À L’ÉPREUVE DU FROID

Extrait de l'édition de l'hiver du magazine OMEGA Lifetime


Par ROBERT RYAN
Photographies par  ANDY BARTER


Testée à des températures négatives qui mettent la plupart des équipements électroniques à rude épreuve, une montre mécanique OMEGA résiste aux assauts du temps.

Il y a un peu plus de dix ans, deux équipages, l'un britannique, l’autre norvégien, ont été recrutés pour reconstituer la célèbre course vers le pôle Sud disputée entre Robert Scott et Roald Amundsen.

Pour plus d’authenticité, les deux équipes devaient porter les mêmes vêtements et utiliser les mêmes équipements qu’en 1910, y compris les lourds traîneaux qui brisèrent le dos des braves hommes assez fous pour se rendre sur le continent blanc et partir à l’assaut du pôle l’année suivante. Un élément essentiel a cependant dû être modifié : le lieu de la course. Les chiens n’étant plus autorisés à poser les pattes en Antarctique, c'est au Groenland que cette reconstitution a dû se dérouler. Les équipes ont chacune abordé très différemment leur préparation. La nuit précédant le départ, les Norvégiens ont vérifié leur matériel, nourri leurs chiens et aiguisé les patins de leurs traîneaux avant de se coucher tôt. Les Britanniques, eux, n'ont pas quitté le bar. Bruce Parry, meneur et ancien membre des forces spéciales, affirme que l’équipe comptait sur la vieille montre de son médecin, Rory O’Connor, pour se lever à l’heure : « La sonnerie de 10 secondes de la vieille montre de Rory, qui datait de 1911, nous servait de réveil. La course commençait à 8 heures. On a mis le réveil à 5 heures pour avoir le temps de nous préparer et être à l’heure sur la ligne de départ… mais on n’avait pas prévu que la montre de Rory gèle et s’arrête à minuit dix. » Panne d'oreiller. Le froid venait de remporter sa première bataille contre l’Homme. Ça n’a pas été la dernière. (Ce sont les Norvégiens qui ont gagné. Encore.) Cet incident est la preuve des dangers qui guettent les explorateurs et les aventuriers qui partent à la conquête des pôles (et toute personne qui s’aventure au-delà du cercle polaire et dans les latitudes les plus extrêmes en hiver), dont la survie dépend d'une machine quelle qu’elle soit, même une simple montre, qui n’a pas été conçue pour fonctionner par grand froid. Si l’équipe britannique avait utilisé une montre numérique, ou même un modèle à quartz, on aurait pu facilement comprendre un tel dysfonctionnement, car les composants électroniques ne sont pas réputés pour leur résistance au froid. Les appareils photo, ordinateurs et téléphones mobiles sont tout aussi susceptibles de rendre l’âme face aux basses températures : réunis sur un seul circuit, les divers composants constitués de matériaux différents se détendent et se contractent à différentes vitesses, infligeant certaines tensions au dispositif. De plus, la résistance de certains composants, comme les batteries au lithium-ion, augmente radicalement dès que les températures baissent. Une batterie qui fonctionne à 100 % de ses capacités à 27 °C ne fonctionne qu’à 50 % lorsque la température atteint -18 °C. Quand l’explorateur polaire Ben Saunders a emprunté à pied la route de Robert Scott vers le pôle Sud en 2013-2014, il a appris à ses dépens que le froid et l’électronique ne faisaient pas bon ménage. « Les régions polaires sont si extrêmes que nombre de nos gadgets électroniques deviennent inutiles, comme les écrans LCD par exemple », explique-t-il. « Quand il fait vraiment très froid, même les GPS peuvent lâcher. »

« Ceci est en partie dû au fait que la plupart des semi-conducteurs utilisés dans les circuits de ces appareils possède une température limite en dessous de laquelle ils ne fonctionnent plus. »

