L'aérospatiale, un outil pour les Hommes du 21ème siècle | Philippe Baptiste | TEDxUTCompiègne

Transcription: Elisabeth Buffard Relecteur: eric vautier Je vais vous parler de spatial. Normalement, si vous n’êtes pas spécialiste du spatial, quand je vous parle de spatial, vous avez en tête Thomas Pesquet en train de faire une sortie extravéhiculaire. Mais il n'y a pas que Thomas. Je vais vous donner quelques exemples peut-être un petit peu plus inattendus, et avant, de rentrer dans des considérations un peu plus globales. Agriculture de précision : c’est une photo d’un ensemble de champs et d’exploitations agricoles. Ça fait des motifs géométriques très beaux et très précis. Derrière, c’est quoi ?

L’agriculture de précision, c’est votre capacité à piloter non seulement les engins agricoles à la dizaine de centimètres près, en mélangeant des techniques de positionnement par satellite d’une part, d’imagerie de l’autre, mais c’est aussi mélangé avec des techniques - de l’hyper spectral - qui vont permettre de vérifier l’état de la végétation, de regarder à quel moment il va être idéal et optimal, par exemple, d’arroser ou d’utiliser un certain nombre d’intrants, c’est-à-dire des engrais ou des choses comme ça. Et donc vous allez être capable d'optimiser votre culture. Et donc, de nouveau, le spatial a joué un rôle qui est absolument clé.

Autre exemple : gestion des catastrophes naturelles. Ici, vous avez une photo du Vésuve. Donc, catastrophe naturelle, qu’est-ce qu’il faut faire ? Vous avez une catastrophe à un endroit donné et on en a parlé pendant toute la journée, ces catastrophes naturelles vont arriver, elles arrivent déjà de manière plus fréquente que précédemment et c’est lié essentiellement au changement climatique qu’on vit aujourd’hui. Qu’est-ce qu’il faut faire ? Il faut être capable de dimensionner les secours. Pour dimensionner les secours, vous avez besoin absolument de savoir quelle est l’étendue des « dégâts ».

Et donc pour ça, il faut que vous soyez capable de prendre des photos, ça veut dire d’amener des satellites capables de prendre une photo ou de faire un certain nombre de mesures sur le site. Vous allez devoir aussi, si vous en avez besoin, amener aussi des télécoms, par exemple, il n’y a plus de réseaux 3G, plus de réseaux 4G, etc. parce qu’il y a eu des destructions, donc derrière, il va falloir amener un satellite qui va être capable d’assurer ces télécommunications, etc. Autre exemple : c’est un magnifique lion de mer. Vous voyez qu’il a été équipé. Je vais vous parler un peu d’Argos. Peut-être que ça vous dit quelque chose.

Je vais vous donner deux exemples avec ces balises Argos, qui permettent d’assurer un suivi très précis de la balise avec justement des constellations de satellites. C’est un projet lancé par le CNES et la NASA il y a très longtemps. Ici, ce lion de mer a été équipé non seulement d’une balise Argos, mais en plus, il y a aussi un petit détecteur capable de mesurer un certain nombre de paramètres comme la température et la salinité de l’eau, par exemple. C'est très utile pour deux raisons.

La première, c’est que c’est une espèce menacée, donc on a besoin de comprendre quel est son comportement on a besoin de suivre les individus, on en a besoin pour comprendre la manière dont ils vivent aujourd’hui. Et puis, en même temps, on « exploite » ces capteurs parce que ce sont d’excellents plongeurs et ils passent leur temps à faire des allers-retours entre la surface et jusqu’à 1500 mètres de profondeur environ. Donc ils descendent la colonne d’eau et on en profite à chaque fois pour récupérer de l’information, température, salinité, et on remonte cette information. Et ça, c’est très utile pour les océanographes et donc pour les climatos, derrière, parce que ça permet de comprendre.

C'est des mesures qui permettent d'enrichir les modèles. Toujours avec Argos : Argos, c’est aussi ça. Je suis sûr que vous avez déjà entendu que tel navigateur solitaire au milieu d’une course transatlantique au large a déclenché sa balise Argos. Argos, c’est 30 000 vies qui ont été sauvées au cours des 30 dernières années. Grâce à ça, c’est aussi une capacité à prendre plus de risques parce que vous savez que les secours ne sont pas loin, et aussi des projets extraordinaires qui permettent de se dépasser, qui ont été menés à terme avec ça. Et de nouveau, ce sont ces fameuses balises et ces constellations de satellites.

Autre exemple, et puis après, je vais être un peu plus général, dans le monde de l’énergie. On en a beaucoup parlé et là aussi, les satellites jouent un rôle absolument clé. J’aurais envie de dire dans tous les champs, Ça commence, si on prend par exemple une entreprise pétrolière, quand elle fait un forage, elle va avoir besoin de repérages extrêmement précis et extrêmement minutieux. Où est fait le forage, comment il est fait comment il se déroule… Pour ça, vous avez besoin de positionnement, de communication. Tous ces outils sont amenés aussi directement par les satellites.

