FieldBox.ai est invité au Salon du Bourget par Liebherr (Hall 2A , Booth A276). A cette occasion, nous sommes allés interviewer Jean-Marc Salotti, Directeur des Relations Internationales de l’Ecole Nationale Supérieure de Cognitique – Bordeaux INP, et membre de l’équipe de recherche Auctus à l’INRIA

     

Jean-Marc Salotti, que faites-vous dans la vie ? Je suis professeur des universités en Intelligence Artificielle. J’enseigne les deux grandes parties de l’IA: l’IA symbolique et la Data science. Je suis dans une équipe de recherche de l’INRIA appelée Auctus, dirigée par David Daney. L’Ecole Nationale Supérieure de Cognitique où j’enseigne appartient à Bordeaux INP. Nous formons des ingénieurs généralistes de niveau Bac+5. Il y a notamment de l’informatique, des mathématiques et des statistiques. Nous proposons également des cours d’automatique, de traitement du signal et de psychologie cognitive, ce qui permet à nos étudiants d’être entre plusieurs domaines. L’école est bien positionnée entre les différentes spécialistes en entreprises en informatique, maîtrise des facteurs humains et interactions homme-système.

Quels sont vos travaux de recherches plus spécifiquement aujourd’hui ? Aujourd’hui je travaille principalement sur la robotique collaborative. Je suis aussi membre de l’Académie Internationale d’Astronautique et je publie des articles scientifiques relatifs aux vols spatiaux habités. Je m’investis beaucoup sur les questions du futur de l’exploration spatial. J’ai été récemment à une conférence à Paris organisée par la Société Française d’Energie Nucléaire pour présenter l’avenir du spatial habité, et en particulier comment le nucléaire pourrait être exploité dans le spatial. Je participe également la semaine prochaine à Turin à une conférence sur le spatial habité.

Et l’IA dans tout ça ? D’abord quand on travaille en robotique collaborative, il faut prendre en compte la composante IA. Je ne développe pas d’algorithmes spécifiques en IA, donc je ne peux pas dire que je fais de la recherche en IA, mais j’exploite des modèles pour mes propres recherches. Quand on fait un robot collaboratif, on se pose la question de l’autonomie du robot. Qu’est ce qu’il va être en mesure de faire ? Qu’est ce qu’on peut faire ou ne pas faire avec un robot. Cela concerne un peu toutes les étapes, de la vision par ordinateur à la manipulation d’objet, et cela concerne bien sûr la gestion des données, avec également  une dimension d’apprentissage.

Quel est alors le lien entre les deux? Est-ce que le problème est de rendre autonome des véhicules situés à de très grande distance? Le lien, c’est ce que j’appelle interaction homme-système complexe. Dans le cas du robot, c’est le robot qui joue le rôle du système complexe et on étudie les interactions entre le robot et l’humain. Dans le spatial habité, c’est un petit peu la même problématique générale mais le rôle du système complexe est joué par l’habitat. Ca va même plus loin parce qu’en fait on change d’habitat et puis en plus c’est un système totalement artificiel et complet, qui doit fournir non seulement la capacité de propulsion. Mais aussi la capacité de vie, puisqu’il faut vivre à l’intérieur. Il faut à la fois y manger, boire et dormir entre autres choses.

La pluridisciplinarité entre la physique de l’astronautique et la partie humaine apporte un éclairage intéressant sur ces problématiques. Il y a beaucoup de gens qui sont spécialisés en astronautique, qui sont très bon sur la propulsion, ou sur les problèmes thermiques par exemple, mais qui sont très loin du facteur humain. Et réciproquement, les personnes qui viennent des sciences sociales ont du mal à s’intéresser aux problèmes de calcul de trajectoire et de choc thermique. Entre la physique et les sciences humaines et sociales, il y a souvent un gouffre. Quand on travaille sur l’interaction homme-système, on fait le pont. En robotique collaborative, c’est pareil, non seulement il faut concevoir le système robot mais il faut aussi prendre en compte l’humain et surtout sur se poser la question du rôle de chacun et de l’acceptabilité. On est en plein dans ces problèmes multidisciplinaires.

