Quatrième volet de la série « La course à la bombe » d'Afterburner. La fission nucléaire a été découverte à Berlin. Alors pourquoi la bombe a-t-elle été développée au Nouveau-Mexique ? Ce volet examine les programmes allemand et japonais, ainsi que les erreurs, les raids et les illusions qui ont conduit à leur échec.

Hardangervidda, Norvège, nuit du 27 février 1943. Neuf hommes en tenue de combat britannique skient sur le plus grand plateau montagneux d'Europe du Nord, par un froid si intense qu'il pourrait geler l'huile d'une culasse de fusil. Quatre d'entre eux y ont passé l'hiver depuis octobre, vivant dans une cabane et se nourrissant de viande de renne et de mousse d'Islande ramassée sous la neige. En contrebas, éclairée par des projecteurs sur son promontoire rocheux surplombant une gorge, se dresse la centrale hydroélectrique de Vemork : sept étages de béton industriel norvégien, et dans son sous-sol, la seule installation au monde produisant de l'eau lourde à la tonne.

L'eau lourde est la raison pour laquelle cette usine est si importante, et cette importance découle d'une erreur de mesure commise deux ans plus tôt à Heidelberg. Les neuf skieurs l'ignorent. Ils savent seulement que Londres considère ce sous-sol comme suffisamment important pour y avoir déjà coûté la vie à 41 Britanniques, et qu'ils ont reçu l'ordre d'y pénétrer et de le détruire. Le chef de l'équipe d'assaut, armé d'une pince coupe-boulons achetée dans une quincaillerie britannique ordinaire, a 23 ans.

Voici l'histoire de la raison pour laquelle l'Allemagne — le pays où la fission nucléaire a été découverte, avec deux ans d'avance et Werner Heisenberg dans ses rangs — n'a jamais été proche de la bombe atomique. C'est l'histoire d'une erreur de mesure, d'une amitié brisée, d'un raid commando impossible et de dix hommes, réunis dans une maison de campagne anglaise, écoutant la BBC annoncer ce qu'ils n'avaient pas réussi à construire.

Le club qui a commencé en premier

Sur le papier, l'Allemagne fut la première à inaugurer l'ère atomique. La fission nucléaire fut découverte à Berlin ; quelques mois après la publication de l'article de Hahn et Strassmann, deux initiatives allemandes distinctes – la seconde, lancée par l'Inspection des armes de l'armée le 16 septembre 1939, deux semaines après le début de la guerre – avaient regroupé les physiciens nucléaires allemands restants au sein de ce qu'ils appelèrent l'Uranverein, le Club de l'uranium. Heisenberg, prix Nobel à 31 ans et le théoricien le plus redoutable du Reich, dirigeait les travaux sur la théorie des réacteurs. L'Institut Kaiser Wilhelm de physique fut placé sous l'autorité militaire.

À y regarder de plus près, les handicaps étaient déjà fatals. Les purges décrites dans la deuxième partie avaient privé l'Allemagne d'un quart de ses physiciens, dont onze esprits de calibre Nobel. Il ne restait plus qu'un programme d'environ 70 scientifiques à son apogée – le projet Manhattan allait employer 130 000 personnes – divisé en fiefs rivaux se disputant le même uranium rare et l'attention volatile du Reich. Le ministre de l'Armement, Albert Speer, qui rencontra les physiciens en juin 1942, conclut des propos du Führer que le projet ne pouvait guère espérer du sommet : Hitler avait parlé de bombes atomiques, se souvint Speer, mais l'idée dépassait manifestement ses capacités intellectuelles, et en juin 1942, le programme fut officiellement relégué à la recherche sur les réacteurs – l'énergie, et non les armes.

Puis vint l'erreur du graphite. En janvier 1941, le physicien réputé de Heidelberg, Walther Bothe, mesura la distance parcourue par les neutrons dans du graphite industriel et obtint 36 centimètres, à peine la moitié de la valeur réelle. On découvrit plus tard que son graphite était contaminé par quelques parties par million de bore, une impureté qui absorbait les neutrons et que son analyse n'avait pas détectée. La conclusion fut capitale : le graphite ne pouvait modérer un réacteur allemand. Il ne restait donc qu'un seul modérateur alternatif – l'eau lourde – et une seule source industrielle : la centrale Norsk Hydro de Vemork, en Norvège occupée. La pile de Fermi à Chicago, construite avec du graphite américain d'une pureté obsessionnelle, atteignit la criticité en décembre 1942, tandis que les physiciens allemands comptaient encore des barils d'eau norvégienne. Rarement dans l'histoire des sciences une mesure erronée a eu une telle portée.

