Steve Squyres

Chapitre 1 · Années 1960 – 1970 Un scientifique qui n’était pas encore bon

Steve Squyres ne se souvient pas d’avoir décidé de devenir scientifique. « À six ans, raconte-t-il, je ne vous aurais pas dit que je voulais devenir scientifique quand je serais grand. Je vous aurais dit que j’étais un scientifique, simplement pas encore un bon. »

Papa pour la physique, maman pour le vivant

Il grandit dans les plaines du New Jersey, dans une famille où la science imprègne tout. Son père a obtenu un doctorat de génie chimique au Massachusetts Institute of Technology ; sa mère, une licence de zoologie au Wellesley College. Pour toutes les questions de sciences physiques, l’enfant va voir son père ; pour toutes celles qui touchent au vivant, il va voir sa mère.

Les montagnes et les explorateurs

À huit ans, lors d’un voyage en famille dans les Rocheuses du Colorado, il tombe amoureux des montagnes. Être dehors, dans la nature, et faire de la science : ce sont, dit-il, ses deux passions depuis ses plus anciens souvenirs. La géologie, qui permet de faire de la science en montagne, lui paraît donc un choix naturel.

Une troisième passion le tient depuis l’âge de huit, dix, douze ans : l’exploration. Il lit et relit des livres sur les premiers explorateurs de l’Arctique, de l’Antarctique, des fonds sous-marins. Et il grandit pendant les programmes Mercury, Gemini et Apollo. En 1962, à six ans, il reste collé à la télévision pendant tout le vol orbital de John Glenn ; il revoit encore, dit-il, l’endroit où il était assis. Pour lui, être scientifique et être explorateur ont toujours été mêlés.

Le champ de glace de Juneau

Vers dix-huit ans, son choix est fait : ce sera la géologie. L’été qui sépare la fin du lycée de l’entrée à l’université, il obtient une bourse de la Fondation nationale pour la science pour participer à une expédition de recherche sur le champ de glace de Juneau, dans le sud-est de l’Alaska. Tout un été de travail de terrain, surtout dans le nord-ouest de la Colombie-Britannique, à monter et descendre des montagnes en faisant de la recherche. « J’en suis tombé amoureux », dit-il. Ces bottes et ce marteau de géologue, il s’en souviendra quand il regardera Mars depuis l’orbite.

Sources : NASA, Science Mission Directorate Oral History Project, entretien de Steven W. Squyres avec Sandra Johnson, 22 août 2017 (« When I was six years old I wouldn’t have told you I want to grow up to be a scientist. I would have told you I was a scientist, I just wasn’t a good one yet », les parents, le New Jersey, le Colorado à huit ans, les livres d’explorateurs, John Glenn et « ’62 », le Juneau Icefield, la bourse de la NSF, la Colombie-Britannique, « I just fell in love with it », les bottes et le marteau). Les paroles sont traduites de l’anglais.

Chapitre 2 · Années 1970 Quatre heures dans la « Mars Room »

À l’université Cornell, à Ithaca, dans l’État de New York, Steve Squyres étudie la géologie. Au bout de deux ans, quelque chose lui manque : l’inconnu. Il va le trouver, presque par hasard, dans une pièce remplie de photographies de Mars.

Une carte de trop

Les géologues, pense-t-il alors, ont déjà fait du très bon travail sur la Terre depuis deux siècles. Il reste beaucoup à faire, mais il n’y trouve plus l’inexploré qu’il cherche. Il se tourne vers les fonds marins. C’est alors que paraît la première grande carte du relief de tous les fonds océaniques, œuvre de Bruce Heezen et Marie Tharp, vers 1977 croit-il se souvenir. Elle est aussitôt affichée dans tous les départements de géologie du monde. Lui la regarde et se dit, en substance : « Zut. Et maintenant ? » Tout était cartographié. Cette carte magnifique est la goutte d’eau qui le chasse de la géologie terrestre.

La fiche bleue

En troisième année, en 1977, un trou se libère dans son emploi du temps : il a réussi de justesse un test de langue et n’a pas à suivre le semestre d’espagnol prévu. Un jour, il fait visiter le campus à sa petite amie. Ils entrent, il ne sait plus pourquoi, dans le bâtiment des sciences spatiales. Au rez-de-chaussée, elle remarque sur un petit panneau une fiche bristol bleue : un professeur, Joe Veverka, membre de l’équipe scientifique de la mission Viking, qui vole alors vers Mars, va donner un cours sur ses résultats.

Le premier jour, Veverka annonce que le cours est réservé aux doctorants. « Y a-t-il des étudiants de licence ici ? » Une seule main se lève : la sienne. « Venez me voir après le cours », dit le professeur d’une voix sévère. Squyres est sur le point d’être renvoyé quand un doctorant en géologie qui le connaît bien vient se porter garant de son sérieux. Veverka cède.

La pièce aux photographies

Toute la note repose sur un mémoire de recherche originale. Au bout de deux ou trois semaines, il faut trouver un sujet. Les images des orbiteurs Viking arrivent alors chaque jour, imprimées sur de grands rouleaux de papier photographique et expédiées dans des cartons à la trentaine de membres de l’équipe scientifique. À Cornell, on les découpe, on les glisse dans des pochettes et des classeurs, rangés dans une salle du bâtiment de physique qu’on appelle la « Mars Room ».

Veverka lui donne la clé. Des étagères métalliques, un sol de linoléum, des néons crus, des cartons de photos. Il compte feuilleter quelques classeurs pendant quinze ou vingt minutes. Il reste quatre heures. Il en ressort, dit-il, en sachant exactement ce qu’il veut faire du reste de sa vie. Il ne comprend pas ce qu’il voit sur ces images, mais c’est justement ce qui est beau : personne ne le comprend. Peut-être cent personnes sur Terre ont vu ces images. C’est la toile vierge qu’il cherchait. Le mémoire qu’il écrit devient son premier article scientifique publié.