Sur la question de l’exploration de Mars, quelles sont les difficultés spécifiques pour utiliser des technologies de traitement massif des données dans le cadre de conception la d’un programme ou de la réalisation d’une mission?En vérité à la base, on a pas de données. La datascience ne peut pas intervenir. Les gros problèmes se situent dans le domaine de la conception car il y a un très grand nombre d’options et c’est finalement très compliqué de définir le bon scénario. Je suis assez critique des scénarios de la NASA. La NASA a publié de gros rapports très intéressants et très complets mais ce sont pratiquement des usines à gaz qui ne sont pas implémentés tellement ils sont compliqués. Ils sont définis sur une durée bien supérieure à celle d’un mandat présidentiel et personne ne se risquerait à se lancer dans un tel programme.

En tout cas, dans ces scénarios, il n’y a pas un seul vaisseau, il en faut plusieurs. Il faut un vaisseau pour emmener les hommes dans le cosmos bien entendu, il faut un atterrisseur car souvent c’est un module différent qu’on va faire atterrir, ensuite il faut aussi penser au retour, et pour le retour il faut acheminer un petit vaisseau qui va attendre en orbite. Il faut amener le tout et définir enfin les moyens d’atterrissages sur Terre pour le retour final. Il faut aussi prévoir les risques, envisager des scénarios de repli… Cela fait un nombre d’options finalement très important et il est assez difficile, pour en revenir à l’IA de définir un arbre de décision. La NASA a essayé de le faire mais ils n’ont pas su définir les bons paramètres.

A vous entendre ça ressemble presque à un problème de logistique Oui c’est un problème de logistique. Tout à fait. Que l’on pourrait d’ailleurs retrouver dans d’autres industries. Il y a tout un tas de choses à apporter sur Mars et il y a tellement de façon de le faire que c’est difficile de décider. Dans les paramètres, il y a aussi les systèmes de propulsion eux-mêmes. On peut être en tout chimique, on peut être en nucléaire thermique on peut être en solaire électrique, et même en nucléaire électrique. Enfin ça fait vraiment tout un tas d’options qui présentent chacune des inconvénients et les avantages. Mais la NASA s’oriente vers une stratégie qui ne me semble pas optimale.

En quoi consiste-t-elle ? Ils sont en train de partir vers la Lune qui serait utilisée comme un gateway. Il veulent faire une station spatiale orbitale prêt de la Lune qui pourrait servir de base intermédiaire avant d’aller vers Mars. C’est une usine à gaz ! Ils suggèrent cela dans un scénario où le solaire électrique est utilisé, et le solaire électrique c’est compliqué. Ca marche bien mais  l’accélération est très très faible pendant très longtemps. Il faut laisser le moteur allumé très longtemps pour avoir une accélération correcte, et après réciproquement il faut freiner tout doucement.

Le chimique c’est totalement différent. Dès l’orbite basse, on met plein gaz, on a une poussée très forte très rapide qui ne dure que quelques minutes. On coupe alors les moteurs une fois acquise une vitesse suffisamment importante pour s’échapper de la terre et on peut aller jusqu’à Mars si on a la vélocité suffisante. Si on arrive à 13kilomètres/ seconde, c’est bon on est en vitesse d’échappement de la terre et si on est sur une bonne trajectoire, on peut arriver sur Mars comme ça. Il peut y avoir des ajustements de trajectoire. Je ne sais pas s’il y a de l’IA à mettre de dedans.

Quelles sont justement les technologies qui permettent d’évaluer des scénarios dans alors qu’on a l’impression de ne pas pouvoir définir un ensemble fini de scénarios ? Il y a un juge de paix : c’est ce qu’on appelle la masse initiale en orbite basse, c’est à dire la quantité de matière qu’il faut emmener avec les fusées. Le problème c’est que la NASA a fait des évaluations biaisées. Si on commence à évaluer des scénarios en prenant des mauvaises options, cela ne peut pas donner de bons résultats.