Les composants des smartphones, ordinateurs portables et autres GPS peuvent alors être endommagés de manière permanente, voire même se briser (le plastique devient fragile comme du verre à basse température). Ces appareils sont aussi extrêmement sensibles à la condensation qui se forme lors des variations extrêmes de températures et qui peut leur être fatale. C'est la raison pour laquelle les fabricants de téléphones mobiles affichent les températures de fonctionnement recommandées pour leurs appareils. Samsung annonce un fonctionnement optimal entre -20 et +50 °C, tandis qu’Apple recommande à ses utilisateurs de garder leur iPad entre 0 et 35 °C. Ceci est en partie dû au fait que la plupart des semi-conducteurs utilisés dans les circuits de ces appareils possède une température limite en dessous de laquelle ils ne fonctionnent plus. Selon le site extremetemperatureelectronics.com (destiné aux ingénieurs et techniciens qui travaillent dans les climats les plus extrêmes), il existe même un risque de décomposition du semi-conducteur, ce qui peut provoquer des dommages irréversibles. Mais dans ce cas, pourquoi un bon vieux réveil mécanique ne fonctionne-t-il pas mieux que ces gadgets modernes ? La température qui régnait dans la tente britannique était-elle assez basse pour figer l’huile lubrifiante du mouvement et empêcher le réveil de sonner ? Après tout, les points de contact avec l’huile sont les parties les plus vulnérables d’un mouvement de montre. La température de gel de la plupart des lubrifiants horlogers est de -30 °C, mais l’épaississement du liquide peut commencer par -20 °C. C'est pour cela que, pour ses éditions spéciales, OMEGA utilise un type d'huile spécifique qui ne gèle pas avant d'atteindre -40 à -55 °C. Autre possibilité : la contraction des composants en métal peut avoir provoqué une distorsion. Les rouages qui tournent à faible vitesse peuvent s’arrêter plus facilement que ceux qui tournent plus vite. Quelle qu’en soit la raison, et comme Bruce Parry l’a appris bien malgré lui, une montre qui s’arrête peut réduire toute une expédition à néant.

À la demande d’OMEGA Lifetime, un laboratoire a soumis une montre OMEGA à une température de -70 °C, atteinte progressivement par paliers de 5 °C, avant de la réexposer à température ambiante, le tout pour voir si elle s’en sortait indemne. La montre choisie était la Seamaster Planet Ocean 600M Co-Axial Master Chronometer.

Pour acquérir le statut de Master Chronometer, ce modèle a dû préalablement subir une batterie de tests exigeants, approuvés et certifiés par l’Institut fédéral suisse de métrologie (METAS), qui ont vérifié sa résistance à plusieurs variables, comme les champs magnétiques, les variations de températures ou la pression de l’eau, ainsi que sa précision journalière moyenne. Auparavant encore, pendant l’homologation interne, le mouvement avait été testé par -20 °C. Une fois certifiée par METAS, la Seamaster a donc été placée dans un réfrigérateur spécial qui faisait, cette fois, descendre la température jusqu'à -70 °C par paliers de 5 °C. Un micro a été fixé à la montre pour contrôler son fonctionnement tout au long du test. Après quatre heures passées à -70 °C, elle est lentement revenue à température ambiante. Sans surprise, la montre s’est arrêtée de fonctionner lorsque la température la plus basse a été atteinte. Comme prévu, l'huile avait coagulé puis gelé bien avant -70 °C (les données détaillées étaient toujours en cours d’analyse et de traitement au moment de l’impression de ce magazine). Mais les observateurs désiraient également savoir si les effets d'une température si basse et artificielle étaient réversibles. Les résultats ont confirmé que l’huile utilisée pour lubrifier le mouvement ne se détériorait pas et retrouvait toutes ses propriétés une fois la montre revenue à une température de fonctionnement recommandée. De plus, même si elle avait été soumise à un environnement extrême, une fois réchauffée, la montre était à nouveau en mesure de réussir l’examen de METAS. Ce processus a été répété avec les autres modèles Seamaster Master Chronometer et a obtenu les mêmes résultats : le passage dans le congélateur n’endommageait pas de façon permanente les mécanismes, ce qui, comme on l’a vu, n’est pas le cas pour les appareils électroniques. Une nouvelle victoire pour le monde analogique. Ce n’était pas la première fois qu’OMEGA réalisait ce genre de test. La Maison a en effet mené un programme de tests cryogéniques resté secret pendant des dizaines d’années, au cœur de mystères et de semi-vérités : le Projet Alaska, la zone 51 de l’horlogerie.

« La Maison a en effet mené un programme de tests cryogéniques resté secret pendant des dizaines d’années, au cœur de mystères et de semi-vérités : le Projet Alaska, la zone 51 de l’horlogerie. »

CERTIFIÉE APTE À VOYAGER DANS L’ESPACE

En 1964, un jeune ingénieur aérospatial de la NASA, James H. Ragan, a été chargé de concevoir un programme de test pour mesurer les performances d’une sélection de montres dans les conditions extrêmes rencontrées lors des vols spatiaux (et, plus tard, lors des alunissages). Ragan a demandé à plusieurs entreprises, y compris à OMEGA via son distributeur américain, de lui fournir des chronographes.