Sources : NASA, entretien d’histoire orale du 22 août 2017 (la géologie et l’inexploré, les fonds marins, la carte de Heezen et Tharp et « I want to say, ’77 », « Oh, crap. Now what? », la troisième année, l’espagnol, la petite amie, le bâtiment des sciences spatiales, la fiche bleue, Joe Veverka et Viking, 1977, « Are there any undergraduates here? », « Come see me after class », le doctorant, le mémoire, les rouleaux et les cartons, la trentaine de membres, la « Mars Room », la clé, les quatre heures, « knowing exactly what I wanted to do with the rest of my life », « nobody did », une centaine de personnes, le premier article) ; NASA, podcast « Gravity Assist », saison 2, épisode 4, « Exploring Mars with Steve Squyres », 3 juillet 2018 (le même récit, « blank canvass »). Les paroles sont traduites de l’anglais.

Chapitre 3 · 1978 – 1981 Voyager, ou quarante-huit heures sans dormir

Un jour, Steve Squyres trouve dans son casier un mot : « Le professeur Sagan aimerait vous voir. » Rien de plus. Il n’a jamais rencontré Carl Sagan. Il ne saura jamais vraiment pourquoi l’astronome l’a remarqué.

« Seriez-vous mon doctorant ? »

Sagan le fait asseoir et lui demande s’il voudrait être son doctorant pour la mission Voyager. Le cœur de Squyres s’emballe. Il avait postulé dans cinq écoles doctorales réputées en sciences planétaires et n’avait aucune intention de rester à Cornell. Mais Sagan est membre de l’équipe scientifique de Voyager, et personne ailleurs ne l’est. Il sort du bureau, descend le couloir jusqu’à celui de Joe Veverka et lui dit : Carl m’a proposé d’être son doctorant pour Voyager, j’accepte, mais je veux que ce soit vous mon directeur, car Carl ne sera pas souvent là. Sagan prépare en effet sa série télévisée Cosmos. Veverka accepte, et rejoindra lui aussi l’équipe de Voyager.

Des points lumineux devenus des mondes

Pour lui, Voyager reste la plus grande mission planétaire jamais lancée : le premier vrai regard sur quatre planètes géantes et leurs lunes. « On ne fait quelque chose pour la première fois qu’une seule fois. » Géologue, il s’intéresse aux grandes lunes solides de Jupiter, Io, Europe, Ganymède et Callisto. En quarante-huit heures de survol, elles passent de petits points lumineux à peine résolus au télescope à des mondes entiers que l’on peut cartographier. Il ne dort pas pendant ces quarante-huit heures. Ce survol de Jupiter par Voyager 1 est, dira-t-il, l’événement fondateur de sa carrière : il est prêt, désormais, à supporter vingt ans d’avions, de mauvais café et de diapositives pour revivre quarante-huit heures comme celles-là.

« Steve, vous pourriez m’aider ? »

En 1979, il vient d’avoir vingt-trois ans. Voyager fonce vers Jupiter ; il est au Jet Propulsion Laboratory pour la deuxième fois de sa vie. Un soir, tard, il ne reste dans la zone de l’équipe d’imagerie que lui et le géologue Gene Shoemaker. Une station du réseau de l’espace lointain a mal reçu des images des lunes, encore stockées sur le magnétophone du vaisseau. Or des commandes vont partir pour prendre de nouvelles images qui écraseront ces données. Il faut choisir : les anciennes ou les nouvelles. Le choix est scientifique, et les ingénieurs viennent demander l’avis de Shoemaker. Celui-ci se tourne vers l’étudiant : « Steve, vous pourriez venir m’aider ? » Rien ne l’y obligeait. C’est la première fois qu’un grand scientifique le traite comme un pair. Quarante ans plus tard, faire de même pour les étudiants qui travaillent sur ses rovers sera, dit-il, sa façon de payer cette dette.

L’enveloppe sur la porte

Pour éviter que les chercheurs se marchent sur les pieds, le responsable de la géologie de l’équipe accroche une enveloppe à sa porte : chacun doit y glisser un papier avec son nom et la lune qu’il préfère étudier. Squyres attend. Un soir, quand il n’y a plus personne, il sort les papiers et les lit : « Io », « Io », « Europe », « Europe »… puis « Ganymède, Gene Shoemaker ». S’il choisit Ganymède, il pourra travailler avec Gene. C’est ce qu’il fait. Il passe un été à Flagstaff, en Arizona, à écrire des articles avec lui. Un procédé « un peu sournois », reconnaît-il, mais qui a bien tourné.

Sa thèse porte sur Ganymède et Callisto, les deux grandes lunes glacées de Jupiter : les premiers corps faits de glace et de roche que l’on ait jamais vus de près. Il soutient son doctorat à Cornell en 1981.

Sources : NASA, entretien d’histoire orale du 22 août 2017 (le mot « Professor Sagan would like to see you », « how’d you like to be my grad student for Voyager? », les cinq écoles, Veverka directeur, Cosmos, « Voyager is still the greatest planetary mission that’s ever flown », « You only get to do something for the first time once », les lunes galiléennes, les 48 heures, Gene Shoemaker, 1979, 23 ans, le magnétophone, le Deep Space Network, « Steve, could you come help me out with this? », la dette, l’enveloppe, « Ganymede, Gene Shoemaker », Flagstaff, « a little bit underhanded », la thèse sur Ganymède et Callisto, doctorat en 1981) ; NASA, podcast « Gravity Assist », 3 juillet 2018 (le survol de Voyager 1 comme événement fondateur, « 20 years of sitting on airplanes and drinking bad coffee ») ; NASA, page « Steve Squyres » (doctorat de Cornell en 1981). Les paroles sont traduites de l’anglais.