Le problème que l’on a quelque part, c’est aussi l’exploration d’un inconnu. Comment peut-on faire ce saut ? Dans quelle mesure est-ce l’exploration de la Lune nous apporte des informations d’une part, et quelles sont les informations envoyées par les sondes qui peuvent aider à envisager la conquête de Mars ? Est-ce que justement il n’y a pas un apprentissage à partir des données ou autre qui peut apporter des réponses ? Aller sur la Lune permet de gagner en expérience. On va mobiliser des grosses fusées, des gens. On va gagner en expérience sur les missions habitées pour la définition de la mission, l’organisation des activités sur place, la gestion des facteurs humains. Tout ça, c’est effectivement un gain évident d’expérience. Mais en vérité, on peut aussi faire plein d’expériences similaires dans un désert. Ces expériences seront un peu moins bien certes, mais il y a tout de même des choses à apprendre. Ensuite, la Lune, ce n’est pas Mars. La gravité sur Mars est trois fois plus importante que sur la Lune et trois fois moins que sur la Terre. Il n’y a pas du tout d’atmosphère sur la Lune, il y en a un petit peu sur Mars. Même le sol, ce n’est pas tout à fait la même chose. Donc les comparaisons ont leurs limites. J’ai publié un article avec un collègue pour montrer qu’aller sur la Lune n’est pas un impératif pour arriver à faire une exploration martienne.

Je voulais revenir sur un point. Il y a quelques systèmes critiques sur lequel il faut travailler et pour lesquels se posent un problème d’analyses. Il s’agit notamment des problèmes d’entrée dans l’atmosphère, de descente et d’atterrissage. Sur la Lune et sur Mars c’est totalement différent, car sur Mars il y aura un échauffement atmosphérique très important du fait qu’on arrive à très grande vitesse donc il fait un bouclier thermique, comme pour entrer dans l’atmosphère de la Terre.

Le problème qui se pose c’est que la densité de l’atmosphère martienne varie en fonction des saisons et même du climat du jour parce qui évolue comme sur Terre. Selon qu’il fait beau ou pas, les conditions d’entrée dans l’atmosphère sont différents. Or l’atterrissage sur Mars doit être programmé avec précision.

La NASA à chaque nouvelle mission collecte des données. Ils ont des données certainement pour modéliser au mieux l’atmosphère. Voilà un des problèmes clés, et malheureusement, je doute que la NASA mette ces données à disposition. Voilà en tout cas un domaine où il y a besoin d’analyser les données sérieusement et d’asseoir un modèle là-dessus pour guider le module qui rentre. Ce guidage se fait en jouant sur la portance ce qui nécessite un ajustement en permanence. Il y aura une incertitude sur le point d’arrivée, mais l’objectif est de la réduire de 5 à 10 km, avec des ajustements latéraux à prévoir lorsque le module est entre 10 et 20 km d’altitude. Il peut y avoir un fort besoin d’analytique sur cette phase d’atterrissage. C’est d’autant plus important qu’il y aura plusieurs modules à emmener sur Mars. Il faut donc être très précis.

Cela fait évidemment penser à SpaceX qui ramène ses modules à terre. Ils doivent également avoir plein de données sur leur atterrissage et il y a sans doute aussi des choses à faire, notamment sur la commande. ça fonctionne déjà mais on sent bien qu’il y a des choses à faire, également en simulation. On peut imaginer apprendre la bonne commande en fonction des paramètres de vitesses et d’orientation de la descente du véhicule, apprendre en temps réel, probablement avec des réseaux de neurones récursifs. De la même façon sont mises en place les systèmes de commande pour les voitures autonomes. C’est un peu pareil, en l’occurrence, il faut imaginer un régulateur de vitesse pour s’assurer d’atteindre la vitesse 0 à zéro mètre du sol.

Est-ce que Space X n’est pas mieux placé que la NASA pour mettre cela en place, également parce qu’ils sont capables de définir des objectifs très ambitieux ? Sur ce sujet certainement. C’est un problème compliqué. Ils sont en train de développer un très gros vaisseau. Il y a des chances qu’ils y parviennent. D’un point de vue conceptuel, leur solution est envisageable. Après il y a pas mal de problèmes techniques, cela va mettre du temps. Ce qu’ils font d’assez intéressant c’est qu’ils envisagent un ravitaillement en orbite : le premier étage et le deuxième étage reviendraient sur Terre, ce qui ne s’était jamais fait. Il y a jusqu’à maintenant toujours un élément jetable. Si ça marche ce serait une grande nouveauté.

