Fête de la science à Descartes, 9 octobre
Dernière mise à jour : 7 oct. 2021
A l'occasion de la Fête de la science, 30e édition, je suis invité par la ville de Descartes (Indre-et-Loire) le 9 octobre 2021 pour présenter "GNSS Galileo", à la bibliothèque.
C'est une belle occasion pour écrire un mot sur la place de la science dans mon roman.
Divers aspects scientifiques et techniques sont évoqués dans ce thriller consacré au système européen de géolocalisation par satellites GNSS Galileo
Je devais nécessairement présenter les principes techniques de la géolocalisation par satellites et souligner les performances du système européen, comparés aux concurrents américain, russe et chinois. Il fallait faire des focus sur les capacités innovantes et les enjeux stratégiques de la géolocalisation par satellites.
J'espère avoir réussi à intégrer des faits scientifiques à l'intrigue, de manière ludique.
Mais mon approche était semblable à celle d'un décorateur de cinéma qui doit conférer de la crédibilité à un univers technique, tel qu'un poste de pilotage de sous-marin ou d'un cœur de réacteur. Il y a des manettes, des interrupteurs et des loupiottes qui clignotent partout, quand il y a un problème. De même, j'ai parfois exagéré le débat entre ingénieurs pour créer une ambiance et énoncer les éléments de conflits...
Par exemple, voici un extrait de l'échange entre ingénieurs et journalistes néophytes, qui évoque le principe de la triangulation, indispensable à la géolocalisation par satellites..
Le 25 décembre 2005, à la veille du lancement d'un satellite-test, les journalistes Magda Anghel et Bart Gand discutent avec deux ingénieurs, Alceste Lancier et Eric Cire. Ils sont réunis dans la salle à manger d'un hôtel, à Baïkonour.
[Les deux ingénieurs débattaient avec inquiétude du report du lancement du satellite-test.]
Magda et Bart écoutaient les reparties, sans bien comprendre. « À quoi servent ces horloges dans un satellite ? Demanda-t-elle.
– À donner l’heure, pardi !
– Très drôle !
– Je suis sérieux ! Affirma Éric. Vous savez comment ça marche, un système de navigation par satellites, techniquement parlant ?
– Techniquement parlant ? Pas vraiment ! » avoua Magda.
Éric Cire soupira, affligé par l’inculture scientifique de ses congénères. « Je te laisse faire un cours à ces ignares. Je dois remplir mon verre. »
Alceste prit le temps d’expliquer aux journalistes pourquoi la mesure du temps était au cœur des systèmes de géolocalisation par satellites. « Galileo sera meilleur que le GPS, parce que ses horloges seront plus précises. Chaque satellite de la constellation sera équipé d’horloges au rubidium qui sont d’une extrême précision. Je vous parle d’une variation d’une seconde, en avance ou en retard, tous les 2,7 millions d’années.
– D’accord, les horloges sont ultra-précises, persifla Magda. C’est super pour arriver à l’heure à un rendez-vous ! Mais ça ne me dit pas où je suis, ni comment je vais à mon rendez-vous. Comment ?…
– On utilise la triangulation pour situer un endroit sur terre.
– On entre dans le dur de la matière ! S’exclama Bart. Je crois que ça va dépasser mon niveau de math…
[Alceste est distrait par une femme qui passe près d'eux.]
« Ohé, ici la Terre, à vous ! L’interpella Magda, amusée. Alceste ? Tu allais nous expliquer la triangulation. »
Érubescent, l’ingénieur s’excusa et reprit son exposé. Chaque satellite émettait un signal vers des récepteurs sur terre. Ce signal contenait, notamment, des informations pour identifier le satellite et connaître sa position par rapport à la terre. La distance entre le satellite capté et le récepteur pouvait être déterminée, en comptant le délai que le signal mettait pour la parcourir. Pour une triangulation précise, il fallait quatre satellites.
Alceste alla au buffet où il prit une orange dans un panier de fruits. Il trouva aussi des petites ombrelles au bout de cure-dents, qui décoraient des coupes de desserts. « Voici notre planète bleue devenue orange, reprit-il en posant l’agrume sur la table. Imaginez le rayon d’une sphère invisible qui entoure chacun des quatre satellites : chacune de ces ombrelles symbolise le diamètre de cette sphère. Le récepteur est là (Alceste désigna un point de l’orange avec l’index) : il capte un, deux, trois (il planta successivement trois cure-dents) et quatre satellites. Bon le quatrième cure-dents ne tient pas. Qu’importe ! Les bords des trois ombrelles se recouvrent les unes sur les autres. Pour faire simple, ce point d’intersection correspondrait au positionnement du récepteur sur terre. Une équation permet de calculer les coordonnées de ce point d’intersection. Pour chronométrer le temps nécessaire au signal pour se propager des quatre satellites jusqu’au récepteur, celui-ci émet à son tour, un signal réplique…
– Là, tu deviens trop technique, l’interrompit Magda.
– C’est vrai ? Disons que le signal est une mélodie répétitive, comme celle très connue de Vangelis, vous connaissez ? »
Alceste se mit à fredonner le thème Alpha. « Ta ta taaaaaa… Taa taaaaaa… Ta ta taaaaaa… Taa taaaaaa…
– Ça me dit vaguement quelque chose.
– Je jouais cette mélodie sur mon orgue électronique, quand j’étais gamin. J’adore l’album Albedo 0.39… Vous savez ce que c’est, l’albédo ?
– Euh, non, répondit Magda, larguée par la digression.
– Pas mieux, dit Gand.
– Passons ! Donc, chaque satellite émet un signal spécifique que peut entendre et reproduire le récepteur : chaque satellite joue sa petite musique et le récepteur, qui reconnaît la musique, la répète à son tour.
– Comme un chœur qui chante en canon ? Vérifia Magda, pour rester concentrée sur la démonstration.
– C’est à peu près ça ! Quand le satellite boucle la mélopée, on mesure le temps qu’il faut au récepteur pour finir à son tour et recommencer. Une fois qu’on connaît le temps de décalage, on le multiplie par la vitesse de la lumière, on corrige diverses erreurs…
– Il y a un tas de choses qui faussent le signal ! Intervint Éric Cire, en titubant jusqu’à sa chaise. Je ne vous dis pas le bordel.
– ... Et on obtient la distance de chaque satellite, poursuivit Alceste. D’accord ? Vous comprenez pourquoi, du fait des grandes distances entre le récepteur et les satellites, l’instant d’émission du signal doit être établi avec une extrême précision. Sinon, une infime erreur, même en nanosecondes, se compte en mètres sur terre.
– À trente mille kilomètres par seconde, soit trente milliards de centimètres par seconde, les ondes radio couvrent une distance de trente centimètres en une nanoseconde ! Ajouta Cire, inintelligible.
– Et pour mesurer le mouvement d’un récepteur, on analyse l’échange continu de signaux entre le récepteur et les satellites. C’est plus