Son objectif était d’étudier les réactions de ces garde-temps à une série de « conditions de test environnementales », comme les très hautes températures, les pressions extrêmes, l’humidité élevée, les environnements hyperoxiques, les chocs, les accélérations, les chutes brutales de la pression atmosphérique, les vibrations et les bruits acoustiques, mais aussi les très basses températures (souvent en association avec une autre variable, comme les hautes pressions). Pour les tests de froid, les montres étaient soumises à des températures de -18 °C pendant quatre heures, puis réchauffées et à nouveau testées et inspectées (un test très similaire à celui réalisé à la demande d'OMEGA Lifetime, décrit plus haut). La température de -18 °C peut ne pas sembler si basse par rapport aux tests menés par OMEGA Lifetime, car elle peut en théorie descendre jusqu'à -200 °C à la surface de la Lune, -90 °C à l’équateur sur Mars (-125 °C aux pôles), et -100 °C dans l'ombre d'un vaisseau spatial en orbite. À titre de comparaison, la température la plus basse jamais enregistrée en Antarctique est de -89,2 °C. En janvier, les habitants de Verkhoïansk en Sibérie vivent par -45 °C en moyenne. À la même époque de l’année, il fait environ -36 °C au sommet de l’Everest, mais les températures peuvent descendre jusqu’à -60 °C. (Dans la pratique, une montre a très peu de chances d’atteindre ces températures extrêmes : la chaleur corporelle et les vêtements modifient les conditions environnementales, donc même si la température extérieure est très basse, la montre elle-même a sans doute beaucoup plus chaud.) La Speedmaster avait en réalité déjà démontré qu’elle pouvait supporter -18 °C : en 1956, l’une d’entre elles avait été accrochée à l’extérieur d’un Douglas DC-6B de Canadian Pacific Air Line qui circulait sur la route aérienne transpolaire partant d'Edmonton au Canada et à destination d'Amsterdam. Après neuf heures d’exposition aux éléments à 5 300 m d’altitude par -18 °C, le capitaine de l’avion et l’équipage au sol ont affirmé qu’à son arrivée à l’aéroport de Schiphol, la montre fonctionnait parfaitement. Nous connaîtrons sans doute la raison de cet étonnant choix de température l’année prochaine, lorsqu'OMEGA et le Smithsonian publieront les résultats de leurs recherches sur ces tests horlogers pionniers menés par Ragan et la NASA au début des années 60. Ce qu'on peut d’ores et déjà affirmer, c’est que la montre OMEGA Speedmaster les a tous réussis haut la main car elle a été jugée « apte pour toutes les missions spatiales habitées de la NASA » le 1er mars 1965.

Il est intéressant de noter que la NASA n’avait pas commandé de montre sur mesure pour l’exploration spatiale. Elle a acheté la future « Moonwatch » en tant que « COTS » ou « commercial off-the-shelf » (composant pris sur étagère), c’est-à-dire parmi les produits que le grand public peut lui aussi se procurer.

Avant même la mission Apollo 11 de 1969, au cours de laquelle la Speedmaster devint la première montre à aller sur la Lune, au poignet des astronautes Neil Armstrong et Buzz Aldrin, OMEGA décida d’améliorer sa montre approuvée par la NASA pour en faire la montre spatiale ultime. Dans le cadre de cette collaboration directe avec James H. Ragan, l'ingénieur de la NASA qui supervisait tous les tests et procédures de qualification, la Maison a mis sur pied le Projet Alaska, un projet top secret dont le nom a prêté à confusion pendant des années. S'il fait certes au moins aussi froid en Alaska que dans l’espace, ce n’est pas pour cette raison que ce nom a été choisi. C'est un nom de code utilisé en interne à l’époque par OMEGA (pour tous ses projets secrets, en lien ou non avec la NASA) afin de préserver la confidentialité de ses recherches, car il était d'une importance capitale que ses concurrents (en particulier aux États-Unis) ne sachent pas que la marque travaillait directement avec la NASA sur des projets spéciaux et des montres spatiales sur mesure uniques. Il n’y a d’ailleurs pas eu un seul Projet Alaska mais plusieurs, numérotés de I à IV, et ce dès 1969. La première phase s'est déroulée à l’époque des missions lunaires (pendant laquelle la NASA a exprimé plusieurs fois son ambition d’alunir sur la face cachée du satellite) et a permis de produire la toute première montre à boîtier en titane poli au monde. En 1970, les prototypes de la Speedmaster Professional se sont dotés d'une nouveauté surprenante : un couvercle en aluminium rouge grand format avec un trou au milieu. Avec sa faible conductivité thermique, l’aluminium agit comme un bouclier contre les variations extrêmes de températures, hautes ou basses, et la couleur rouge protège la montre de certaines radiations. Quand le couvercle est rabattu, la montre peut supporter des températures oscillant entre -148 et +260 °C, soit un écart exceptionnel de plus de 400 °C. Elle était également équipée d'un cadran blanc qui renvoyait la chaleur et d'un long bracelet blanc fermé par une bande velcro qui lui permettait d’être portée par-dessus une combinaison spatiale.