Chapitre 4 · 1981 – 1986 À Ames, les chaînes tombent

Pendant Voyager, une prédiction audacieuse a frappé Steve Squyres. Elle va décider de la suite de sa carrière, et lui apprendre une règle qu’il répétera toute sa vie : quand on s’entoure de gens vraiment brillants, de bonnes choses arrivent.

Le pari d’Io

Quelques années plus tôt, trois théoriciens, Stan Peale, de l’université de Californie à Santa Barbara, et Ray Reynolds et Pat Cassen, du centre Ames de la NASA, avaient calculé l’échauffement que les marées produisent en déformant un corps solide. Appliqué à la Lune, le résultat était modeste et l’article avait été peu remarqué. À l’approche de Voyager, l’un d’eux a l’idée de refaire le calcul pour les lunes de Jupiter. Pour Io, le résultat est stupéfiant : la lune devrait presque fondre et être le corps le plus volcanique du système solaire. Ils vérifient, revérifient, puis envoient en quelques jours un article à la revue Science, publié une semaine avant le survol. Voyager découvre en effet sur Io des volcans en éruption, six ou sept panaches projetant des composés soufrés à quelques centaines de kilomètres. Quand l’équipe découvre l’article, Squyres est sidéré par le courage de cette prédiction, faite avec de bonnes chances d’être démentie en une semaine.

Il décide d’aller travailler avec ces gens-là. Joe Veverka appelle Reynolds ou Cassen, et après son doctorat, en 1981, Squyres part au centre Ames de la NASA, en Californie : deux ans de postdoctorat, puis trois ans comme fonctionnaire de la NASA.

Tout à la fois

Pendant la thèse, il fallait se concentrer sur un seul sujet. À Ames, dit-il, les chaînes tombent. Il travaille sur Mars, sur les lunes de Jupiter et de Saturne, sur les comètes, sur des études de futures missions, des calculs théoriques, de la cartographie géologique. Il sait que ces premières années après le doctorat, avant les comités et les relectures d’articles, sont un moment de liberté exceptionnel, et il en profite.

L’un des premiers travaux de l’équipe est d’appliquer la même théorie des marées à Europe. Le cas est plus difficile, mais leur article, publié dans Nature dès sa première ou deuxième année à Ames, prédit un océan d’eau liquide sous la croûte de glace. Il écrit aussi sur l’habitabilité possible de cet océan. S’il avait vu, au début des années 1980, comment envoyer un sous-marin sur Europe, il n’aurait pas fait de rovers sur Mars, dit-il : c’était encore plus excitant. Mais c’était trop difficile, trop lointain pour sa carrière.

Au milieu des années 1980, il étudie aussi les lacs de l’Antarctique, pour préparer les outils que l’on pourrait un jour envoyer dans d’anciens lacs asséchés de Mars. Et vers 1985, il est choisi, sur proposition, comme membre de l’équipe du spectromètre gamma de la sonde Mars Observer.

« Tu as fait quoi ? »

Il aime Ames. Mais la vie dans la Silicon Valley est chère pour un salaire de fonctionnaire. Il est marié, les enfants sont à l’horizon. Son plan, vague, est de rester une dizaine d’années, puis de convaincre l’université du Colorado de l’engager, pour les montagnes. Un jour, Cornell l’appelle pour un poste de professeur. Il dit non : il y a fait ses études et sa thèse, y revenir lui semble une erreur de carrière. Le soir, il le raconte à sa femme, née et élevée à Ithaca, où vit sa famille. « Tu as fait quoi ? » Le lendemain matin, il rappelle Cornell.

Après bien des hésitations, il accepte. Ithaca est une petite ville, avec des écoles excellentes, peu de délinquance, et l’on peut y acheter une maison à la campagne sur deux hectares, ce qui est impossible dans la Silicon Valley. Ils s’y installent en 1986 ; ils y élèveront leurs deux filles. En quittant la NASA, il perd son badge d’employé : pour participer aux missions, il devra désormais gagner sa place par des propositions évaluées par ses pairs.

Sources : NASA, entretien d’histoire orale du 22 août 2017 (Peale, Reynolds et Cassen, le chauffage par les marées, « like, 5 degrees » pour la Lune, Io, l’article envoyé à Science une semaine avant le survol, six ou sept volcans, « gutsy », « when you surround yourself with really smart people, good things can happen to you », Veverka et l’appel, doctorat en 1981, deux ans de postdoctorat et trois ans de fonctionnaire, « the shackles were off », les sujets, la liberté, la Silicon Valley, le Colorado, l’appel de Cornell, « You did what? », Ithaca, cinq acres, 1986, deux filles, Mars Observer vers 1985, la fin du badge, les lacs de l’Antarctique au milieu des années 1980) ; NASA, entretien d’histoire orale du 14 septembre 2017 (Europe, l’article de Nature, l’habitabilité de l’océan, le sous-marin). Les cinq acres ont été convertis en hectares par nos soins. Les paroles sont traduites de l’anglais.

Chapitre 5 · 1987 – 2000 Dix ans de refus

Revenu à Cornell, Steve Squyres est frustré. Depuis dix ans, il étudie Mars par des calculs et des images prises en orbite. Il sait qu’il lui suffirait de cinq minutes sur place, avec ses bottes et un marteau de géologue, pour répondre aux questions. Puisqu’il ne peut pas y aller, il enverra un robot.

Cinq minutes avec un marteau

Les calculs théoriques donnent une réponse, puis une autre si l’on change un peu les paramètres. Les images orbitales se prêtent à trois interprétations. Mais un géologue de terrain, au contact des roches, voit des choses qui tranchent. Cette frustration, et son désir de savoir si Mars a été habitable, le conduisent en 1987, un an après son arrivée à Cornell, à se lancer dans la quête d’instruments géologiques sérieux à la surface de Mars. Il lui faudra dix ans et quatre propositions.