J’ai vu que les Français ont fait des études très sérieuses pour regarder s’ils pouvaient également avoir des éléments réutilisables. Ils sont arrivé à la conclusion que le nombre de lancements doit être important pour que ce soit intéressant financièrement. Ariane fait une douzaine de lancements par an. S’ils n’en font que deux ou trois par an, ils risquent  de mettre en tension les constructeurs de fusées ou de boosters. C’est aussi une des raisons pour laquelle la NASA fait fausse route selon moi. Dans leurs scénarios, il faudrait être capable de produire ces fusées et pendant les deux ans suivants d’arrêter la production. Or un minimum de deux par an est nécessaire pour maintenir l’activité dans le tissu industriel des fournisseurs. A ce stade, pour Ariane, cela ne semble pas valoir le coup de faire du réutilisable. Space X serait rentable, mais avec une trentaine de lancements par an, avec un peu plus de missions à faire.

Concernant Space X, pour l’arrivée sur Mars, ça va être très compliqué pour eux à mon sens. Je m’interroge sur la qualification des atterrissages. Comment vont-ils  réussir à qualifier leur système d’atterrissage ? Traditionnellement dans le domaine spatial, des lancement à vides précèdent les vols habités. C’est le cas par exemple pour les SLS de Lockheed-Martin et Boeing. On fait d’abord des missions à vide, puis des vols habités sans mission et après on commence une vraie mission. C’est pareil pour les lancements industriels : on ne met pas une charge utile au premier lancement.  Ariane 6 fait également un premier lancement sans rien à l’intérieur. On ne peut pas prendre de risques. Pour une mission vers Mars, ce serait pareil, il faudrait réaliser une qualification avec un lancement à vide. On ne va pas mettre des astronautes pour le premier atterrissage sur Mars. Ce serait casse-cou. Je me demande donc comment ils vont procéder pour faire cette qualification. Peut-être vont-ils envoyer un gros vaisseau et espérer que ce soit qualificatif. La qualification est une tâche complexe d’autant plus que l’atmosphère martienne est changeante. Un seul vol risque de ne pas être suffisant pour qualifier, il faudrait qualifier avec des des vitesses un peu différentes et des conditions atmosphériques différentes.

L’avantage qu’ont les américains est leur capacité à changer de concept. Ils vont peut-être changer complètement leur fusil d’épaule dans 5 ou 6 ans parce qu’ils se rendront compte que cela ne marche pas. Les Français ont tendance à prendre moins de risques, à aller plus progressivement contrairement à Space X.

Est-ce que Space X, qui est un peu la start-up de l’espace, n’a pas un avantage parce qu’ils n’ont pas d’historique, ils sont capables d’envisager des scénarios où un premier vol habité même sans qualifications atterrit sur Mars. Est-ce que c’est possible légalement et ensuite techniquement? N’ont-ils pas de ce point de vue un avantage dans la culture d’entreprise? Sur la culture d’entreprise, je pense qu’ils ont en effet un gros avantage. Il y a autre un point assez différent chez Space X c’est qu’ils font pratiquement tout, ce qui est rare. Ils fabriquent eux-même beaucoup des systèmes de la fusée. En général, on a un assemblage de plusieurs systèmes qui viennent de multiples partenaires industriels, ce qui complexifie les choses. Par ailleurs, aucune contrainte ne leur est imposée par la NASA.

Le SLS de Lockheed Martin pour la NASA est en retard, et il y a eu sur ce programme un nombre incroyable de changements de cahier des charges. Space X fait son design et choisit exactement ce qui leur convient. Sur certains points ils vont devoir intégrer des partenaires mais il garde un avantage. Par ailleurs, ils font tout localement, quasiment dans la même usine. Ils sont quand même mieux placés quelle que soit la solution qui sera choisie pour aller sur Mars. IL faut voir qu’en 1989 déjà, il y avait un plan pour aller sur Mars avec des mission habitées. Ca commence à faire. Coté NASA, il y a pas de programme clair pour y aller, ils n’ont pas le vaisseau et pas de programme de développement du vaisseau, ni pour l’atterrissage, alors qu’il s’agit de faire atterrir 40 tonnes sur Mars, ce qui ne se fait pas en claquant des doigts.

