22 avril 1959 : L’exploit d’Audouin Dollfus en ballon à 14 000 mètres d’altitude

L’astrophysicien canadien Hubert Reeves [1] considère Audouin Dollfus comme un des plus grands astronomes français contemporains. Il a notamment découvert Janus, satellite de Saturne, déterminé la composition du sol de Mars, détecté un résidu atmosphérique sur Mercure et choisi le terrain d’alunissage de la mission Apollo XI, qui permit à Neil Armstrong de poser le premier pied de l’homme sur la Lune. Ce fut également un aéronaute de haute volée puisqu’il détient toujours le record du monde du plus haut vol habité avec un ballon muni d’une lunette astronomique [2]. 

Audouin Dollfus est né en 1924, d’une famille alsacienne, dont six de ses membres furent maires de Mulhouse. Il est le fils de Charles Dollfus, aéronaute et historien de l’aéronautique, fondateur et premier conservateur (1927-1958) du Musée de l’Aéronautique de Meudon, devenu par la suite le Musée de l’Air et de l’Espace au Bourget. Audouin Dollfus confiera à Jean Tensi [3] lors d’une interview réalisée en 2010, quatre mois et demi avant sa mort : Mon père était un homme d’exception, un homme d’une grande culture. Charles Dollfus était un arrière-petit-fils de Marie Mieg et de Daniel Dollfus, lequel présida à la création de la firme textile Dollfus-Mieg Compagnie, bien connue des couturières sous la marque mythique DMC. 

Audouin Dollfus doit sa passion pour l’aérostation à son père. À l’âge de 8 ans, il fait sa première ascension en ballon à Meudon et devient pilote dès qu’il a l’âge requis, juste après la Seconde Guerre mondiale. Sa fascination pour l’astronomie lui est venue au même âge. Il passe ses vacances dans la maison de ses grands-parents à Lyons-la-Forêt : J’ai vécu dans cette atmosphère familiale et grand-familiale très culturelle. Il y avait des bibliothèques d’une richesse extraordinaire, très éclectiques d’ailleurs. Un jour à l’âge de 8 ans, un peu par hasard, j’ai tiré de la bibliothèque de mes grands-parents un livre qui m’a attiré parce qu’il était bien décoré et qui s’appelait « Le Ciel » d’Amédée Guillemin. J’ai été stupéfait. Je n’ai pas pu le lire. Il y avait des illustrations, des hors-texte en couleur [3]. Ce sera le début d’une passion qui ne le quittera plus : A 14 ans, j’ai eu ma première lunette (astronomique). Je l’ai trouvée là aussi dans les vieux tiroirs de la propriété de campagne de mes grands-parents, en fouillant. Il y avait de tout, c’est l’illustration de la culture comme on l’avait autrefois [3].

À l’issue de ses études à la faculté des Sciences de l’Université de Paris, Audouin Dollfus entre à l’Observatoire de Paris-Meudon en 1946, alors dirigé par le grand astronome Bernard Lyot. Le 30 mai 1954 il s’envole en ballon de Villacoublay avec son père, emportant un télescope dans la nacelle et s’élevant jusqu’à 7 000 mètres d’altitude. Il réussit ainsi la première observation astronomique depuis un ballon, mais ne parvient pas à déceler la présence d’eau sur Mars. Pour obtenir de meilleurs résultats, il voudrait atteindre la stratosphère, soit doubler l’altitude de vol et culminer à 14 000 m. Le professeur Auguste Piccard et son coéquipier, Paul Kipfer, sont les premiers, en 1931, à avoir pénétré dans la stratosphère, atteignant une altitude de 15 781 m, mais ce fut plus un exploit sportif qu’une réussite scientifique.

En 1957, Audouin Dollfus, s’inspirant du vol de Piccard, conçoit un dispositif aérostatique destiné à emporter un télescope dans les airs avec un expérimentateur à bord : le stratoscope. La capsule de survie est constituée d’une sphère de moins de 1,8 m de diamètre en aluminium de 1,2 mm d’épaisseur, recouvert de 20 mm de polystyrène. Le professeur Louis Leprince-Ringuet donne son appui pour cette réalisation. La structure portant le télescope est réalisée en tubes de duralumin, pour lesquels le professeur Auguste Piccard apporte son aide. Un télescope de type Cassegrain de 500 mm de diamètre est fixé au-dessus de la capsule. La masse totale de la cabine est ainsi de 105 kg. 