Mais l’intérêt du grand public pour les missions lunaires a fini par s’essouffler. En décembre 1970, la NASA annule les missions Apollo 18 à 20 en raison de contraintes budgétaires : l’organisme n’a plus besoin de montres pouvant aller sur la face cachée de la Lune et le projet est archivé. La Speedmaster « Moonwatch » d’OMEGA est restée la seule montre certifiée apte à aller dans l’espace.

Mais en 2008, OMEGA lance la Speedmaster Professional Alaska Project calibre 1861, produite à seulement 1 970 exemplaires (en référence à l’année de sa conception). Comme le modèle original, cette édition limitée est dotée d'un couvercle rouge et d'un long bracelet blanc interchangeable. C'est une pièce de collection aujourd'hui très recherchée. La NASA prévoyait toute une série de nouvelles missions qui nécessitaient une précision horlogère maximale, dont une tournée vers notre planète. Skylab (1973-1979) a été la première station spatiale en orbite autour de la Terre. Dans le cadre de sa mission scientifique, elle abritait l’ETC (Earth Terrain Camera), une caméra haute résolution qui utilisait des pellicules de 127 mm, dotée d'une focale de plus de 457 mm conçue pour produire des images de notre planète (en noir et blanc, en couleurs et en infrarouge). Le Projet Alaska II, qui réunissait la NASA et OMEGA (à partir de 1972), impliquait la conception et le test de dispositifs de chronométrage OMEGA dotés d'un mouvement mécanique à diapason et utilisés pour coder l’heure des prises de vue de l’ETC. On peut d’ailleurs observer le logo OMEGA apposé sur l’horloge présente sur toutes les photographies officielles de l’ETC. En parallèle, la Maison continuait de travailler dans le plus grand secret sur des montres spatiales prototypes inspirées de la Speedmaster Professional. Quand Skylab laissa place à la navette spatiale réutilisable, OMEGA s'impliqua là encore dans le projet. Après tout, des sorties extravéhiculaires étaient au programme et les astronautes allaient avoir besoin d’un chronomètre précis, fiable et facile à lire. OMEGA produisit donc une nouvelle fournée de prototypes innovants pour la NASA, y compris des modèles qui utilisaient le mouvement de chronographe à diapason de l’ETC. Au cours du Projet Alaska IV, OMEGA a cherché à ajouter à la Speedmaster un écran LCD et même fourni à la NASA douze Speedmaster Professional Quartz référence ST186.0004, parées pour l’espace, à tester sur la navette d’entraînement. Mais entre-temps, la NASA avait fait repasser des tests à la Speedmaster Professional, qui défiait à nouveau, haut la main, toute concurrence. Certifiée une seconde fois apte à accompagner la navette spatiale, les 56 premiers modèles furent livrés à la fin de l’année 1978. Difficile, semblait-il, de faire mieux que l’originale.

« La NASA prévoyait toute une série de nouvelles missions qui nécessitaient une précision horlogère maximale, dont une tournée vers notre planète. »

Difficile, certes, mais pas impossible. Les recherches se poursuivirent et en 1998, OMEGA lança la Speedmaster X-33 en titane avec mouvement à quartz, une montre qui rend régulièrement visite à la Station spatiale internationale et qui s'inspire directement des savoir-faire et techniques appris au cours des Projets Alaska I à IV. Lors de son lancement, elle a été surnommée la montre « Mars » en référence au nouveau grand projet de la NASA. Mais après toutes ces années passées dans l’espace, la Speedmaster Professional reste la seule montre certifiée par la NASA comme apte à être utilisée lors des sorties extravéhiculaires. Cela ne signifie pas que la X-33, ou ses futures descendantes, ne pourront pas un jour affronter les écarts de température de 110 degrés (+20 °C le jour, -90 °C la nuit) et les violentes tempêtes de poussière qui ravagent la surface de la planète rouge. Après tout, James H. Ragan lui-même, chargé des tests commandés par la NASA sur la « Moonwatch », a déclaré : « Les astronautes auront toujours besoin d'un chronographe personnel pour les missions habitées. À mon avis, quand le premier astronaute posera le pied sur Mars, il portera un chronographe OMEGA au poignet. » Impossible de contredire l’homme qui a choisi la Speedmaster pour aller dans l’espace il y a si longtemps.