Le schéma à l’envers

La première vise une caméra pour l’atterrisseur Mars Pathfinder. Pour la concevoir, il passe son premier congé sabbatique chez Ball Aerospace, à Boulder, dans le Colorado. Son équipe imagine une vraie caméra panoramique : un détecteur linéaire de 3 000 pixels que l’on fait tourner lentement pour construire une immense image d’un seul mouvement. Ils l’appellent Pancam. Mais la NASA a fourni un schéma du volume disponible imprimé de côté, tourné de 90 degrés. L’équipe le lit mal et propose une caméra haute et mince quand on attendait une caméra courte et large. La proposition est rejetée d’emblée. Seul le nom survivra. Le jour où Pathfinder se pose sur Mars, en 1997, Squyres est dans un chalet des Rocheuses, en train d’écrire la proposition qui deviendra Spirit et Opportunity.

Une nuit sous la pluie à Paris

La deuxième proposition porte sur toute une charge scientifique pour l’atterrisseur martien de 1998, avec beaucoup des instruments qui voleront plus tard. Trois équipes concurrentes. Il croit fermement à ses chances. L’appel du siège de la NASA le trouve à Paris : il a perdu. Il ne peut pas dormir et passe la nuit à marcher dans les rues de Paris, sous la pluie. La mission retenue deviendra Mars Polar Lander, qui s’écrasera sur Mars. Cette défaite amère a peut-être été, dit-il, l’une des meilleures choses qui lui soient arrivées.

La troisième, un petit rover proposé dans le programme Discovery, est refusée elle aussi. Après ce troisième échec, il est prêt à tout arrêter, très près de changer de carrière. La quatrième est retenue : une charge utile pour un rover qui doit partir en 2001. Mais le rover est retiré de la mission, qui devient un simple atterrisseur, puis annulée après l’échec des deux missions martiennes lancées en 1998.

Une sélection darwinienne

Il garde sur son bureau la pile de ses propositions refusées. Il y voit aujourd’hui les défauts. La compétition, résume-t-il, est « incroyablement précieuse, incroyablement nécessaire, incroyablement désagréable » : on perd le plus souvent, on affronte ses amis, mais elle oblige à progresser. Pendant ces années, d’autres propositions réussissent : il entre dans l’équipe radar de Magellan, vers Vénus, dont les bandes d’images s’élargissent jour après jour jusqu’à révéler une planète entière ; dans celle des spectromètres gamma et X de NEAR, vers l’astéroïde Éros ; dans l’équipe d’imagerie de Cassini, vers Saturne. Le spectromètre gamma de Mars Observer, mission « malheureuse » qui a échoué, revolera sur Mars Odyssey.

Sources : NASA, entretien d’histoire orale du 22 août 2017 (la frustration, « if you could just give me five minutes with my boots and a rock hammer on the ground on Mars, I could answer the question », 1987, dix ans et quatre propositions, Ball Aerospace et Boulder, la caméra panoramique de 3 000 pixels, le schéma tourné de 90 degrés, « short and fat » et « tall and thin », Pancam, le chalet le jour de l’atterrissage de Pathfinder, la proposition de 1998 et les trois concurrents, Paris sous la pluie, Mars Polar Lander, « one of the best things that ever happened to me », la proposition Discovery, la charge utile de 2001, « very close to a career change », « incredibly valuable, incredibly necessary, incredibly unpleasant », la pile de propositions, Magellan, NEAR, Cassini, « ill-fated » et l’échec de Mars Observer, Mars Odyssey). Les paroles sont traduites de l’anglais.

Chapitre 6 · 2000 – 2003 « Pouvez-vous en construire deux ? »

Les deux missions martiennes lancées en 1998, Mars Climate Orbiter et Mars Polar Lander, ont échoué. Le programme martien de la NASA est à reconstruire. Steve Squyres a des instruments prêts, et aucun moyen de les envoyer.

Le duel de l’été 2000

Ed Weiler, administrateur associé chargé des sciences spatiales, fait table rase : on s’arrête, on comprend ce qui n’a pas marché, on fait autrement. Des dizaines d’idées sont envisagées pour 2003. Après un tri chaotique, il en reste deux : un rover posé sur Mars à l’aide de coussins gonflables, et un grand orbiteur chargé d’instruments. À l’été 2000, au siège de la NASA, un duel de deux jours les oppose : chaque équipe dispose d’une journée pour présenter sa science et son ingénierie devant un panel d’une douzaine de personnes. Le panel recommande, Weiler tranche, et l’administrateur de la NASA, Dan Goldin, décide.

Le rover reprend deux technologies validées par Mars Pathfinder : les coussins gonflables pour l’atterrissage et le petit rover Sojourner, pas plus gros qu’un four à micro-ondes. L’équipe mélange les deux, agrandit énormément le rover et y installe sa charge scientifique.

« Deux quoi ? »

Squyres sait déjà, par Scott Hubbard, que Weiler va recommander le rover. Le jour où le dossier monte chez Goldin, il attend, assis à son bureau de Cornell, que le téléphone sonne. Il s’attend à entendre une seule voix. C’est tout le bureau Mars du siège, une demi-douzaine de personnes sur haut-parleur : « Steve, nous devons vous poser une question. Pouvez-vous en construire deux ? » Ses deux mots suivants, jure-t-il, sont : « Deux quoi ? » — « Deux charges utiles. » — « Pourquoi voudriez-vous deux charges utiles ? » — « Pour deux rovers. » Il manque tomber de sa chaise.

L’idée de Goldin est brillante, dit-il. Se poser sur Mars est risqué : avec deux engins, on augmente les chances. Et l’on connaît alors si mal Mars qu’on risque de choisir le mauvais site : avec deux rovers envoyés dans deux régions très différentes, on double les chances de bien choisir. Squyres connaît l’état de ses instruments. Il répond : « Bien sûr que je peux en construire deux. Envoyez juste l’argent. » Le plus surprenant coup de téléphone de sa vie, dit-il, et entièrement l’œuvre de Dan Goldin.