Même concernant le module habitable, malgré les avancées de l’ISS, ils ne sont pas prêts. Les modules de l’ISS ne sont pas optimisées pour une longue mission en autonomie. Il y a un ravitaillement tous les trois mois. Par exemple il n’y a pas de machine à laver le linge donc chaque astronaute doit apporter pour trois mois de de vêtements. Si c’était 3 ans, il faudrait laver et recycler davantage. Ce serait plus économique. Il y a également des problèmes autour de la gestion de la pression atmosphérique. Il y a 1 bar dans la station alors qu’il faudrait sans doute moins pour économiser. Il y a plein de systèmes qui doivent être optimisés. Même le recyclage de l’eau pourrait être mieux géré. Connaissant la NASA, ils vont concevoir un module habitable pour aller sur la Lune, et il faudra retravailler pour qu’il aille sur Mars.

Si on pense à Curiosity qui est capable de naviguer en autonomie mais aussi de décider automatiquement s’il envoie son laser sur une roche et quand il envoie son laser, cela permet une analyse chimique qui est envoyée aux ingénieurs sur terre. C’est super pratique parce que au tout début avant qu’il y ait cette IA pour qu’un ingénieur envoie un ordre à Curiosity, cela mettait vingt minutes à arriver ce qui ralentissait considérablement la démarche. Il y a beaucoup de choses à faire en utilisant la classification en télédétection : concernant les forêts concernant les océans. Le champs d’application est vaste.

C’est un autre problème, mais on peut sans doute utiliser les mêmes algorithmes. Il y a beaucoup d’entreprises j’imagine dans le secteur, qui font déjà de la classification d’images satellite.

Concernant Curiosity, c’est de la robotique aussi bien sûr. C’est vrai qu’il y a de plus en plus d’autonomie mise dans les robots planétaires mais en vérité il y a quand même de la téléopération par les humains. Pour l’anecdote avant Curiosity il y avait Spirit et Opportunity. On avait ordonné une fois au robot Spirit d’avancer de 30m ou 50m ce qui nécessitait de planifier sa trajectoire. Il est arrivé après 15m dans une zone de sable et il a commencé à s’enliser. Ils ont essayé de continuer à le faire avancer, mais il continuait à s’enliser. Ils ont fini par tout arrêter pour faire des tests complémentaires avec une copie de Spirit en Californie avant de décider de le faire continuer à avancer et d’envoyer la commande. Cela a duré un mois ou deux je crois ou deux enfin c’était très long. Ce que je veux dire, c’est que les rares fois où on a donné une commande un peu longue, cela ne s’était pas bien passé.

Il y a quand même pour ces robots la capacité de faire de la navigation en utilisant la stéréo vision et d’avoir un modèle 3D de l’environnement, de trouver les obstacles et de planifier un contournement d’obstacle avec des algorithmes classiques d’IA permettant de trouver le plus court chemin ou en tout cas un chemin acceptable.

On trouvera surement de la datascience un peu partout, même là où on ne l’attend pas. Pour prévoir l’évolution des microbes ou de bactéries qui sont chargées d’éliminer des nitrates, de purifier l’eau. Ils ont des modèles assez compliqué pour déterminer l’évolution de ces bactéries qui tiennent compte des concentrations des différents éléments dans l’eau pour déterminer leur évolution. C’est compliqué de valider un système qui a un nombre de variables très important. Et c’est ça le problème de modéliser la vie dans l’espace.

Je voulais vous parler de satellites tout à l’heure sur un point particulier. je suis en contact avec Thales Alenia Space à Toulouse. Ils ont une problématique de contrôle du montage de leur satellite. Ils ont besoin pour cela de grands panneaux 3 m de haut 3 m de large sur lesquels sont installés un grand nombre de systèmes.  Il y a donc un nombre faramineux de composants, des centaines, à installer sur ces panneaux. Ils doivent contrôler ce dispositif, et souhaiterait automatiser ce contrôle avec des robots. J’ai décliné la proposition de collaboration. Ils avaient déjà un partenaire industriel en charge de la vision, Actemium je crois.

