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Les États-Unis ont un anneau de 480 millions d’aiguilles de cuivre lancé en 1963 : certains paquets n’ont jamais quitté l’orbite

Les États-Unis ont un anneau de 480 millions d'aiguilles de cuivre lancé en 1963 : certains paquets n'ont jamais quitté l'...

Un demi-milliard de petites aiguilles de cuivre flottant autour de la Terre : voilà ce que l’armée américaine a bel et bien envoyé dans l’espace en 1963. L’objectif était de placer un anneau de 480 000 000 d’antennes dipôles en cuivre en orbite pour faciliter la communication radio mondiale. Baptisé Project West Ford, ce projet militaire du plus fort de la Guerre froide a fonctionné, brièvement, avant de laisser derrière lui des vestiges qui tournent encore aujourd’hui.

Au plus fort de la Guerre froide, toutes les communications internationales passaient soit par des câbles sous-marins, soit rebondissaient sur l’ionosphère naturelle. L’armée américaine craignait que les Soviétiques ne coupent ces câbles, ce qui aurait rendu les forces américaines dépendantes d’une ionosphère imprévisible pour communiquer avec l’étranger. La solution retenue, plutôt que de multiplier les satellites (encore balbutiants à l’époque), a été radicale : fabriquer une ionosphère artificielle avec des millions de brins de cuivre.

À retenir

  • Une ionosphère artificielle construite à partir de 480 millions de fils de cuivre de 1,78 cm : pourquoi cette idée radicale ?
  • Le premier lancement en 1961 a échoué catastrophiquement, mais le second en 1963 a partiellement fonctionné
  • Des dizaines d’amas de cuivre compacté resteront en orbite pendant des siècles, bien au-delà de la durée prévue

Une pluie de confettis métalliques calculée au micromètre

Les aiguilles utilisées mesuraient 1,78 centimètre de long et environ 25 micromètres de diamètre, cette longueur ayant été choisie car elle correspondait à la moitié de la longueur d’onde du signal à 8 GHz utilisé dans l’étude. chaque petit fil de cuivre faisait office d’antenne dipôle miniature, capable de réfléchir les ondes radio comme le ferait une antenne classique, mais à une échelle微scopique.

Le tout était compacté dans un dispositif d’à peine 20 kilos. Les aiguilles étaient empaquetées densément dans des blocs faits d’un gel de naphtalène qui devait s’évaporer rapidement dans l’espace, l’ensemble ne pesant que 20 kg. Une fois libérées, elles ne se sont pas dispersées instantanément : les centaines de millions d’aiguilles de cuivre se sont progressivement réparties dans toute leur orbite sur une période de deux mois.

Le premier essai, en octobre 1961, a été un échec cuisant. La première tentative pour placer les particules de cuivre en orbite a été menée, mais le dispositif conçu pour disperser les aiguilles dans la ceinture requise n’a pas fonctionné correctement, laissant à l’Armée de l’air quatre ou cinq amas inutiles de fil flottant autour de la Terre. Résultat ? Un fiasco technique payé au prix fort. Il a fallu attendre le 9 mai 1963 pour que le second lancement se déroule sans accroc, le premier lancement s’étant terminé en échec, mais le second s’étant déroulé sans problème le 9 mai 1963.

Un anneau qui a fonctionné, avant de disparaître comme prévu

La ceinture finale n’avait rien d’anecdotique. Le nuage final en forme de donut mesurait 15 kilomètres de large, 30 kilomètres d’épaisseur, et encerclait le globe à une altitude de 3 700 kilomètres. Depuis le sol, les ingénieurs du MIT Lincoln Laboratory ont réussi à faire transiter des données à travers cette ceinture de cuivre. Grâce à des antennes de 18,5 mètres, ils ont réussi à démontrer une communication à environ 20 kbits/seconde entre Millstone et Camp Parks, en Californie.

Une prouesse pour l’époque, où l’idée même de communication numérique à distance restait balbutiante. Mais le projet n’a jamais eu de suite : les satellites de communication, en plein essor dans la décennie suivante, ont rendu ce système obsolète avant même qu’il ne devienne opérationnel à grande échelle.

Les aiguilles correctement dispersées, elles, ont disparu comme prévu. La pression de la lumière solaire devait faire que les dipôles ne restent en orbite que pendant une courte période d’environ trois ans. Sur le papier, l’expérience était donc censée s’effacer d’elle-même, sans laisser de trace durable dans l’espace. C’est là que l’histoire prend un tournant inattendu.

Des amas qui refusent de quitter l’orbite, six décennies plus tard

Tout ne s’est pas dispersé comme prévu. Une enquête menée après la mission a conclu que seulement 25 à 45 % des 480 millions de dipôles prévus s’étaient dispersés correctement, les autres étant restés en amas, découverts plus tard par le réseau de surveillance spatiale américain (SSN). Ces paquets compacts de fils enchevêtrés se sont comportés très différemment des aiguilles isolées. Bien que toujours fortement affectés par la pression de radiation solaire, ces amas n’ont pas décru aussi rapidement que les aiguilles individuelles.

Le chiffre a longtemps tourné autour de 46 amas recensés par la NASA en 2013. Aujourd’hui, ce nombre a légèrement diminué mais reste impressionnant pour un objet lancé il y a plus de soixante ans : le catalogue orbital compte encore environ 40 amas de Westford Needles en orbite, dont certains ne devraient pas retomber avant des siècles.

L’un de ces amas, référencé sous le numéro NORAD 602, illustre bien la longévité de ces débris. Il a été largué en 1963 et continue de tourner à une inclinaison de 87 degrés. Des observations radar menées bien plus tard ont confirmé leur persistance : des observations radar effectuées à Goldstone, en Californie, entre 1994 et 1996, ont détecté des échos provenant d’amas survivants associés aux aiguilles de West Ford. Trente ans après le lancement, ces morceaux de cuivre renvoyaient encore un signal détectable depuis le sol.

Un héritage juridique plus durable que les débris eux-mêmes

Le projet a suscité une vive opposition de la communauté scientifique dès son annonce. Les astronomes radio se sont opposés à l’idée, craignant qu’elle n’affecte leurs recherches. Cette polémique internationale n’est pas restée sans conséquence diplomatique : la protestation internationale a finalement débouché sur une clause de consultation intégrée au Traité de l’espace extra-atmosphérique de 1967.

C’est peut-être la trace la plus durable de Project West Ford, plus encore que les amas de cuivre eux-mêmes. Avant même l’ère des méga-constellations de satellites, un projet militaire américain avait déjà posé la question de qui a le droit de décider comment l’espace doit être utilisé, et sous quelles conditions. Une aiguille de 1,78 centimètre, en apparence insignifiante, a fini par peser dans la rédaction du droit spatial international, une ironie qui n’a échappé à personne dans le petit monde des juristes de l’espace.

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