Trente-quatre mois

Entre la constitution du projet et la mise en place des rovers au sommet de leurs fusées, en Floride, il y a environ trente-quatre mois. Il aurait fallu, estime-t-il, quarante-huit mois pour être prudent. La tâche est plus difficile que prévu, et la pression d’autant plus forte que la mission naît de deux échecs.

Squyres est le chercheur principal de la charge scientifique. Le chef de projet est l’ingénieur Pete Theisinger, à qui il donne une grande part du mérite : Theisinger comprend d’instinct que la mission est « de l’ingénierie au service de la science ». Les scientifiques, dit Squyres, cherchent la vérité ; les ingénieurs doivent faire en sorte que ça marche. Il répète à ses scientifiques : « Pas de science si l’ingénierie n’est pas bonne. » La même énergie électrique sert à photographier, à rouler et à chauffer les moteurs la nuit. Des années plus tard, dans les réunions où scientifiques et ingénieurs préparent ensemble les commandes du lendemain, il faudra écouter longtemps pour savoir qui est qui.

Dire au revoir

Le lancement ne ressemble pas au moment triomphal qu’il avait imaginé. Faute de temps, l’équipe n’a pu faire que les essais de sa « liste incompressible », sans lesquels on ne lançait pas ; bien d’autres ont été sacrifiés. Envoyer les rovers dans l’espace sans se sentir prêt est effrayant. Et il découvre une émotion qu’il n’avait pas prévue : il est dur de dire au revoir. On a mis tant de soi dans ces machines que les voir partir ressemble au départ d’un enfant pour l’université. Spirit décolle de Cap Canaveral le 10 juin 2003, Opportunity le 8 juillet 2003, temps universel.

Sources : NASA, entretien d’histoire orale du 22 août 2017 (Polar Lander et Climate Orbiter, Ed Weiler, les dizaines de possibilités, rover contre orbiteur, le duel de deux jours à l’été 2000, le panel d’environ 12 personnes, Weiler et Goldin, Scott Hubbard, le téléphone, « Can you build two? », « Two what? », « Two payloads », « For two rovers », les deux raisons, « Sure I can build two. Just send money », « it was all Dan Goldin ») ; NASA, entretien d’histoire orale du 14 septembre 2017 (34 mois et 48 mois, Pete Theisinger, « engineering in the cause of science », « seekers of truth », l’énergie partagée, les réunions mixtes, l’« incompressible test list », « it was hard to say goodbye », l’enfant qui part à l’université) ; NASA, podcast « Gravity Assist », 3 juillet 2018 (les coussins et Sojourner, le four à micro-ondes, sélection à l’été 2000, 34 mois) ; NASA, page « Steve Squyres » (chercheur principal de la charge scientifique) ; NASA, catalogue NSSDCA, fiches MER-A et MER-B (lancements des 10 juin et 8 juillet 2003). Les paroles sont traduites de l’anglais.

Chapitre 7 · 2004 Six roues dans la poussière

Pour le public, les grands moments d’une mission martienne sont le lancement, l’atterrissage et les premières images. Pour Steve Squyres, le plus important viendra douze jours plus tard, et passera presque inaperçu.

« Mon Dieu, tout marche ! »

Spirit se pose dans le cratère Gusev le 4 janvier 2004, temps universel. L’atterrissage est pour lui une étape nécessaire, pleine de dangers, mais pas le cœur de la mission : un rover encore perché sur son atterrisseur ne peut rien toucher, et quatre de ses six instruments ne fonctionnent pas. Quand les premières images arrivent et qu’elles sont belles, le planétologue devrait regarder la géologie. Il ne pense qu’à une chose : « Mon Dieu, tout marche ! » Il lui faut des dizaines de minutes avant de prêter attention au paysage, tant il est heureux de voir fonctionner les caméras, les moteurs, les logiciels.

Le sol 12

Le moment le plus important de toute la mission, pour lui, est le douzième jour martien, le « sol 12 » de Spirit : le jour où le rover descend de son atterrisseur et pose ses six roues dans la poussière de Mars. Seize ans ont passé depuis qu’il s’est lancé sur ce chemin. Un géologue qu’on dépose dans un lieu merveilleux et à qui l’on cloue les bottes au sol ne sert à rien, dit-il. Désormais, on peut explorer.

Un site « complètement fou »

Opportunity se pose à Meridiani Planum trois semaines plus tard, le 24 janvier 2004 selon la NASA, le 25 en temps universel. L’engin s’arrête au fond d’un petit cratère d’une vingtaine de mètres. Cette fois, le matériel ayant fait ses preuves sur Spirit, Squyres se laisse happer beaucoup plus vite par la géologie : le site a l’air, dit-il, complètement fou. Juste à côté, sur la pente intérieure du cratère, affleure la roche en place.

Très vite apparaissent d’étranges petites sphères incrustées dans la roche « comme des myrtilles dans un muffin ». L’équipe ne sait pas du tout ce que c’est. Mais elle a les outils pour le découvrir. Squyres compare le rover à un couteau suisse : on lui donne le plus de lames possible, sans savoir ce qu’on trouvera ; une fois sur Mars, il faut faire avec les outils emportés. Les « myrtilles » se révèlent être des concrétions d’hématite, un oxyde de fer : des billes qui grandissent couche après couche, comme une perle dans une huître, dans une roche gorgée d’eau.

