Comment un accéléromètre installé à l’envers a-t-il fait s’écraser une sonde de 264 millions de dollars ?

Le contexte

Lancée le 8 août 2001 depuis Cap Canaveral, la sonde Genesis de la NASA est conçue pour rejoindre le point de Lagrange L1, situé entre la Terre et le Soleil, et y collecter directement des particules de vent solaire à l’aide de collecteurs déployés dès décembre 2001. Il s’agit alors de la première mission américaine de retour d’échantillons depuis le programme Apollo, et de la toute première à en rapporter depuis un point situé au-delà de l’orbite lunaire. Après 850 jours de collecte, les panneaux de la sonde se referment le 1er avril 2004 et la capsule s’apprête à regagner la Terre.

La décision

Le plan de récupération prévoit que la capsule, freinée d’abord par un parachute pilote puis par un parachute principal, soit interceptée en plein vol par un hélicoptère avant de toucher le sol, une manœuvre spectaculaire déjà envisagée pour éviter tout choc avec la surface terrestre. Le déclenchement de ces parachutes repose sur un capteur d’accélération, ou « g-switch », censé détecter le pic de décélération de 3 g généré par l’entrée dans l’atmosphère pour activer la séquence d’ouverture. Or ce composant, conçu par Lockheed Martin, se révèle après coup avoir été monté avec son mécanisme interne orienté dans le mauvais sens.

La chute

Le 8 septembre 2004, la capsule pénètre dans l’atmosphère terrestre au-dessus de l’Oregon à environ 11 kilomètres par seconde. Le capteur mal orienté ne détecte jamais le contact nécessaire au déclenchement du parachute, qui ne s’ouvre donc jamais. La capsule s’écrase dans le désert de l’Utah Test and Training Range à une vitesse d’environ 86 mètres par seconde, soit plus de 300 kilomètres par heure, se brisant sous le choc sans qu’aucune personne ni structure ne se trouve à proximité de la zone d’impact.

Les conséquences

La commission d’enquête chargée de déterminer les causes de l’accident découvre que le mécanisme interne du capteur avait été installé à l’envers dès la conception du dispositif par Lockheed Martin, une erreur qu’un test préalable, purement et simplement omis par l’industriel, aurait pourtant pu détecter sans difficulté. Le président de la commission d’enquête, Michael Ryschkewitsch, reconnaîtra qu’aucune des procédures de revue pourtant rigoureuses en vigueur à la NASA n’était parvenue à repérer cette erreur, ajoutant qu’« il serait très facile de confondre » les deux orientations possibles du composant. Malgré la violence du choc, une grande partie des échantillons scientifiques survit à l’impact : si certaines plaquettes collectrices, en aluminium, saphir, silicium, germanium, or ou carbone amorphe, se brisent en plus de 10 000 fragments, le concentrateur de vent solaire en ressort presque intact, une seule fissure affectant l’un de ses quadrants. Les équipes de scientifiques passent alors plusieurs semaines dans une salle blanche installée sur place, au sein même du site militaire du Dugway Proving Ground, à trier méticuleusement ces fragments pour séparer la poussière du désert, restée en surface, des particules de vent solaire recueillies en profondeur.

Et depuis ?

La NASA parvient finalement à exploiter la quasi-totalité des objectifs scientifiques initiaux de la mission, les données recueillies permettant notamment de mieux cerner la composition chimique du Soleil et les écarts d’abondance de certains éléments à travers le système solaire, avec des implications directes sur la compréhension de la formation des planètes. Un dispositif de parachute très similaire, utilisé sur la sonde sœur Stardust, fonctionnera quant à lui parfaitement lors de son propre retour sur Terre en 2006, confirmant que l’échec de Genesis tenait bien à une erreur d’assemblage isolée plutôt qu’à un défaut de conception généralisé à l’ensemble du programme. Le site d’atterrissage du Dugway Proving Ground, dans le désert de l’Utah, accueillera d’ailleurs par la suite les capsules de Stardust puis de la mission de retour d’échantillons d’astéroïde OSIRIS-REx, confirmant sa vocation durable de zone de récupération privilégiée pour les missions scientifiques de la NASA.