Il voulait faire ça avec une caméra montée sur un robot, le faire de la nuit pour ne pas déranger les personnes qui travaillent dessus la journée. C’est d’une très grande complexité, et ils sont en TRL faible sur ce projet. Il y a certainement des choses à faire dans ce domaine Ils utilisent pour ce faire du Machine Learning. Il voulait notamment apprendre sur les configurations: détecter automatiquement quelles étaient les configurations acceptable, en fonction du positionnement et en utilisant pour cela de la reconnaissance de forme. A mon avis ils en ont pour des années à travailler sur ce sujet.

Dans l’aéronautique, il y a également beaucoup de choses à faire, notamment sur la maintenance, en particulier la maintenance prédictive qui repose sur la prédiction de l’usure des systèmes. La mise en oeuvre de scénario de réutilisation des vaisseaux renforce ce besoin dans le spatial.

Le fait que ce soit des si petites séries limite les possibilités d’utilisation de machine learning, notamment par rapport à ce qui se passe dans le web qui génère des milliards de données de façon organique. Est-ce qu’il n’y pas besoin d’un changement d’état d’esprit ou de paradigme pour que les industriels de l’aéronautique et du spatial soient convaincus que des technologies à base d’apprentissage peuvent apporter des choses même sur des petites séries ? Il reste quand même la partie conception. Il y a beaucoup de tests moteur, et plus généralement de tests sur les systèmes, pour déterminer quel est le diamètre optimal des pièces, la température….On est toujours à la recherche d’un optimum. Cela concerne donc Safran ou ArianeGroup. Ils effectuent par  exemple des tests sur les P120C, les nouveaux Boosters pour Ariane 6. Ils modifient aussi les moteurs Vulcain, sans les changer complètement parce qu’ils veulent limiter les tests à faire pour qualifier de nouveaux systèmes.

C’est pareil d’ailleurs pour les missions vers Mars. Ils avaient par exemple conduit des test d’entrée dans l’atmosphère terrestre pour préparer l’entrée dans l’atmosphère martienne, avec une certaine pression, une certaine température, également une certaine vitesse et une altitude d’ouverture du parachute. Il y avait donc une enveloppe de test bien définie. On a pu valider certaines hypothèses sur l’altitude d’ouverture mais on avait pas de données à la vitesse de Mach 3. Donc la théorie dit que ça doit marcher mais on a pas vraiment de données de validation.

J’ai vu également qu’il y avait un budget alloué à un nouvel atterrisseur européen, le successeur de l’ARV. C’est un système intermédiaire entre les capsules et la navette, presque une petite navette. A l’arrière il y a des petits panneaux pour pouvoir jouer un petit peu sur la portance. Sur les capsules il n’y a pas ce genre de chose. Toute la communauté de la réentrée atmosphérique est intéressée par ces sujets qui demandent un important travail de validation.

D’un point de vue politique quel est l’intérêt aujourd’hui de faire des programmes européens ? Quelle est la capacité d’action des européens ? Des budgets importants sont alloués à la recherche spatiale, tant au niveau européen que français, pour Ariane 6, à la fois pour le lanceur et pour les procédés. Il y a notamment un important programme autour de l’Internet des Objets, qui vise à adopter des technologies plus évoluées que le papier crayon pour valider l’activité de chaque personne. Encore une fois, on a tendance à rechigner à remplacer des systèmes qui sont bien qualifiés.  Il faut beaucoup d’argent. Il y a beaucoup de choses qui datent 20 à 30 ans. On pourrait sans doute faire moins lourd et plus résistant, mais il faudrait tout requalifier. Les industriels sont prisonniers de leur qualification. C’est la même chose sur les missiles. J’ai été amusé de voir l’intérieur d’un missile : les composants électroniques utilisés datent des années soixante ! Alors c’est robuste. Quand on a un transistor qui fait 50 grammes et des cables énormes. On doit pouvoir miniaturiser tout ça. De ce point de vue là, c’est aussi l’avantage de SpaceX de pouvoir partir d’une feuille blanche.

Donc quelque part il y a peut-être la place pour une start-up européenne ? Il y a une vraie volonté du CNES et de l’ESA de trouver des startups. Ils cherchent à aider au développement de startups sur le spatial.