« L’eau liquide a coulé dans ces roches »

Le 2 mars 2004, l’équipe annonce que la région a été très humide. Sur l’affleurement baptisé « El Capitan », Opportunity a trouvé beaucoup de soufre, probablement sous forme de sulfates, des chlorures et des bromures, et un sulfate de fer hydraté, la jarosite. Les roches portent de petites cavités laissées par des cristaux de sel dissous, et des litages obliques qui suggèrent l’action de l’eau. « L’eau liquide a autrefois coulé dans ces roches, déclare Squyres. Elle a changé leur texture, et elle a changé leur chimie. » L’équipe, ajoute-t-il, a su lire les indices révélateurs laissés par l’eau.

Il est difficile, dira-t-il quatorze ans plus tard, de se rappeler la Mars que l’on croyait connaître en 2003 : un endroit sec, poussiéreux, désolé, où personne n’avait encore analysé de roche en place. Les minéraux et la chimie racontaient soudain une histoire d’eau. Il fallait les bons outils pour la lire ; mais l’histoire était là.

Sources : NASA, entretien d’histoire orale du 14 septembre 2017 (lancement, atterrissage et premières images, quatre instruments sur six inutilisables sur l’atterrisseur, « Oh my god, it all works! », les dizaines de minutes, le sol 12, les six roues, seize ans, les bottes clouées au sol, le site d’Opportunity « so crazy-looking ») ; NASA, catalogue NSSDCA, fiches MER-A et MER-B (atterrissages du 4 janvier 2004 et du 25 janvier 2004 en temps universel, cratère de 20 m) ; NASA, « NASA’s Record-Setting Opportunity Rover Mission on Mars Comes to End », 13 février 2019 (atterrissage le 24 janvier 2004, Spirit 20 jours plus tôt, Gusev) ; NASA, podcast « Gravity Assist », 3 juillet 2018 (les « blueberries » et le muffin, « We had no idea », le couteau suisse, les concrétions d’hématite, la perle, la Mars de 2003, le substratum jamais analysé, « the story was there to be read ») ; NASA/JPL, « Opportunity Rover Finds Strong Evidence Meridiani Planum Was Wet », 2 mars 2004 (le substratum sur la pente intérieure du cratère, El Capitan, soufre et sulfates, chlorures et bromures, jarosite, cavités, litages, « Liquid water once flowed through these rocks. It changed their texture, and it changed their chemistry »). Les paroles sont traduites de l’anglais.

Chapitre 8 · 2004 – 2019 Quatre-vingt-dix jours qui durent quinze ans

Les rovers étaient conçus pour quatre-vingt-dix jours martiens. « Quatre-vingt-dix jours, c’était la fin de la garantie », dit Steve Squyres : personne ne pensait que les roues tomberaient au lever du soleil du quatre-vingt-onzième. Lui espérait six mois, peut-être neuf, peut-être même un an. Opportunity roulera près de quinze ans.

La preuve par le transpondeur

Ceux qui disent avoir prévu une telle longévité mentent, affirme-t-il, et il peut le prouver. Chaque rover porte un transpondeur radio en bande X, réglé sur une fréquence fixe. L’équipe en avait fait construire quatre : deux pour le vol, deux de rechange, à un million de dollars pièce. Après le lancement, l’équipe de Mars Reconnaissance Orbiter, qui devait arriver vingt-six mois plus tard, demande à récupérer un transpondeur de rechange. « Bien sûr, nous serons morts quand vous arriverez. » Résultat : pendant des années, Spirit et l’orbiteur ont communiqué sur la même fréquence, un vrai casse-tête.

Trois raisons

Pourquoi ont-ils tant duré ? D’abord, le matériel est bon : « Si vous voulez nous accuser d’avoir sur-dimensionné ces engins, je plaide coupable. » Ensuite, la météo a été clémente. On pensait que la poussière accumulée sur les panneaux solaires tuerait les rovers, comme elle s’était accumulée sans cesse sur Pathfinder. Mais des coups de vent, que l’équipe appelle des « événements de nettoyage », ont régulièrement lavé les panneaux, comme un passage au lavage automatique. Enfin, l’équipe a trouvé une astuce. Les panneaux ne peuvent pas s’incliner. Or, en hiver, le Soleil est bas dans le ciel du nord. On conduit donc les rovers sur des pentes tournées vers le nord, et l’on dresse des cartes en couleurs des endroits sûrs et bien inclinés, où l’on saute de l’un à l’autre comme une grenouille de nénuphar en nénuphar : ce sont les cartes « lily pad ». Le premier hiver de Spirit se passe ainsi sur le flanc nord d’une colline, où le rover peut continuer à travailler.

Des noms pour se souvenir

Au premier Thanksgiving sur Mars, l’équipe veut quatre jours de congé. Spirit est occupé pendant ce temps à prendre un grand panorama à 360 degrés. Au retour, on baptise les roches « canneberge », « pilon », « purée ». L’idée paraît une plaisanterie, mais elle se révèle précieuse : deux ans plus tard, une roche nommée « sauce aux canneberges » rappelle aussitôt où l’on était à Thanksgiving. Des noms liés à un thème et à un moment servent de mémoire. Le 4 juillet, au sommet de Husband Hill, une roche s’appelle « Cherry Bomb », comme un pétard de feu d’artifice.

Rester ou partir

Chaque jour, il faut choisir : étudier soigneusement le lieu où l’on se trouve, ou partir vers un endroit lointain plus prometteur. Sans savoir quand le rover mourra, on décide toujours avec des informations insuffisantes. Au début, l’équipe a quitté des découvertes possibles parce qu’elle croyait la mission près de sa fin. S’il fallait recommencer, il ferait autrement ; mais ruminer, dit-il, rend fou. Il reconnaît avoir « sérieusement sous-estimé Mars » : il croyait qu’un jour on pourrait dire « nous avons tout appris de ces deux endroits ». Cela n’arrivera jamais.

