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13.11.2005 - Portrait

L'intelligence de la précision au bout des doigts

Pratiquement tous les accéléromètres ultrasensibles à usage spatial sortis de l'Onera depuis 25 ans sont passés entre ses mains.

Entré à l’Onera le 15 septembre 1974, Pierre Leseur, technicien au sein du département Mesures physiques (DMPH) que dirige Pierre Touboul, a travaillé sur quasiment tous les accéléromètres ultrasensibles qui ont été conçus par cette équipe, mondialement réputée, au cours de ces vingt-cinq dernières années. Détenteur d’un savoir-faire technique exceptionnel dans le domaine de la petite mécanique de précision, et en particulier d’un doigté hors du commun nécessaire non seulement à la fabrication de petites pièces mécaniques mais également lors du montage de ces fameux accéléromètres – un travail très minutieux – ce technicien participe aujourd’hui au développement des accéléromètres de deux missions spatiales phares de la décennie : Goce et Microscope.

Cette journée qui commence est un peu particulière pour Pierre Leseur même si celle-ci va être rythmée par ce même souci de précision extrême que son activité professionnelle lui impose quotidiennement. Pour ce technicien de l’unité " Instrumentation et équipements aérospatiaux " (IEA), dirigée par Bernard Foulon, il s’agit en effet de procéder à l’intégration d’un certain nombre de pièces mécaniques dans le cadre du programme Goce pour lequel l’Onera, en l’occurrence le DMPH, doit réaliser six accéléromètres électrostatiques ultrasensibles. L’opération se déroule évidemment en salle blanche sous binoculaire, ce qui rend le travail des techniciens d’autant plus délicat. " Certes, nous travaillons dans un environnement très propre. Cependant, il subsiste toujours de petites particules de poussières. Aussi devons-nous nettoyer chaque pièce avant de procéder à son montage ", précise-t-il.

Avant tout un travail d’équipe

Dans cette longue chaîne où chaque étape comporte de nombreux protocoles à respecter rigoureusement, l’une des principales difficultés est d’aller fixer un fil d’or, dont le diamètre n’excède pas cinq microns, sur la masse d’épreuve de l’accéléromètre. Un travail extrêmement minutieux qui nécessite de véritables " doigts de fée ". Mais avant de parvenir à cette étape, il a fallu fabriquer en atelier l’ensemble des pièces de l’instrument. C’est sans doute l’étape la plus longue dans la réalisation d’un accéléromètre puisque celle-ci demande environ un mois de travail. Rappelons qu’un accéléromètre électrostatique peut être comparé à une sorte de sandwich constitué de deux plaques porteuses, inférieure et supérieure, d’une plaque anneau et d’une masse d’épreuve mobile. Chacune de ces plaques est d’abord usinée à l’aide d’ultrasons, une technologie développée à l’Onera, puis rodée avant d’être dorée. " C’est avant tout un travail d’équipe auquel je contribue en amenant à mes collègues un peu de mon savoir-faire en mécanique, eux-mêmes m’apportant leur expérience dans d’autres domaines. De la sorte, nous évoluons en permanence ", souligne Pierre Leseur qui reconnaît avoir beaucoup appris en particulier au contact de Gérard Campergue et de Patrick Flinoise.

Son savoir-faire, Pierre Leseur a commencé à l’ébaucher dès l’âge de dix-sept ans et demi, dans l’atelier central du centre de Meudon qui comptait alors environ quatre-vingt personnes. Sortant tout juste de l’école avec son CAP d’ajusteur en poche, il va beaucoup apprendre au sein de cet atelier. " Nous étions une quinzaine de personnes dans l’équipe d’ajustage. L’essentiel du travail réalisé à l’atelier était destiné aux souffleries. Après quatre ans passés à fabriquer notamment des calibres pour les tours à reproduire, je me suis orienté vers la petite mécanique qui m’intéressait davantage. J’ai réalisé beaucoup de petites sondes cinq trous. D’un diamètre de 1,5 mm, celles-ci étaient utilisées en soufflerie sur certains appareils pour mesurer le flux d’air ", se souvient Pierre Leseur. C’est en 1982 qu’il quitte Meudon pour intégrer l’équipe de Châtillon où, depuis vingt-trois ans, il a travaillé sur quasiment tous les accéléromètres ultrasensibles conçus par le DMPH.