La même entreprise, on va être capable de la suivre pour vérifier par exemple qu’il n’y a pas de pollution par une nappe d’hydrocarbures. Demain, plutôt aujourd’hui et demain de manière encore plus précise, on est capable aussi, avec des satellites, de détecter les émissions de CO2 et de méthane qui sont des gaz à effet de serre qui sont extrêmement importants. Aujourd’hui, c’est encore assez global, globalement on est capable, sur une région donnée ou sur une surface assez large, de calculer ces émissions. Mais demain, on aura des précisions beaucoup plus fortes et donc on sera capable pour une usine donnée, de savoir s’il y a une fuite de méthane ou s’il y a des émissions de CO2.

Et qui dit mesures dit aussi contre-mesures. Si vous êtes capable de mesurer, vous êtes capable aussi, comme pouvoirs publics, demain, éventuellement, d’imposer une taxe carbone ou de créer des mécanismes nouveaux qui utilisent cette information. Autre exemple : l’aménagement du territoire. Là, c’est un très bel exemple. Vous êtes sur un estuaire avec un système extrêmement complexe où il y a à la fois l’océan qui arrive d’un côté, un fleuve de l’autre, vous avez des interactions très complexes, vous avez des problèmes.

Comprendre et suivre les évolutions de cet écosystème, c’est extrêmement difficile et on a besoin du spatial pour ça, pour suivre le trait de côte, pour suivre la biodiversité, pour vérifier aussi si, demain matin, il n’y a pas des constructions illégales qui ont été démarrées et donc c’est vraiment un outil de pilotage de l’aménagement du territoire. Si on réfléchit un petit peu au-delà des exemples que j’ai donnés, juste pour vous montrer, pour illustrer les questions autour du spatial il y a aussi quelque chose qui est vraiment fondamental. C'est vrai pour le spatial, c'est vrai pour tous les champs de la science.

Quand vous investissez dans la science, vous voulez faire des choses, vous avez un projet ou de la technologie, vous partez d’un point A, vous voulez aller à un point B. Et puis, comme tout bon projet scientifique ou technologique, il arrive souvent ou fréquemment que ça ne marche pas, que ça ne fonctionne pas, on n’y arrive pas. Et puis, il arrive aussi non moins fréquemment qu’on ait des retombées tout à fait inattendues du projet. Vous avez, par exemple, tous en tête… Je vais prendre un autre exemple.

Dans les années 60, quand on a commencé à faire des engins spatiaux, on avait besoin de trouver des isolants qui permettaient - Vous savez que l’espace est un endroit où il fait à la fois très chaud et très froid selon votre orientation, ce sont des conditions de vie particulièrement atroces. Donc on cherchait des isolants. Donc, on a fait ces beaux isolants. Vous voyez souvent les satellites entourés d’un tissu doré. Ce n’est rien d’autre qu’une couverture de survie. En fait, c’est la couverture de survie qui a été construite, imaginée, en utilisant ce développement spatial.

Si on réfléchit un peu et qu’on garde en fait les grands champs, non plus des exemples mais vraiment des grands champs où le spatial joue un rôle déterminant. C’est sans doute le slide le plus important de cette présentation, c’est le climat. Aujourd’hui, il y a un consensus dans la communauté scientifique pour dire qu’effectivement, le climat se détériore. On assiste à une forme de réchauffement climatique. Que ce réchauffement climatique est lié à l'activité humaine. Après, il y a différents modèles, différentes évolutions.

Et c’est très important d’avoir le plus de données possibles sur l’ensemble de la planète, de plein de paramètres qui sont extrêmement variés, de température, d’altimétrie, de questions autour de la salinité des océans, du pH. Il y a énormément de paramètres extrêmement importants et qui permettent de nourrir les modèles qui permettent de modéliser le climat. Ces modèles sont des modèles mathématiques très complexes, des modèles maillés qui tournent sur des supercalculateurs de très grande taille. Ça demande une grosse puissance de calcul, mais surtout la précision de ces modèles, elle vient de la qualité des mesures et de la qualité des inputs, les valeurs qu’on rentre dans ces modèles.

Et pour ça, vous avez besoin - Soit vous faites des observations ponctuelles avec des capteurs, soit, grâce au satellite, vous êtes capable avec des taux de revisite extrêmement élevés - des satellites capables de repasser plusieurs fois sur le même point à des fréquences élevées et avec des précisions très élevées - eh bien, vous êtes capables d’enrichir ces modèles, de les rendre bien meilleurs et d’avoir une bien meilleure compréhension de ces modèles climatiques.