La fin de Spirit

Spirit perd sa roue avant droite. L’équipe la traîne dans le sol. Un jour, ce sillon met au jour, dans un petit vallon qu’on appellera « Silica Valley », un sol blanc comme la neige : de la silice hydratée, de l’opale, à plus de 90 %. Elle a dû se former près de fumerolles ou de sources chaudes, des milieux qui, sur Terre, grouillent de microbes. Un lieu habitable, dit Squyres. Puis Spirit perd sa roue arrière droite, sur un terrain plat, et ne peut plus gagner de pente pour passer l’hiver. Il cesse de communiquer en 2010, et sa mission est close en mai 2011. Une mort honorable, estime Squyres : on l’a usé jusqu’au bout, puis Mars l’a achevé. L’équipe se réunit pour une veillée à l’irlandaise, boit quelques bières, raconte des histoires, et le lendemain retourne travailler sur Opportunity.

Comme un navire qui voit la terre

Opportunity, lui, va de cratère en cratère. Au bord d’Endurance, le premier grand cratère, tout le monde s’arrête et regarde, comme au bord du Grand Canyon. Même émotion à Victoria. Puis vient Endeavour : seize kilomètres et trois ans de route sur des plaines plates, avec son rebord visible à l’horizon, comme la terre vue d’un navire. Le rover y arrive en 2011, et c’est comme une nouvelle mission. Il y trouve des veines blanches de gypse, déposé par de l’eau circulant dans des fractures, et des argiles, qui ne se forment qu’avec une eau au pH neutre ou légèrement basique, plus favorable à la vie.

En juillet 2014, Opportunity dépasse la distance parcourue par le rover lunaire soviétique Lunokhod 2. Squyres salue « le premier âge d’or de l’exploration planétaire » des années 1960 et 1970 : « Ce fut un véritable honneur de suivre leurs traces de roues historiques. » En mars 2015, le rover boucle un marathon. « Cette mission ne vise pas à battre des records de distance, bien sûr, dit-il. Mais courir un marathon sur Mars, c’est quand même assez chouette. » En 2018, il descend un ravin, peut-être creusé par un écoulement, que l’équipe a baptisé Perseverance Valley, « parce qu’il a fallu si longtemps pour y arriver ».

Tous les deux ans, Squyres doit défendre la mission devant un comité de pairs : faire rouler Opportunity coûte environ douze millions de dollars par an, une somme qui pourrait faire beaucoup de bien ailleurs. Au moment des dépassements de Mars Science Laboratory, on a même parlé, au siège de la NASA, d’éteindre l’un des deux rovers. Cela ne s’est pas fait.

En juin 2018, une tempête de poussière enveloppe toute la planète. Opportunity envoie son dernier message le 10 juin. Après plus d’un millier de commandes envoyées en vain, la NASA déclare la mission terminée le 13 février 2019. Le rover a parcouru plus de quarante-cinq kilomètres et dépassé soixante fois sa durée de vie prévue. Il repose dans Perseverance Valley.

Sources : NASA, podcast « Gravity Assist », 3 juillet 2018 (« 90 days was when the warranty expired », les trois raisons, « I’ll plead guilty as charged », les « cleaning events », les pentes au nord, le premier hiver de Spirit sur le flanc nord, Thanksgiving et les noms, « Cherry Bomb » et Husband Hill, Silica Valley et la roue avant droite, plus de 90 % de silice, l’opale, fumerolles et sources chaudes, la roue arrière droite, la mort « honorable », la veillée, Endurance, Victoria, Endeavour, 16 km et trois ans, le navire, le gypse, les argiles, Perseverance Valley) ; NASA, entretien d’histoire orale du 22 août 2017 (six, neuf mois, un an, le transpondeur, 1 million de dollars, MRO et les 26 mois, « We are going to be dead by the time you guys get to Mars », « I seriously underestimated Mars », « Do we stay or do we go? », les décisions du début, les cartes « lily pad », la revue tous les deux ans, 12 millions de dollars par an, l’idée d’éteindre un rover) ; NASA, « NASA Hosts News Conference About 10 Years of Roving on Mars », 21 janvier 2014 (Spirit muet depuis 2010) ; NASA, « NASA’s Long-Lived Mars Opportunity Rover Sets Off-World Driving Record », 28 juillet 2014 (Lunokhod 2, Endeavour atteint en 2011, citation) ; NASA, « NASA’s Opportunity Mars Rover Finishes Marathon… », 24 mars 2015 (citation) ; NASA, « NASA’s Record-Setting Opportunity Rover Mission on Mars Comes to End », 13 février 2019 (tempête de juin 2018, dernier contact le 10 juin, plus de mille commandes, plus de 45 km, 60 fois la durée prévue, Perseverance Valley, fin de Spirit en mai 2011). Les paroles sont traduites de l’anglais.

Chapitre 9 · 2004 – 2019 Raconter, conseiller, plonger

Les rovers ont rendu Steve Squyres célèbre. Il y voit une chance, mais aussi un devoir : la NASA ne confie pas un milliard de dollars à une équipe pour qu’elle s’amuse ; elle le fait parce que les découvertes comptent pour ceux qui paient.

La leçon de Carl Sagan

De Carl Sagan, il dit avoir appris beaucoup de choses, mais celle-ci vient en tête : avant presque tout le monde, Sagan avait compris l’importance de raconter au public ce que font les missions planétaires. Squyres pense surtout aux enfants. Lui a grandi devant Mercury, Gemini et Apollo. Quelque part, un enfant regarde l’équipe sauter de joie comme si elle avait gagné le Super Bowl et se dit : « C’est vraiment génial, mais je parie que je pourrais faire mieux. » Tous ne travailleront pas à la NASA, mais ils inventeront les technologies et les médicaments dont la société a besoin.