Ici, son travail consiste, d’une part à fabriquer certaines petites pièces mécaniques qu’il faut ensuite roder et monter, d’autre part à intégrer l’ensemble des pièces de chaque accéléromètre en salle blanche. Par exemple, lors de l’usinage des deux plaques sensibles et de la plaque anneau d’un accéléromètre, la partie qui comporte les portées de butées de chacune de ces plaques n’est qu’ébauchée. Aussi l’une des tâches de Pierre Leseur consiste-t-elle à les roder afin de pouvoir y mettre les butées, également rodées par lui. Un véritable travail d’horlogerie qui nécessite beaucoup de doigté et de patience. " Imaginez que la masse d’épreuve doit être située impérativement à 20 microns des capteurs, aussi bien sur la partie inférieure que sur la partie supérieure ", rappelle-t-il.

Réaliser six fois une étonnante prouesse technique

Cela dit, l’intégration finale en salle blanche, qui dure grosso modo huit jours, reste l’étape la plus difficile. C’est donc dans cette atmosphère si particulière où les techniciens sont revêtus d’une tenue spéciale que Pierre Leseur va devoir réaliser la pose d’un fil d’or de cinq microns de diamètre, une véritable prouesse technique qu’il est un des rares aujourd’hui à effectuer. Trente millimètres de ce fil sont déroulés et tenus de chaque côté à l’aide d’un petit morceau de ruban adhésif. Pour ce travail difficile, le technicien, assisté d’un de ses collègues, utilise une fine aiguille placée dans une sorte de mini-aspirateur, celui-ci lui permettant d’aspirer le fil d’or. Il s’agit ensuite de descendre ce dernier à l’aide de l’aiguille, tenue par un clips, et de venir le coller à la masse d’épreuve à l’aide d’une petite goutte de colle à l’argent. Reste alors à couper l’autre bout du fil, à enlever l’aiguille, puis à se saisir de la masse d’épreuve afin de la poser sur la plaque porteuse supérieure, de façon à ce que le fil d’or passe à travers un trou avant d’être fixé sur une petite potence.

N’allez surtout pas croire que le collage à l’aide d’une colle chargée à l’argent est instantané. Cette opération nécessite en effet un temps de polymérisation correspondant à une température de 120° durant deux heures, d’où une montée puis une descente en température qui requiert beaucoup de temps. " Parfois, le fil ne convient pas. L’expérience nous permet de le percevoir très rapidement à son aspect, presque instinctivement. Il faut alors recommencer l’opération ", explique-t-il. Pour accroître la difficulté, précisons que les pièces doivent être manipulées le moins possible et toujours avec des gants. Cette étape très importante, Pierre Leseur l’a déjà réalisé à plusieurs reprises lors de l’intégration des accéléromètres développés dans le cadre des missions Champ et Grace. Mais pour Goce, il devra la faire à six reprises.

Aujourd’hui, l’essentiel de l’activité de Pierre Leseur est consacré au développement des accéléromètres de la mission Goce. Pour autant, il a d’ores et déjà intégré l’équipe Microscope, l’autre " gros morceau " du DMPH en matière d’accélérométrie ultrasensible. " Techniquement, c’est un travail différent. Il s’agit en effet de cylindres emboîtés les uns dans les autres. La précision requise est extrêmement élevée. Quant au nombre total de pièces que renferme chacun des accéléromètres de cette mission, il est plus important ", indique-t-il. Cette fois-ci, Pierre Leseur travaillera davantage sur la partie intégration. Là encore, son savoir-faire et son doigté exceptionnel vont lui permettre d’accomplir à nouveau des prouesses techniques avec, en particulier, le collage d’un fil d’or encore plus délicat. Aussi l’agenda de ce technicien sera-t-il particulièrement chargé durant les mois qui viennent, Goce et Microscope devant être lancés au plus tard fin 2007 et fin 2008. " Le fait de savoir que les accéléromètres sur lesquels je travaille actuellement seront bientôt envoyés dans l’espace est très valorisant ", reconnaît cet homme parvenu à l’orée de la cinquantaine. Envisage-t-il parfois de transmettre son savoir-faire à la génération montante ? " Sans aucun doute, mais cela dépendra des orientations prises par l’Onera au cours des prochaines années. Néanmoins le plus important est de s’ouvrir à d’autres technologies. Et, sur ce plan, les jeunes ont beaucoup à nous apporter ".