L'œil de l'Égypte sur le ciel : le miroir de 74 pouces de Kottamia, actif depuis 1964

Le soleil décline vers l'horizon au-dessus du désert Oriental, et l'air se refroidit brusquement, comme toujours dans le désert. Sur un haut plateau à l'est du Caire, une immense coupole blanche se met lentement à tourner, puis sa longue fente s'ouvre peu à peu, comme un œil qui soulève sa paupière après une longue journée. À l'intérieur, un astronome égyptien consulte l'écran de son ordinateur et saisit les coordonnées d'une étoile lointaine ; le télescope géant se déplace alors silencieusement vers un point du ciel qu'aucun œil nu ne peut voir. Cette nuit-là, pas de poussière, le ciel est dégagé, et ce sont de telles nuits que les habitants de ce lieu attendent toute l'année.

Ce lieu, c'est l'observatoire astronomique de Kottamia, à une soixantaine de kilomètres à l'est du Caire, doté d'un miroir de 74 pouces de diamètre, soit environ 1,88 mètre, en service depuis 1964. Nous publions ces lignes pendant la Semaine mondiale de l'espace, célébrée chaque année du 4 au 10 octobre. Nous avons déjà parlé des satellites et de ce qui tourne au-dessus de nos têtes ; aujourd'hui, redescendons sur terre, vers une coupole silencieuse à la lisière du désert, qui veille sur l'œil de l'Égypte tourné vers le ciel depuis six décennies.

La Semaine mondiale de l'espace n'est pas une occasion passagère inventée par une entreprise ou un magazine : elle a été instituée par l'Assemblée générale des Nations unies dans sa résolution 54/68 du 6 décembre 1999. Ces dates ont été choisies parce que le 4 octobre marque l'anniversaire du lancement du premier satellite artificiel de l'histoire, Spoutnik 1, en 1957, et le 10 octobre celui de l'entrée en vigueur du Traité sur l'espace extra-atmosphérique en 1967. Mais le voyage de l'humanité vers l'espace a commencé des siècles plus tôt, depuis la Terre, à partir d'observatoires tournés vers le haut, et l'Égypte fut parmi les premiers à regarder.

L'histoire commence bien avant Kottamia. Selon le registre du patrimoine astronomique tenu par l'Union astronomique internationale en coopération avec l'UNESCO, le premier observatoire khédivial (du nom des khédives, vice-rois héréditaires d'Égypte sous suzeraineté ottomane) fut créé à Abbassia, au nord-est du Caire, en 1865, par Mahmoud Ahmed Hamdi al-Falaki, le savant égyptien dont le nom est aujourd'hui porté par une rue célèbre du centre-ville du Caire. Puis, avec l'expansion urbaine et l'éclairage grandissant, l'observatoire fut transféré à Helwan entre 1903 et 1904, à une trentaine de kilomètres au sud du Caire, à 116 mètres d'altitude.

À Helwan, il se produisit quelque chose qui mérite d'être raconté aux enfants à l'école. L'astronome et industriel britannique John Henry Reynolds fit don à l'observatoire de Helwan d'un télescope réflecteur au miroir de trente pouces, décrit par ce même registre comme le premier grand télescope de tout le continent africain. Reynolds choisit l'Égypte précisément, selon ce que rapporte le registre, parce que son climat convenait à la photographie astronomique la plupart des mois de l'année. Autrement dit, le soleil dont nous nous plaignons en été était, aux yeux des savants européens, un trésor, car il signifiait un ciel dégagé, sans nuages.

C'est avec ce télescope précisément que l'astronome Harold Knox-Shaw, qui travailla à Helwan entre 1907 et 1924, observa la comète de Halley lors de son célèbre passage de 1910, et la photographia traversant le ciel égyptien, avant de poursuivre ses recherches sur la structure des nébuleuses lointaines. C'est ainsi qu'un observatoire aux confins de Helwan entra dans la mémoire scientifique du monde : la comète qui effraya tant de gens à travers la planète à l'époque était étudiée calmement depuis un plateau voisin.

Mais Le Caire ne cesse de s'étendre, les lumières ne cessent de se multiplier, et la poussière et la fumée sont les premiers ennemis de l'astronome. Les scientifiques eurent donc besoin d'un lieu plus éloigné, plus haut et plus sombre. En 1948, toujours selon le même registre, l'Égypte signa un contrat pour l'achat d'un télescope réflecteur géant au miroir de 74 pouces, destiné à être installé à Kottamia. L'appareil n'entra en service qu'en 1964, soit seize années complètes après la signature du contrat, années au cours desquelles le pays traversa une révolution et des bouleversements radicaux dans tous les domaines. Nous ne connaissons pas avec certitude les raisons précises de ce long retard, mais l'essentiel est que la coupole finit par s'ouvrir, et qu'elle continue de s'ouvrir.