Une bonne compréhension de ces modèles climatiques permet aussi de comprendre sur quelles variables on peut jouer demain et comment on peut agir pour essayer de travailler sur cette question du réchauffement climatique et d’anticiper les changements qui vont advenir. Donc, c’est absolument essentiel. Pour vous donner un ordre de grandeur : aujourd’hui, l’altimétrie, la mesure de la hauteur des eaux, qui est un enjeu absolument central pour le climat, on est très très bons en France, on arrive à mesurer, avec une précision de 0,5 millimètre à peu près, la hauteur des eaux, et pas simplement à deux ou trois points, mais sur l’ensemble du globe.

Ça permet d’enrichir et de mettre plein de données dans les modèles qui permettent de modéliser le climat. J’ai parlé climat, deuxième grand sujet qui est très important, on ne peut pas y échapper quand on fait du spatial, c’est la question autour de la défense et de la dissuasion. Tout le spatial travaille dans une forme de dualité, aussi bien sur la question des lanceurs que sur la question des satellites. Vous voyez, au centre, il y a une superbe Ariane 5 qui est en train de décoller de Kourou. Ariane 5, c’est notre lanceur actuel, Ariane 6, c’est le prochain lanceur qui va arriver dans quelques mois. Vous voyez à gauche le M51 qui est le missile de dissuasion français.

Il n’y a rien qui ressemble plus à un missile qu’un lanceur et réciproquement. Donc il y a toujours eu une forme de dualité. Les gens qui font des lanceurs font aussi des missiles et réciproquement. Et les grandes puissances spatiales sont aussi les puissances qui ont cette capacité de missiles stratégiques. Le deuxième point, qui est vraiment fondamental : il faut donner - Nos forces armées, nos forces de défense, ont besoin de trois choses.

Elles nous demandent trois choses : de voir ce qu’il se passe sur un théâtre d’opération, ça veut dire avoir des systèmes d’observation optiques ou autres mais qui ont des précisions évidemment bien meilleures que les images de Google Earth, comme vous pouvez l’imaginer. Elles veulent aussi être capables de communiquer de manière sécurisée, c’est-à-dire communiquer entre elles sans que personne ne les écoute. Elles veulent aussi essayer d’écouter ce qu’il se passe, pas tellement le contenu des conversations, mais plus savoir qui est en train de communiquer avec qui sur l’ensemble du globe.

C’est donc énormément de travail aussi des satellites dédiés qui sont spécifiques et consacrés à ça et qui sont absolument cruciaux et très utiles dans tous les conflits, y compris ceux qu’on connaît aujourd’hui. Le spatial, je l’ai appelé le laboratoire ultime. C’est un endroit extraordinairement hostile. Je vais en reparler dans 30 secondes. Mais au-delà de cette hostilité, c’est un endroit où on est capable de faire des expériences et des manipulations qu’on ne peut faire nulle part ailleurs : vous n’avez pas de gravité, c’est le vide absolu, c’est les températures très basses, etc. Il y a plein de bonnes raisons.

Et donc il y a plein de missions spatiales qui permettent, par exemple, d’explorer des lois fondamentales de la physique et de faire des expériences pour les vérifier, pour les affirmer, et donc pour développer notre connaissance sur des choses très fondamentales. C’est aussi des missions spatiales qui vont être capables d’aller questionner notre univers et de « remonter dans le temps » à travers des observations pour comprendre ce qu’il s’est passé après le Big Bang et donc c’est la quête de nos origines. C’est aussi des missions d’exploration planétaire. Donc, vous voyez évidemment une superbe mission martienne avec le petit hélicoptère Ingenuity.

Notre grande fierté, une grande fierté française - je suis un peu chauvin, désolé - c’est qu’on est dans toutes les missions martiennes de la NASA pour une chose qu’on sait très bien faire, c’est les caméras. Ce ne sont pas des caméras, c’est la KEM cam. C’est la tête du robot que vous voyez tout en haut, C’est un laser qui va vaporiser un peu de roches et qui derrière va être analysé. On va être capable de connaître la composition exacte et précise de ce qui a été vaporisé. Donc on est sur toutes les missions autour de ça et on est aussi en France l’équipe qui a fait le sismographe qui a été envoyé sur Mars.

Juste pour dire qu’il y a plein d’autres - là, c’était Mars - mais il y a plein d’autres sujets passionnants qui vont arriver avec des missions : la mission Joyce autour de Jupiter, les missions Mercure qui vont commencer à rendre leurs données, une mission qui a été lancée en 2018 et qui va commencer à être pleinement exploitée en 2025. Il y a plein de missions incroyables qui vont arriver dans pas longtemps. Stay tuned, comme disent nos amis américains. Et pour terminer, évidemment, quand on parle de spatial, il faut parler un peu de science-fiction. Est-ce que c’est de la science-fiction ou pas ? Je vous laisserai en discuter.

Donc on est sur Mars - Je ne sais pas si c’est Thomas Pesquet, Probablement pas Thomas Pesquet parce qu’il sera déjà un peu trop âgé.