Comme propulseur, Audouin Dollfus choisit d’utiliser de multiples petits ballons en polyuréthane gonflés à l’hydrogène, chacun offrant une traction verticale de 10 kg. Les essais de dilatation des enveloppes sont effectués dans le Hangar Y de Meudon. Pour réussir l’ascension, 105 petits ballons sont donc assemblés par groupe de trois, constituant une immense grappe, qui se déploie sur 500 mètres de hauteur le long d’un câble central, muni de charges de poudre destinées à faire éclater progressivement les ballons pour ralentir l’ascension, permettre de stabiliser l’engin à la hauteur choisie pour l’expérience, et enfin effectuer une prudente redescente. Procédé ingénieux mais ô combien dangereux pour l’aéronaute !

Puis c’est le grand jour, le 22 avril 1959, Denis Rakotoarijimy [4], alors jeune chercheur à l’Observatoire de Meudon témoigne : A Villacoublay, nous avons alors gonflé successivement les 104 ballons de la grappe destinée à entrainer la nacelle dans les airs. La nacelle où Dollfus allait séjourner pendant toute la durée du vol, était une petite sphère de 180 cm de diamètre comprenant 7 hublots et une ouverture de seulement 46 cm de diamètre permettant son entrée à l’intérieur. C’était une drôle d’impression que de voir tous ces ballons alignés maintenus temporairement par des contrepoids avant d’être assemblés le long d’un câble de 450 m. À 20h10, l’aéronef s’envola. Le vol de Dollfus dura 5 heures avant de retomber en pleine nuit dans un champ. 

La vie à l’intérieur de la nacelle est précisément connue grâce au livre de bord tenu par Audouin Dollfus [2] depuis l’instant où il monte dans cette capsule sphérique à 20h et déclenche le largage à 20h05. La montée s’effectue à la vitesse de 9 km/h. À 20h30, il est à 3 000 m d’altitude. À 20h36, il atteint 4 200 m, applique le masque à oxygène. 

À 20h50 il atteint 6 000 m. La pression atmosphérique a diminué de moitié par rapport à celle du sol. Il doit fermer le trou d’homme. Le couvercle est appliqué et adhère aussitôt par dépression. La cabine est alors pressurisée par adjonction d’oxygène pur, ce qui modifie la composition de l’air de la cabine qui contient deux fois moins d’azote que l’air normal, d’où une sensation de bien-être pour l’occupant. À 21h10, Audouin Dollfus savoure un thé chaud à 7 000 m en admirant Versailles. À 21h25, un mouvement de descente s’amorce, quelques ballons ayant dû éclater. Audouin Dollfus s’allège en larguant un bac de 50 kg d’huile servant de lest. Manœuvre réussie, l’ascension reprend mais plus lentement. À 9 000 m d’altitude il teste l’observation de Vénus. À 22h10, il atteint 11 000 m, franchit la tropopause qui limite l’atmosphère ordinaire. Il est dès lors dans la stratosphère, but de ce voyage. À 22h20, il constate que dix ballons ont éclaté. À 22h30, la montée devenant plus lente, il vidange le second bac d’huile. La montée reprend et la capsule se stabilise à 14 000 mètres d’altitude. À cette altitude, la pression atmosphérique est sept fois moindre que celle du sol. Il effectue alors les mesures sur la Lune. À 23h45, grâce au radar de Brétigny qui a pris le relai de celui de Trappes pour localiser le ballon, il sait qu’il est situé à 35km au sud sud-est de Montargis et qu’il se déplace à 60km/h en direction du Massif Central. 

