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«Objectifs Lune» suisses, grâce au savoir-faire d’une usine argovienne

Un objectif Kern de 75 mm ayant voyagé vers la Lune | DR

«Si c’est bien une caméra américaine qui, attachée à la fenêtre du module Eagle, a filmé le premier alunissage en 1969, son objectif de 10 mm sortait d'une usine autrefois bien connue en Suisse pour ses instruments de précision: Kern, située dans la ville d'Aarau. L'entreprise helvète a en effet fourni à la Nasa quatre objectifs destinés à partir avec les missions Apollo.»

Pourquoi cette histoire. C’est l’une des anecdotes narrées par Lukas Viglietti, pilote de ligne chez Swiss et passionné de l’ère Apollo, et Myriam Détruy, journaliste scientifique, dans leur livre «De la Suisse à la Lune»*. Ce livre raconte les histoires, parfois connues (le vent solaire, le velcro, la montre Omega) et souvent moins, des objets et personnes «suisses» ayant pris part au célèbre programme spatial américain. A l’occasion du cinquantenaire du premier pas de l’homme sur la Lune, ce 21 juillet 2019, Heidi.news en publie les bonnes feuilles cette semaine.

«C'est un sac dont la forme rappelle ceux que portaient autrefois les médecins, et dont le tissu a à peine perdu sa blancheur originelle. Il a été légué au National Air and Space Museum (Musée national de l'air et de l'espace) de Washington en 2014, deux ans après la mort de son propriétaire, Neil Armstrong. À l’intérieur se trouvaient plusieurs objets qui semblaient avoir été emportés dans l'espace. Parmi eux, un miroir, un filet, un petit couvercle en métal, ou encore une sangle terminée par un mousqueton pour s'attacher lors du voyage en apesanteur. Mais l'élément qui retient le plus l'attention est cette caméra compacte de 16 mm, qui tient dans la main. Toutes les autres missions Apollo seront également équipées de cet appareil.»

L’origine de l’histoire. «Lorsque l'agence spatiale américaine (Nasa) recherche un fabricant d'optique de précision, Kern est loin d'être un nom inconnu. Fondée en 1819, la société a ouvert des bureaux à New York en 1952 et les a ensuite déplacés à Porchester, à 50 km de la «grosse pomme». L'industrie spatiale a bénéficié très tôt de l'expertise suisse, dont les théodolites ont été essentiels à la construction de plusieurs chantiers.

  • Le théodolite est un instrument d’optique mesurant les angles dans les deux plans horizontal et vertical, afin de déterminer une direction et effectuer les mesures d’une triangulation

En 1959, la base de lancement de Cap Canaveral, rebaptisée Kennedy Space Center entre 1963 et 1972, est réaménagée avec de nouvelles rampes de lancements. Leur orientation parfaite pour optimiser les tirs de fusée est donnée grâce à des théodolites dont la précision est telle que leur déviation maximale est de 0,25 mm sur une distance de mesure de 100 m.

Par ailleurs, pour assembler la plus grande fusée jamais construite, la Saturn V (111 m de haut), qui emmène les hommes d'Apollo sur la Lune, des instruments de mesure hors du commun sont nécessaires. Les quatre panneaux externes abritant le module lunaire sont installés en cercle parfait grâce à un théodolite de Kern qui prend des mesures au centre.»

En version astronomique aussi. «L'entreprise a même développé une version astronomique de l'instrument, dotée d'un télescope, afin de se repérer à l'aide de points célestes. Le suivi radar de la fusée lors de son vol est fait par trois radiotélescopes répartis autour de notre planète dont les antennes ont été positionnées à l'aide d’un théodolite DKM 3-A. Enfin, Kern a également été sollicitée par la société Paillard pour fabriquer des lentilles destinées aux caméras 8 et 16 mm.»