Le lecteur se demandera peut-être : que signifie un miroir de 74 pouces de diamètre ? La réponse est qu'un télescope est, dans son principe, un seau qui recueille la lumière, et plus son ouverture est large, plus il capte de lumière venant d'objets faibles et lointains. Un miroir de ce diamètre recueille bien plus de lumière que l'œil humain, ce qui permet de voir des étoiles et des galaxies invisibles à l'œil nu comme aux petites jumelles. Ce télescope fut décrit pendant des décennies, dans les publications de l'Union astronomique internationale, comme le plus grand d'Afrique du Nord et du Moyen-Orient. Aujourd'hui, il a été dépassé par des télescopes plus récents, en Iran, où un télescope au miroir de 3,4 mètres a capté sa première lumière en octobre 2022, et en Turquie, avec un télescope de quatre mètres de diamètre ; mais il demeure, à notre connaissance, le plus grand du monde arabe à l'heure où nous écrivons ces lignes.

Quant à l'institution qui abrite tout cela, elle est passée, au fil des décennies, de l'Observatoire khédivial de Helwan à l'Institut de Helwan d'astronomie et de géophysique en 1960, puis à l'Institut national de recherches astronomiques et géophysiques en 1986, le nom que nous connaissons aujourd'hui. Sous son égide, ce n'est pas seulement l'univers qui est observé, mais aussi les séismes : c'est en effet cet institut dont on entend le nom chaque fois que la terre tremble sous nos pieds. Autrement dit, l'œil de l'Égypte tourné vers le haut est aussi l'oreille qui écoute les entrailles de la terre.

Plus important encore, l'appareil que l'Égypte avait commandé en 1948 ne fut pas laissé à vieillir. Le registre indique qu'en 1995, l'Égypte passa un contrat avec l'entreprise allemande Zeiss pour rénover le télescope, notamment en l'équipant de deux nouveaux miroirs, principal et secondaire, en verre céramique Zerodur, après que le miroir d'origine eut été endommagé par des nettoyages acides répétés avant son ré-argenture ; le nouveau système optique entra en service en 2003, après un retard dû à des problèmes de conception du système de support du miroir. Un article scientifique de chercheurs de l'observatoire, publié en 2008 et mis à disposition sur la plateforme de prépublications arXiv en 2014, décrit cette mise à niveau : un nouveau système optique, un contrôle informatique conjoint du télescope et de la coupole, et des caméras numériques CCD pour l'imagerie directe et l'analyse spectrale. En outre, l'Observatoire astrophysique d'Okayama, au Japon, fit don à Kottamia d'un spectrographe à réseau, testé et installé avec succès au foyer Cassegrain à f/18.

Le mot spectrographe peut sembler technique, mais son sens est simple et fascinant. Lorsque la lumière d'une étoile traverse un réseau fin, elle se décompose en ses couleurs comme un arc-en-ciel, et de fines lignes sombres y apparaissent : l'empreinte des éléments chimiques présents dans cette étoile. À partir de ces lignes, l'astronome sait de quoi est faite l'étoile, quelle est sa température, et si elle se rapproche de nous ou s'en éloigne. Autrement dit, un astronome assis dans le désert Oriental peut lire la composition chimique d'une étoile située à des centaines d'années-lumière, sans quitter son siège, grâce à un appareil fabriqué par les Japonais et installé par les Égyptiens.

La vie à Kottamia n'est pas sans difficultés. La poussière qui rampe depuis le désert, l'humidité parfois, et les lumières des villes nouvelles qui se rapprochent du plateau, année après année, rivalisent toutes avec les étoiles pour ce ciel. L'Institut national de recherches astronomiques et géophysiques indique sur son site que le lieu bénéficie de plus de 220 nuits claires par an depuis 1964, un chiffre avancé par l'institut que nous n'avons pas pu vérifier par une mesure indépendante, mais qui montre bien que les nuits claires sont le véritable capital de l'observatoire, et que chaque nuit où la poussière force la fermeture de la coupole est une nuit perdue pour la recherche.

Le message que nous voulons faire passer est que l'astronomie en Égypte n'est pas une page d'un livre d'histoire consacrée aux pyramides et à leur alignement avec les étoiles, ni simplement une belle histoire sur la comète de Halley au-dessus de Helwan. C'est une installation en activité, avec une coupole qui tourne, un miroir qui capte la lumière, un ordinateur qui pointe et une caméra qui enregistre, et où des chercheurs égyptiens publient leurs travaux dans des revues internationales. L'élève qui se tient aujourd'hui dans la file du matin à l'école, ou assis à un cours de physique, peut rêver, d'un rêve réaliste et non fantaisiste, de se tenir un jour dans cette coupole et d'y saisir les coordonnées d'une étoile.

Et lorsque, ce soir, vous rentrerez chez vous, et sortirez sur le balcon ou la terrasse pour boire un thé, levez un peu la tête. Au milieu des lumières de la rue et des enseignes, vous apercevrez peut-être une ou deux étoiles. Souvenez-vous qu'à une heure de route à l'est du Caire, quelqu'un lève la tête au même instant, mais avec un miroir de 74 pouces de diamètre, et que là où vous voyez une étoile pâle, il voit des étoiles, des galaxies et des messages chimiques vieux de plusieurs centaines d'années. L'œil de l'Égypte est ouvert sur le ciel depuis 1964, et il l'est toujours, et il a besoin de quelqu'un de la prochaine génération pour veiller sur lui : peut-être votre fils, ou votre fille, ou vous-même.