extraction d’oxygène et permettrait des serres « à l’air libre ». Si cela pouvait se faire en une vie humaine, écrivent-ils, la colonisation de Mars ne serait plus très loin.

Il s’agit d’une proposition d’étude, pas d’un projet de la NASA. Mais elle montre la manière dont Jim Green pense Mars : comme une planète qui a été habitable, qui a perdu cette qualité pour des raisons physiques que l’on commence à comprendre, et dont on peut au moins se demander si elle pourrait la retrouver.

Sources : J. L. Green, J. Hollingsworth, D. Brain, V. Airapetian, A. Glocer, A. Pulkkinen, C. Dong et R. Bamford, « A Future Mars Environment for Science and Exploration », Planetary Science Vision 2050 Workshop, 2017, LPI Contribution n^o 1989, résumé 8250 (tout le contenu scientifique du chapitre, la citation « fanciful » et la phrase sur la colonisation) ; site de l’atelier Planetary Science Vision 2050 (objet de l’atelier, dates : 27-28 février et 1^er mars 2017 dans le texte, 28 février-1^er mars dans l’encadré des dates). L’explication du point de Lagrange et la comparaison des pressions sont des précisions de l’auteur ; le dernier paragraphe est une réflexion de l’auteur.

Chapitre 13 · 2018 – 2022 Scientifique en chef

En 2018, après près de douze ans à la tête de la science planétaire, Jim Green change de fonction. L’administrateur par intérim de la NASA, Robert Lightfoot, le nomme scientifique en chef de l’agence, à compter du 1^er mai 2018.

Le conseiller de l’agence

Le scientifique en chef conseille la direction de la NASA sur l’ensemble de ses programmes scientifiques. Jim Green succède dans ce rôle à une lignée de chercheurs qui comprend, entre autres, l’astronaute Shannon Lucid et Ellen Stofan. Il occupe la fonction pendant l’atterrissage de Perseverance sur Mars, en février 2021.

Raconter la science

Depuis l’atterrissage de Curiosity, il considère que faire connaître les découvertes fait partie de son métier. Le public, explique-t-il en 2017, est l’un des premiers intéressés : c’est lui qui paie tout, par ses impôts. Il anime pour la NASA un podcast, Gravity Assist, où il interroge des scientifiques sur leur parcours et la personne ou l’événement qui a changé leur trajectoire. En 2015, il donne une conférence TED sur les endroits du système solaire où l’on a le plus de chances de trouver la vie.

Une question restée ouverte

En 2016, pour ses dix ans à la tête de la division, il confiait ne pas vouloir prendre sa retraite avant d’avoir répondu à la question : sommes-nous seuls dans l’univers ? Confirmer l’existence d’une vie microbienne, passée ou présente, sur Mars, Europe ou Encelade, serait selon lui « époustouflant » ; ne pas en trouver serait remarquable aussi. Il avait dit à toute sa communauté qu’il comptait être le directeur de la science planétaire le jour où l’on trouverait la vie ailleurs.

Il prend sa retraite le 1^er janvier 2022, après plus de quarante ans à la NASA, sans que la question soit tranchée. Les échantillons prélevés par Perseverance attendent toujours, au moment où ce livre est écrit, la mission qui les rapportera sur Terre.

Un astéroïde et des ballons

En 2017, un astéroïde a reçu son nom : (25913) Jamesgreen. Membre du Civil War Trust, il s’intéresse aussi aux ballons d’observation de la guerre de Sécession : il a écrit et donné des conférences sur le sujet et conseillé la construction d’une réplique d’un ballon de l’époque, qui a pris son envol le 4 juillet 2012 à Mumford, dans l’État de New York.

Sources : Wikipédia en anglais, « James L. Green » (nomination par R. Lightfoot effective le 1^er mai 2018, retraite le 1^er janvier 2022, plus de quarante ans, conférence TED de 2015, astéroïde 25913 Jamesgreen en 2017, ballons de la guerre de Sécession, réplique et vol du 4 juillet 2012 ; source tertiaire) ; NASA, « Chief Scientist History » (liste des scientifiques en chef, dont S. Lucid et E. Stofan ; J. L. Green de 2018 à 2021) ; entretien de l’histoire orale de la NASA, 7 juin 2017 (le public qui paie par ses impôts) ; entretien du 11 avril 2017 (directeur le jour où l’on trouvera la vie) ; T. Talbert, NASA, 15 août 2016 (« My current plan is not to retire until we answer the question, “Are we alone in the universe?” », « mind-blowing ») ; podcast Gravity Assist, 2018 (le principe du podcast). Le rôle du scientifique en chef est résumé d’après la notice de son successeur sur la même page de la NASA. La phrase sur les échantillons de Perseverance est de l’auteur, à la date d’octobre 2026.