Où sont les difficultés. «Autant dire que les compétences suisses intéressent vivement la Nasa pour ses missions lunaires. Mais le cahier des charges ne correspond à aucun autre tant l'environnement dans lequel les appareils vont être utilisés est extrême. C'est ce qu'expliquent des représentants de Paillard, qui sert d'intermédiaire, et des ingénieurs de la Nasa lors d'une visite qu'ils font en 1967 à Aarau:

  • Les objectifs doivent avoir des propriétés mécaniques qui les rendent résistants à l'accélération exercée par le décollage de la fusée, ainsi qu'à la pression et à l'énorme variation des températures sur la Lune.

  • La monture doit être faite avec un acier spécial dont le coefficient de dilatation thermique est semblable à celui du verre.

  • Comme la poussière est un élément très envahissant, il faut que l'étanchéité soit la plus élevée possible.

Au total, une série de 25 tests est menée sur chacun des objectifs, soumis notamment à cinq minutes d'accélération avec une force de 5,5 g – semblable à une Formule 1 qui accélère au maximum dans un virage – et à une exposition à des températures allant de -40 à + 70°C. Kern accepte de relever le défi, plus pour le prestige que pour les affaires, le nombre d'objectifs à fournir étant relativement peu important.»

Les avantages du Swiss made. «Voilà donc l'entreprise en pleine effervescence. Les délais de livraison sont courts, et les calculs de correction à faire pour chaque objectif (10, 16, 75 et 180 mm) sont nombreux. Mais la Nasa sait qu'elle peut compter sur une entreprise très réactive, dotée d'une grande capacité de développement et de production. Certaines versions, testées lors d'Apollo 10 ou 11, sont modifiées pour la mission suivante.

Ces objectifs suisses sont à chaque fois du voyage. Les caméras se trouvent dans les modules de commandes, plus exactement sur le cadre du hublot de rendez-vous, ainsi que dans le module lunaire où elles sont placées en haut du cadre du hublot droit, c'est-à-dire celui du pilote.

Les images qu'elles fournissent sont une source d'information unique sur la façon dont les astronautes et les objets se comportent durant la mission. Deux types d’images sont particulièrement souhaités:

  • les rendez-vous entre vaisseaux spatiaux

  • les alunissages

Pour filmer ces derniers, un miroir placé à l’extrémité de l’objectif avec un angle de 45 degrés permet de filmer verticalement le sol. Lors du premier alunissage de la mission Apollo 11, la caméra est aussi utilisée pour immortaliser les activités extra-véhiculaires, à raison d'une image par seconde. Par la suite, les astronautes emportent les appareils au cours de leurs explorations, y compris sur les rovers lunaires.»

Enchères et plainte. «Pas étonnant donc que ces caméras soient les objets les plus particuliers de l'héritage Apollo. Si la caméra de 16 mm de Neil Armstrong a fini au musée, une autre a fait parler d'elle en 2011, après que son propriétaire, Edgar Mitchell, a essayé de la vendre aux enchères via la société Bonhams. Cette dernière l'a estimée entre 60’000 et 80’000 dollars.

La Nasa a cependant porté plainte contre l'ancien astronaute, clamant que c'était un bien qui lui appartenait. Or d'après Edgar Mitchell et ses amis astronautes qui le soutiennent, cette caméra, comme tous les objets présents dans le module Antarès qui s'est écrasé à la surface de la Lune afin de tester le sismomètre qui y avait été installé, aurait dû être abandonnée. Un accord stipulait que certains objets pouvaient être rapportés sur Terre, mais d'après la Nasa, la caméra n'en faisait pas partie. Elle a donc été retirée des ventes, et Edgar Mitchell a fait appel de la décision. La fin de l'histoire n'est pas encore connue, mais entre-temps, le sixième homme a avoir marché sur la Lune a rejoint les étoiles.»

***«De la Suisse à la Lune».* De Lukas Viglietti et Myriam Détruy. A paraître en octobre aux Presses polytechniques universitaires romandes ()*

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