Perché sur les hauteurs du mont Gros à Nice, entre pins et oliviers, l'Observatoire de la Côte d'Azur (OCA) surplombe la Méditerranée. C'est ici, à l'ombre de la Grande Coupole — chef-d'œuvre d'ingénierie signé Gustave Eiffel —, qu'Olga Suarez nous accueille. Dans le calme de son bureau, cette astrophysicienne de 53 ans jongle entre deux mondes : elle dirige la médiation scientifique de l'établissement, veillant sur la transmission de la science, tout en explorant les confins de l'Univers. Spécialiste des exoplanètes – ces mondes qui gravitent autour d'autres étoiles que notre Soleil –, elle est l'une des chevilles ouvrières du projet ASTEP (Antarctic search for transiting extrasolar planets). Une mission de l'extrême qui, depuis les glaces de l'Antarctique, traque les secrets de ces terres lointaines.
Une révolution née dans les étoiles
Pour saisir l'importance de cette quête des exoplanètes, il faut mesurer le chemin parcouru depuis 1995. Cette année-là, les Suisses Michel Mayor et Didier Queloz détectent la toute première planète orbitant autour d'une étoile semblable au Soleil depuis l'Observatoire de Haute-Provence. Un véritable basculement : « Cette découverte a révolutionné l'astrophysique en prouvant l'existence de mondes hors de notre système solaire, ouvrant un nouveau champ de recherche », rappelle Olga Suarez. Depuis cette découverte scientifique, le catalogue n'a cessé de s'étoffer. On recense aujourd'hui environ 7 000 exoplanètes.
Un travail d'analyse des données à Nice
Pour débusquer ces mondes, l'équipe niçoise de l'OCA utilise la méthode du « transit » : guetter l'infime baisse de luminosité d'une étoile lorsqu'une planète passe devant elle. C'est un travail de précision qui repose sur un duo bien rodé. Ainsi, le satellite spatial TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) repère les cibles depuis l'espace, puis le télescope ASTEP prend le relais au sol, depuis l'Antarctique. Si l'instrument brave les glaces polaires, les données, elles, voyagent par les réseaux jusqu'à Nice. Là, Olga Suarez les passe au crible : « Notre rôle est de confirmer l'existence de l'exoplanète ou d'écarter les faux signaux pour transformer une suspicion en certitude scientifique. » Ce n'est qu'une première étape : des études plus approfondies permettent de définir la nature de ces astres. En croisant le diamètre, révélé par le transit, avec la masse de la planète, les astronomes parviennent à estimer si elles sont rocheuses ou gazeuses. « Cependant, le voile est loin d'être levé : on ne connaît pas encore la composition exacte de la plupart des exoplanètes, surtout celles qui sont trop petites, trop lointaines ou dont l'atmosphère est difficile à analyser. »
Le mirage de la vie extraterrestre
Pourtant, malgré ce déploiement de force technologique et la profusion de mondes découverts, le silence persiste et aucune trace de vie n'a encore été détectée sur une exoplanète. L'obstacle est avant tout technique. Pour l'illustrer, Olga Suarez utilise une image saisissante : « C'est comme essayer de voir une petite luciole à côté d'un gros phare. Le phare est en Bretagne, et nous, nous sommes à Nice. » Pour guider cette quête, la science mise sur la « zone habitable », cette région où la distance à l'étoile permet à l'eau de rester liquide. Une définition qu'Olga Suarez juge restrictive : « C'est une vision plutôt anthropocentrée. Sur Terre, la vie s'épanouit déjà dans des milieux extrêmes. Ainsi, si une forme biologique existe sur une planète lointaine, elle s'est sans doute adaptée à des conditions si différentes qu'elle ne ressemblera à rien de connu. » Tandis qu'elle traque l'inconcevable, la mission ASTEP continue d'enrichir patiemment notre inventaire galactique. Avec l'espoir qu'en comprenant mieux ces mondes lointains, nous finirons par éclairer le secret de nos propres origines.
Prendre de la hauteur
Cette quête des exoplanètes exige la pureté absolue du ciel d'Antarctique. C'est à la base Concordia, dans l'obscurité de l'hiver austral, que le télescope ASTEP a trouvé son belvédère. Si Olga Suarez attend encore son tour pour s'y rendre, elle sait que ce paradis scientifique se mérite : à 3 200 mètres d'altitude et jusqu'à -80 °C, les fils électriques standards se cassent et les fluides se figent. L'ingénierie doit être réinventée. « Ici, on refroidit les caméras ; là-bas, il faut les réchauffer pour qu'elles témoignent de la valse des étoiles », s'amuse-t-elle. Pour gagner encore en précision, ASTEP sera bientôt perché sur une tour en bois de huit mètres afin d'échapper aux turbulences du sol. « Nous pourrons ainsi détecter des exoplanètes bien plus petites », se réjouit Olga Suarez. Un projet qui lie l'astronomie au patrimoine national : l'ingénieur de la tour est celui-là même qui a œuvré à la reconstruction de la flèche de Notre-Dame de Paris.
Répétition générale pour Mars
Au-delà de la technique, la mission ASTEP est un défi humain extrême. De février à octobre, les treize hivernants (glaciologues, spécialistes de l'atmosphère, sismologues, médecins, techniciens, cuisinier...) de Concordia vivent en autarcie totale, sans aucun secours possible, le froid interdisant tout vol d'avion. Ce n'est pas un hasard si l'astronaute Thomas Pesquet s'y est rendu. « La base Concordia est la répétition générale la plus fidèle d'un futur voyage vers Mars. Sur place, il a mesuré l'extrême isolement des équipes, allant jusqu'à le juger supérieur à celui de la Station spatiale internationale. »
Un travail de transmission
Pour Olga Suarez, la science se partage. À Nice, des élèves de Première et Terminale des lycées Estienne d'Orves et du Parc Impérial manipulent les véritables données du télescope ASTEP : en analysant les courbes de lumière, les jeunes déduisent la température et l'orbite d'exoplanètes. « Cette plongée concrète dans la recherche, devenue un atout précieux pour l'épreuve du “grand oral”, rencontre un tel succès que le projet pourrait prochainement être étendu à toute la France en collaboration avec l'Observatoire de Paris. »