Son programme d’observation étant atteint, il songe à redescendre, active le dispositif de mise à feu, qui doit larguer des ballons dans le haut de la grappe par groupe de six. La mise à feu qui devait se faire au moyen d’une liaison radioélectrique depuis la cabine se révèle inopérante. Pas de bruit d’explosion. Il reste très serein, et appelle Trappes à 23h45 : J’ai tort car une réponse au sol à peine audible traduit une inutile émotion. J’ai tout le temps d’attendre, une descente spontanée est assurée. La consommation électrique est minime et l’oxygène abondant. J’ai devant moi encore la moitié de la France avant la mer. La manœuvre d’éclatement finit par réussir et la descente à une vitesse de 9 km/h s’amorce. À 0h15 le 23 avril, à une altitude de 11 000 m, de nouveau la grappe est entraînée par un courant rapide à 120 km/h et ce jusqu’à 10 000 m. À 0h50, la capsule se trouve à 5 000 m. La pression intérieure étant devenue égale à la pression extérieure, le couvercle du trou d’homme s’abaisse de lui-même. À 1h00, la capsule n’est plus qu’à 3 000 m. À 1h15, Audouin Dollfus sort du harnais pour passer la tête dehors et inspecter rapidement la nature du sol qui monte vers la nacelle. Grâce au guiderope 1, quand il ressent la corde toucher terre, il sait que la nacelle n’est plus qu’à 70 m du sol et qu’il faut se préparer à l’atterrissage. 
Aussi dès que la capsule racle le sol en se renversant, il actionne les éclateurs qui libèrent les ballons subsistants. Un grand calme succède aux violentes explosions. Se dégageant du harnais, Audouin Dollfus se retrouve dans l’herbe humide, ressentant presqu’aussitôt un corps chaud et visqueux appliqué contre sa poitrine. Après un bref instant de frayeur, actionnant sa lampe torche, Audouin Dollfus éclaire le museau d’une vache ! Se glissant ensuite sous des barbelés, il aboutit à un chemin et gagne le plus proche village, éclairé mais bien sûr désert à 2 heures du matin. Reçu par la gendarmerie, il apprend qu’il est à Prémery dans la Nièvre. Après cette nuit intense, il regagne son bureau de Meudon au petit matin, ainsi que le raconte Denis Rakotoarijimy [4] : Nous l’avons revu dès le lendemain matin à l’Observatoire, pressé de dépouiller ses observations qui allaient permettre de déduire par la suite la présence d’eau sur Mars.

Si le vol du 22 avril 1959 a permis l’observation de Mars et de la Lune, il a également conduit aux premières mesures précises de la teneur en eau de la stratosphère. En janvier 1963, grâce à un télescope installé sur un sommet des Alpes Suisses, situé à 3571 m d’altitude dans le massif du Jungfraujocen, Audouin Dollfus parvient alors à mesurer la teneur en vapeur d’eau de l’atmosphère martienne, profitant d’un temps anticyclonique qui l’affranchit de la vapeur atmosphérique terrestre.

Au niveau scientifique, la mission de 1959 était un succès. Au niveau sportif ce fut un exploit aéronautique ! Aussi en 2005, la Fédération Aéronautique Internationale (FAI) a nommé Audouin Dollfus high flyer aux côtés de Neil Armstrong et d’autres personnalités du monde de l’air et de l’espace ayant accompli un acte sans précédent [2]. Quand Jean Tensi lui demanda s’il avait eu peur durant son voyage aérien de 1959, il répondit : Ce n’est pas par vantardise. On n’a pas le temps d’avoir peur ! On est pris par tout ça. On est dans le feu de l’action. On n’a pas le temps ! Je ne me suis pas posé le problème [3].

Remerciements : L’auteur remercie Ariane Dollfus, fille d’Audouin Dollfus pour lui avoir communiqué les photos illustrant ce texte.

Références bibliographiques

[1] Reeves Hubert, Interview Astronomie/Ecologie
http://www.astropolis.fr/articles/Biographies-des-grands-savants-et-astronomes/Audouin-Dollfus/astronomie-Audouin-Dollfus.html

[2] Hartmann Gérard, L’exploit du 22 avril 1959
https://www.hydroretro.net/etudegh/lexploitdu22avril1959.pdf

[3] Tensi Jean, Audouin Dollfus, l’homme qui voulait s’approcher des étoiles, interview du 17 mai 2010, film Université de Poitiers, ACEBD et 3AF (2011)

[4] Denis Rakotoarijimy Denis et Kaftan Emilie, site de l’Observatoire de Paris https://www.obspm.fr/22-avril-1959-l-ascension-en-ballon-d-audouin-dollfus.html              ?