Il passe dans les grands magazines télévisés scientifiques, et même dans l’émission satirique The Colbert Report. Les producteurs le préviennent : « N’essayez pas d’être drôle. C’est le travail de Stephen. » Il ne cesse de rire, et trouve en coulisses un Stephen Colbert très différent de son personnage, réfléchi et passionné d’espace. Il enseigne aussi à Cornell devant des amphithéâtres de deux ou trois cents étudiants. En 2009, la Société astronomique américaine lui décerne la médaille Carl Sagan pour l’excellence de la communication publique en sciences planétaires.

Interpréter les Écritures

Il préside la deuxième enquête décennale des sciences planétaires, menée sous l’égide de l’Académie nationale des sciences, dont le rapport paraît en 2011. Le but : amener des centaines ou des milliers de chercheurs très opiniâtres à s’entendre sur des priorités. L’équipe étudie environ vingt-cinq concepts de missions. Le document final compte 379 pages. Ses deux grandes priorités sont les mêmes que dix ans plus tôt : un rover pour collecter des échantillons martiens destinés à revenir sur Terre, et une mission vers l’océan supposé d’Europe. Elles deviendront Mars 2020 et Europa Clipper. Au siège de la NASA, certains brandissent le rapport en disant : « C’est notre bible. » Lui s’amuse d’être souvent appelé à « interpréter les Écritures ».

Il témoigne plusieurs fois devant le Congrès. Une collaboratrice d’un élu de la commission des finances lui explique un jour la « théorie du cafard » : cinq ou six lettres sincères d’électeurs sur un sujet, c’est beaucoup, car quand on voit quelques cafards dans sa cuisine, on sait qu’il y en a bien d’autres dans les murs.

Après l’élection de Barack Obama, le nouvel administrateur de la NASA, Charles Bolden, lui demande de présider le Conseil consultatif de la NASA, qui conseille directement l’administrateur. Il occupe ce poste environ cinq ans et y découvre toute l’agence, des vols habités à l’aéronautique.

Sous la mer comme dans l’espace

Il n’a jamais pu explorer lui-même : trop tard pour la Lune, trop tôt pour Mars. Pour satisfaire ce désir, il participe, en assistant, à des expéditions dans l’Arctique, l’Antarctique, sous la mer. En octobre 2011, il fait partie de l’équipage de NEEMO 15, une mission de la NASA dans l’habitat sous-marin Aquarius, au large de Key Largo, en Floride : on y simule l’exploration d’un astéroïde, où l’absence de gravité oblige à tout réinventer, ne serait-ce que frapper une roche au marteau. L’astronaute Mike Gernhardt l’appelle pour lui proposer de venir. « Et comment ! » répond-il. Mais la visibilité est mauvaise, les courants forts, et l’approche de l’ouragan Rina oblige à évacuer l’équipage avant la moitié des treize jours prévus.

Il est rappelé pour la mission suivante, NEEMO 16, avec notamment l’astronaute britannique Tim Peake et le Japonais Kimiya Yui. Cette fois, tout se passe bien : treize jours sous la mer. Une nuit, allongé sur le dos au fond, à plus de vingt mètres, il voit les étoiles. Fixés à l’avant de petits sous-marins « comme des figurines de capot », les plongeurs testent la manière d’approcher la surface d’un astéroïde.

En 2017, à soixante et un ans, il revient d’une semaine dans les grottes de lave de Craters of the Moon, dans l’Idaho, financée par la NASA : de jeunes chercheurs y prélèvent stérilement des dépôts minéraux où des microbes sont piégés comme des insectes dans l’ambre, pour savoir quoi chercher un jour dans les tubes de lave martiens. Lui porte les échantillons et prend des notes : il est leur assistant de terrain.

Payer ses dettes

Il se dit à l’âge où l’on paie ses dettes. Les vieux savants de Voyager n’avaient plus rien à gagner ; ils étaient là par amour du jeu et pour aider les jeunes ambitieux. Il veut faire de même. En septembre 2019, quelques mois après la fin d’Opportunity, il annonce qu’il quitte Cornell pour devenir le scientifique en chef de l’entreprise spatiale Blue Origin. « Les missions des rovers martiens étant derrière nous, il est temps pour moi de trouver un nouveau défi », dit-il.

Sources : NASA, entretien d’histoire orale du 22 août 2017 (le milliard de dollars, Sagan, l’enfant et « That’s really cool, but I bet I could do better », les technologies et médicaments, « too late for the Moon, too early for Mars », les expéditions, les grottes de l’Idaho, Craters of the Moon, les prélèvements stériles, « like bugs in amber », l’assistant de terrain, 61 ans) ; NASA, entretien d’histoire orale du 14 septembre 2017 (60 Minutes, Nova, The Colbert Report, « Don’t try to be funny… Stephen is the funny one », les cours de 200 à 300 étudiants, la médaille Carl Sagan de 2009, la décennale, environ 25 études, 379 pages, Mars 2020 et Europa Clipper, « This is the bible for us », « interpret scripture », le Congrès, la « cockroach theory », le Conseil consultatif sous Charlie Bolden et environ cinq ans, NEEMO 15 et Mike Gernhardt, « Hell yes », l’ouragan, NEEMO 16, Tim Peake et Kimiya Yui, 13 jours, les étoiles à 70 pieds, « like a giant hood ornament », les dettes et les savants de Voyager) ; NASA, « NASA’s NEEMO Mission Ending Early Due To Hurricane Rina », 26 octobre 2011 (Key Largo, début le 20 octobre, l’ouragan Rina, cinq jours dans l’habitat) ; NASA, « NASA Announces 15th Undersea Exploration Mission Date And Crew », 19 septembre 2011 (mission de 13 jours, astéroïde, Gernhardt pilote) ; NASA, « NASA Names Six New Members to Advisory Council », 16 avril 2014 (président du Conseil) ; Cornell Daily Sun, 13 septembre 2019, et GeekWire, septembre 2019 (Blue Origin, citation). Les 70 pieds ont été convertis par nos soins. Les paroles sont traduites de l’anglais.