Adieu Microscope : le satellite français qui a vérifié la relativité générale dans l’espace tire sa révérence

C’est la fin du voyage pour Microscope. Le satellite scientifique français, qui a été mis en orbite à la fin avril 2016, a reçu mardi 16 octobre ses ultimes instructions de la part du Centre national d’études spatiales. Inactif depuis 17h50, l’engin va maintenant être désorbité. Une manœuvre qui prendra énormément de temps — 27 ans ! — mais qui est l’occasion de se servir d’une solution basée sur… deux grandes voiles.

Depuis 2008 et la loi relative aux opérations spatiales, une stratégie doit être planifiée de façon à limiter la hausse des débris en orbite autour de la Terre. Dans le cas de Microscope, l’approche qui a été retenue implique de se servir de deux grandes voiles destinées à augmenter sa surface de frottement avec l’atmosphère, jusqu’à sa désintégration.

Des voiles spatiales

Appelé IDEAS (Innovative DEorbiting Aerobrake System), ce système d’aérofreinage est « innovant », commente l’agence spatiale française, car il permet de raccourcir le délai pour un désorbitage complet. Sans IDEAS, il faudrait patienter 73 ans pour que l’engin se consume. Il repose sur deux mâts gonflables de 4,5 mètres, autour duquel se déploie une membrane de 50 centimètres de large.

IDEAS subit ici son baptême du feu, car il n’a jamais été utilisé en conditions réelles avant. Il a bien sûr été testé, notamment en 2007 en situation d’impesanteur, mais cela reste une grande première. Le Cnes parle d’une « démonstration technologique », qui sera suivie au sol par des radars, et qui pourra servir ultérieurement sur d’autres satellites, si le dispositif donne satisfaction.

Tester un pilier de la relativité générale

Microscope a servi à tester la théorie de la relativité générale, énoncée en 1915 par Albert Einstein. Plus précisément, il s’agissait de vérifier le principe d’équivalence, qui dit que tous les corps tombent dans le vide à la même vitesse, quelle que soit leur masse ou leur composition. Sa justesse a pu être constatée à des seuils extrêmement fins, de l’ordre 2.10^-14 fois la gravité terrestre.

Pour cela, le comportement de deux cylindres creux concentriques — le premier est en platine et a une masse de 400 grammes et le second est en titane avec une masse de 300 grammes — a été observé en apesanteur. Ils se sont aidés d’un système électrostatique installé dans l’enceinte accueillant les deux volumes pour les maintenir parfaitement immobiles l’un par rapport à l’autre.

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Tout le monde de la physique pourrait être bouleversé

Les analyses scientifiques ne sont toutefois pas terminées. Si le principe d’équivalence a été vérifié à 10^-14, est-elle encore valide à  10^-15 ? Réponse en 2019, date à laquelle toutes les données auront été acquises, analysées et synthétisées dans des résultats, forcément très attendus par la communauté scientifique. Car si cela ne se vérifie pas à cette échelle, c’est tout le monde de la physique qui serait bouleversé.

En effet, le principe d’équivalence est « mis à l’épreuve car les nouvelles théories – qui cherchent à concilier la gravitation avec les autres interactions fondamentales (nucléaire et électromagnétique)  », rappelle Cnes. En effet, celles-ci « prédisent qu’il risque d’être violé à un niveau très faible ». D’où l’intérêt de faire des mesures les plus précises possible, pour faire le tri dans les théories alternatives.