Pour parler d’un autre acteur, l’observation de la face cachée de la Lune par la Chine a-t-elle un intérêt scientifique où est-ce purement un coup de communication. Est-ce que la conquête spatiale est liée à une volonté d’affirmation politique comme avait pu l’être le programme Apollo du temps la guerre froide ? Il y a indéniablement une composante politique dans la conquête spatiale. L’exploration spatiale, et même plus spécifiquement le spatial habité, est plus rentable qu’il n’en a l’air. Si on considère le programme américain pendant la guerre froide, on néglige beaucoup de retombées économiques indirectes. L’exemple que j’aime bien donner, c’est Star Wars. Quand on interroge tous ceux qui ont fait cette saga, on se rend compte que c’était des passionnés de la conquête spatiale. C’était une motivation très importante pour faire un film là dessus. C’est un impact indirect, mais extrêmement important. La franchise Star Wars, c’est 65 milliards de dollars ! C’est beaucoup d’argent, surtout si on prend en compte tous les produits dérivés. On peut aussi penser aux modèles réduits des fusées Saturne 5 et les combinaisons de la NASA.

Le 2e retour sur investissements indirect, c’est ce que j’appelle le gain de motivation.

Est-ce que cela se mesure selon vous à l’échelle d’une économie ? Il faut voir. Cela participe de l’épanouissement des enfants. A quinze ans, un enfant qui a la passion de l’espace va être amené à faire des études scientifiques. Il y a aussi un effet de lutte contre la dépression et des phénomènes de destruction. Cela peut aider sans doute certains qui se seraient tourné vers le vol ou la destruction voire la folie. C’est très difficile à mesurer mais je crois que ça peut être significatif. Surtout à l’heure actuelle dans des sociétés assez violentes, cela contribue à donner de l’énergie.

A mon sens, si on prend tout cela en compte, le spatial est un bon investissement. Cela génère des discussions intéressantes, et même les gens qui ont envie de devenir astronaute mais n’y parviennent pas se motivent et apprennent des choses. Ce gain facteur humain est difficilement quantifiable mais cela peut se traduire en milliards.

Je m’attendais quand même à ce que vous donniez des exemples un peu plus concrets d’applications scientifiques découvertes grâce aux vols spatiaux habités. Il y en a bien sûr. Je pense notamment qu’il y a un tout un tas d’avancées dans le domaine de l’écologie qui viennent du spatial habité. Quand on est dans un vol spatial habité, on est dans un environnement clos. On ne peut pas ouvrir la fenêtre pour aérer et donc il faut absolument gérer tous les contaminants de l’air. Il y a des filtres qui existent qu’on peut acheter qui proviennent du spatial et permettent d’améliorer le filtrage de l’air. Il y a plein d’améliorations minimes pour l’écologie qui pourraient provenir des contraintes spécifiques au spatial habité. Il y a également les problèmes de filtrage et de recyclage de l’eau dont nous parlions tout à l’heure, et son utilisation raisonnée. Il y a des solutions chimiques et des solutions biologiques. On en vient rapidement à travailler sur des solutions Zéro Déchet.

Pareil pour les missions martiennes, on aurait un besoin très important de recyclage avec un très gros rendement. Même concernant l’énergie, sur Mars il n’y a pas de pétrole et pas de gaz naturel. Il faut qu’on se débrouille avec les moyens du bord. Si aujourd’hui sur Terre, on essaie de trouver des alternatives, sur Mars, c’est une donnée de départ. Il faut penser le cycle de vie des systèmes et aussi leur fin de vie. J’aime bien cet exemple aussi car les écologistes expriment souvent un faible intérêt pour le spatial habité. Ils considèrent souvent les missions spatiales avant tout comme un gaspillage énergétique. En vérité, on sera obligé d’avoir un développement durable sur les bases là-bas donc ce sont des problématiques centrales.

Il faut dire aussi qu’Elon Musk présente ça comme un plan B au cas où la Terre serait trop abîmée. Il a un autre argument que je préfère qui est de poser la question de savoir si l’humanité doit être une espèce mono-planétaire ou pluri-planétaire. Penser l’humanité comme mono-planétaire restreint les perspectives de l’humanité. C’est dommage. Et même il ne faut pas se limiter à Mars. Ce n’est que le début. En vérité je trouve ça très similaire à Christophe Colomb. Il n’imaginait pas tout ce qu’il y aurait après. De notre point de vue européen, on a du mal à ne pas limiter la découverte de l’Amérique aux problèmes de la colonisation. Les Américains au contraire ont eu la conquête de l’Ouest qui a permis la Fondation des Etats-Unis d’Amérique. IL y avait des familles qui partaient avec un simple chariot et s’installait dès qu’elles trouvaient un point d’eau. L’esprit pionnier des premiers colons lui vaut d’avoir une connotation positive de la colonisation. L’avantage c’est que sur Mars de toutes façons il n’y a personne, donc le problème ne se pose pas vraiment des potentiels méfaits d’une colonisation.

