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EOLE et la sécurité de la navigation aérienne

Dès l'origine, le risque réel ou supposé que les ballons à plafond constant faisait courir aux aéronefs a été une préoccupation des autorités gouvernementales, particulièrement le State Department aux Etats-Unis et le CNES en France. 
Aucun problème n'était soulevé par les vols Transosonde et, ultérieurement, les ballons surpressurisés du projet GHOST tant que ces engins flottaient au-dessus de régions inhabitées ou à des altitudes où le trafic aérien était quasi inexistant.  Mais à la suite d'un incident rocambolesque, Vincent Lally lui-même se voyait interdire le droit de lancer des ballons surpressurisés à partir du territoire des Etats-Unis et devait s'exiler à Christchurch, Nouvelle Zélande, pour poursuivre les vols GHOST.
Alors qu'il testait l’étanchéité d'une certaine enveloppe, Lally trouva un nombre si élevé de fuites (chacune soigneusement repérée au crayon gras) qu’il désespéra de les réparer et décida de se débarrasser du ballon raté en le larguant avec un minimum d'équipement, notamment sans minuterie de destruction. 
Conformément au principe de l'ennui maximum - connu aux Etats-Unis sous le nom de loi de Murphy - il se trouva que les marques faites par Lally devaient exactement obturer tous les trous de l'enveloppe défectueuse, ainsi devenue parfaitement étanche.  Au lieu d'un vol d'un ou deux jours, comme prévu, ce ballon GHOST (justement nommé) entrepris de circuler autour de la Terre pendant plusieurs semaines, survolant nombre de pays peu accueillants aux engins américains. 


Ballon Eole et sa nacelle

Cet exploit serait resté totalement inaperçu de quiconque si Lally n'avait lui-même jugé de son devoir d'informer le fonctionnaire de la National Science Foundation responsable du financement de son projet. 
Bien entendu, un fonctionnaire à Washington comme ailleurs fait rarement avancer sa carrière en prenant des responsabilités; la National Science Foundation notifiait de suite le State Department, qui exigeait à son tour la destruction immédiate du ballon délinquant, susceptible de créer l'incident diplomatique que l'on imagine, et mobilisait le Pentagone à cet effet. 
C'est ainsi qu'en dépit d'une localisation radio-goniométrique précise, constamment remise à jour pendant la traversée suivante du territoire américain, l'armée de l'air la plus avancée du monde s'efforça, en vain, d'engager et de détruire un ballon météorologique inoffensif mais insaisissable.  Le vol du ballon survivant devait se terminer naturellement quelques semaines plus tard dans le silence embarrassé de l'administration.

Pour des raisons similaires, il fût décidé d'entrée de jeu que le programme franco-américain EOLE se déroulerait dans l'hémisphère Sud.  Un dispositif de destruction serait incorporé à la charge utile des ballons, permettant éventuellement de terminer (sur commande transmise par le satellite) le vol d'un ballon entraîné dans l'hémisphère Nord.  Nous verrons plus loin de quel prix fût payé cette sécurité supplémentaire.

Malgré l'altitude (élevée) des ballons et la densité (faible) de la circulation aérienne susceptible d'être affectée, il était impensable qu'une agence nationale récemment crée à des fins scientifiques et techniques puisse, d'une manière quelconque,  mettre en danger l'aviation civile internationale. 
On sait que les constructeurs d'avions se préoccupent de l'effet d'une collision possible entre un aéronef et un obstacle aérien.  En pratique, le risque le plus important est rencontré à basse altitude où les avions risquent de heurter différentes sortes d'oiseaux qui hantent les aéroports.  Les règles de la construction aéronautiques spécifient donc un test de résistance aux collisions pour deux points critiques de l’appareil: les fenêtres frontales du cockpit et les réacteurs. 
Pour vérifier la conformité à cette règle, un test d'impact est prévu à la vitesse de décollage normale d'un avion moderne (de l'ordre 150 m/s) avec un "poulet de quatre livres fraîchement sacrifié" (ce qui exclut, pour une raison évidente, les poulets surgelés!). 


Electronique de
la nacelle:
Poids: 1Kg,
Longueur 2 m
Largeur: 7 cm

Dans le cas des ballons EOLE, ce test standard était insuffisant: une collision éventuelle entre un avion de ligne et le boîtier d'équipement électronique aurait lieu à la vitesse de croisière (de l'ordre de 300 m/s), double de la vitesse de décollage. 
Les tests préliminaires au "canon à poulet" mirent immédiatement en évidence un problème sérieux au niveau du pare-brise frontal: la regrettable vérité est que la collision en vol d'un avion de ligne avec un boîtier électronique de deux kilogrammes - c'est-à-dire une radiosonde courante - causerait la destruction instantanée de la verrière, une décompression explosive de l'habitacle, et une projection de débris probablement fatale aux pilotes. 
Il est vrai que l’on n'a connaissance d’aucun accident causé par les centaines de radiosondes lancées chaque jour par les services météorologiques du monde entier.  Effectivement la durée - fort courte - du transit de ces sondes dans la zone d'altitude du trafic aérien fait que la probabilité d'une collision est minime. 


Panneau solaire
de la nacelle

Il n'en était pas de même pour les ballons EOLE plafonnant pendant toute la durée de leur vol au niveau des couloirs aériens intercontinentaux.  Un effort technologique spécial allait être nécessaire pour réaliser des équipements électroniques d'un type nouveau, suffisamment légers et minces pour ne causer aucun dommage irréparable en cas de collision avec le pare-brise d'un avion à la vitesse de croisière. 

Le concept original du projet GHOST (Lally, 1960) prenait en compte ce problème en invoquant une vision de circuits minces déposés directement sur l'enveloppe du ballon ou sur une feuille de plastique auxiliaire.  Mais il y a loin du désir à la réalité. 
Notamment, les éléments de batteries rechargeables, qui fonctionnent sous une pression de gaz interne assez élevée, sont normalement encapsulés dans un boîtier métallique rigide et relativement massif.  Il fallut toute l'ingéniosité des industriels français pour encapsuler les électrodes de batteries entre deux cylindres de téflon d'une manière suffisamment distribuée pour passer le test du canon à poulet.
A la suite de ces efforts, tous les équipements des ballons EOLE devait finalement satisfaire le test d'impact rigoureux imposé par le CNES, mais au prix d'un coût sensiblement plus élevé que prévu.  Pour cette raison, le nombre d'un millier de ballons proposé initialement devait subir une réduction substantielle:
le CNES ne fabriquerait que 500 ballons et transpondeurs, une production à peine suffisante pour atteindre l'objectif scientifique de déployer, pendant une période de un mois, une flottille de 300 traceurs au moins dans la circulation atmosphérique de l'hémisphère Sud.