A part peut-être quelques bactéries. En effet. Dans ma prochaine intervention, je vais présenter une formule pour le calcul du nombre minimal de personnes pour survivre sur une nouvelle planète.

La conception du programme Space X est aussi calibrée pour répondre à ce problème. Ils envisagent d’envoyer 100,000 personnes sur Mars je crois ? Oui alors dans mon cas c’est beaucoup moins que ça. Pour eux ce n’est pas un problème, ils en envoient tellement à la fois. Ma problématique c’est celle de la survie si on est coupé du monde. Quelle est la condition de possibilité de la survie en fonction du nombre d’’astronaute.

Alors c’est combien ? Je n’ai pas de réponse exacte pour l’instant mais il faudrait faire l’exercice pour avoir une première valeur. Je propose une formule avec des paramètres qui font débat. Personne n’avait fait cela auparavant.

Est-ce que c’est un problème de reproduction ou y a t-il des facteurs exogènes ? Non pas du tout. Je me suis basé uniquement sur la capacité industrielle d’une colonie. On imagine bien que s’il n’y a qu’une personne, elle ne peut pas tout faire. Il faut produire de l’oxygène, boire de l’eau, de la nourriture qu’il faut confiner dans une atmosphère qu’on peut respirer. Il faut aussi être capable de construire une maison. Je parle bien sûr de la survie à long terme. J’en déduis ce qu’il faut comme capacité industrielle. J’essaie alors d’évaluer le nombre d’heures de travail qu’il faut : en fonction du nombre d’heures de travail que peut fournir un humain et des fonctions de mise en commun, je peux estimer ce fameux nombre de personnes. Finalement on se rend compte qu’il faut être très communiste  pour survivre longtemps, en particulier dans l’espace. Il y a aussi des industries minimum qui sont nécessaires. En revanche, on a pas besoin d’ordinateur. Il vaut mieux d’ailleurs car il s’agit d’un bien industriel complexe dont la production sur Mars serait bien compliquée. Au final, je ne sais pas exactement quel serait ce nombre mais sans doute que ce serait entre 100 et 1000. Je vous en dirait plus pour la prochaine étude.

On va suivre cela avec attention. Je travaille aussi sur un autre article qui serait la mission européenne vers Mars.

C’est aussi le scénario de votre roman, non ? Oui effectivement C’est Ariane 6 Super Heavy en quelque sorte. La différence c’est que dans l’article ils sont deux alors que dans le bouquin ils sont trois. Ariane 6 aurait dans ce scénario 5 gros moteurs Vulcain. Actuellement il y en a un en bas avec quatre boosters. Je m’amuse à faire fois deux, et avec 8 boosters. Il faut avoir la poussée critique au démarrage. Je me base aussi sur une étude du CNES qui avait proposé quelque chose similaire pour Ariane 5. Cela montre que l’Europe pourrait aussi le faire, même si c’est peu probable vue la situation économique actuelle. Le problème actuel est plutôt la réduction des budgets plutôt que de les augmenter.

Enfin bon, sait-on jamais! Deux trois milliards par an à l’échelle de l’Europe ce n’est pas tant que cela. Le budget français de l’ordre de quelques centaines de milliards est toujours à 2% près, en fonction de la croissance et de l’activité, donc ça fait 5 milliards près chaque année. Il suffirait donc qu’on ait une période un peu positive de croissance.

Qui serait favorisée par le programme d’exploration spatiale ! On peut penser qu’un surplus budgétaire irait plutôt à l’écologie tout de même…

     

Interview réalisée le 13 juin à l’ENSC. Merci à Roxana Pérrier et Florence Fargeault du Festival Big Bang d’avoir rendu cet échange possible.

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