Copenhague, septembre 1941

Un soir de septembre 1941, Heisenberg traversa Copenhague occupée pour se rendre à l'institut de son ancien mentor, Niels Bohr, celui-là même qui l'avait conduit à inventer la mécanique quantique. Le contenu de leur promenade privée reste inconnu ; la conversation s'interrompit brusquement, et leur amitié avec elle. Après la guerre, Heisenberg laissa entendre qu'il était venu suggérer que les physiciens allemands traînaient des pieds. Bohr, lui, s'en souvenait tout autrement. Dans une lettre rédigée en 1957 mais jamais envoyée – rendue publique par sa famille seulement en 2002, au cœur du débat suscité par la pièce de théâtre « Copenhague » de Michael Frayn –, Bohr confia à Heisenberg l'impression que cette visite lui avait réellement laissée.

“ Vous avez parlé d’une manière qui ne pouvait que me donner l’impression que, sous votre direction, tout était mis en œuvre en Allemagne pour développer des armes atomiques. ”

Niels Bohr — Lettre non envoyée à Werner Heisenberg, rédigée en 1957, publiée en 2002

Deux ans plus tard, Bohr s'enfuit du Danemark pour échapper à son arrestation et fut exfiltré vers Los Alamos. Cette visite, conçue peut-être comme une tentative de réassurance, avait au contraire constitué pour les Alliés l'avertissement le plus clair que l'Allemagne était bel et bien dans la course.

La guerre de l'eau lourde

Londres, de son côté, avait décidé d'éliminer la Norvège de l'équation. La première tentative, en novembre 1942, fut l'opération Freshman : deux planeurs transportant des sapeurs du génie royal furent remorqués au-dessus de la mer du Nord vers une zone d'atterrissage gelée. Les deux planeurs et l'un des remorqueurs s'écrasèrent dans des conditions météorologiques épouvantables ; 41 hommes périrent, les survivants blessés étant exécutés en vertu de l'ordre d'Hitler relatif aux commandos. La Gestapo savait désormais précisément ce que les Britanniques voulaient.

La seconde tentative mobilisa des Norvégiens. Dans la nuit du 27 au 28 février 1943, six commandos de la Kompani Linge, sous les ordres de Joachim Rønneberg – parachutés sur le plateau onze jours plus tôt et ayant rejoint les quatre survivants affamés de l'avant-garde – descendirent dans la gorge que les Allemands jugeaient infranchissable, traversèrent la rivière gelée, escaladèrent la paroi opposée et longèrent une corniche de voie ferrée jusqu'à l'usine. L'équipe de démolition s'introduisit dans le sous-sol de l'électrolyse par une gaine technique, retint le vieux veilleur de nuit norvégien – s'arrêtant, à sa demande anxieuse, le temps de retrouver ses lunettes irremplaçables – plaça des charges sur les dix-huit cellules à haute concentration, alluma les mèches de 30 secondes et ressortit. L'explosion, étouffée par un mètre de béton, ressembla de l'extérieur à un accident de voiture ; une sentinelle crut à une mine déclenchée par la neige. Plus de 500 kilogrammes d'eau lourde – la totalité du stock accumulé – se déversèrent dans les égouts. Aucun coup de feu ne fut tiré, de part et d'autre. Le commandant allemand en Norvège, le général von Falkenhorst, l'a qualifié de plus beau coup d'État qu'il ait vu pendant la guerre.

“ Il y avait tellement de choses qui relevaient du hasard et de la chance. Il n'y avait pas de plan. Nous espérions simplement le meilleur… Le ciel était couleur maquereau, le lever du soleil était magnifique. Nous étions assis là, très fatigués, mais très heureux. ”

Joachim Rønneberg — chef de l'opération Gunnerside, évoquant le raid ; il est décédé en 2018 à l'âge de 99 ans.

Cinq des commandos parcoururent ensuite 320 kilomètres à ski jusqu'en Suède en quatorze jours – Rønneberg qualifia plus tard ce week-end de meilleur week-end de ski de sa vie – tandis que quelque 3 000 soldats allemands dévalaient le plateau derrière eux. Les Allemands réparèrent les cellules en quelques mois, si bien qu'en novembre 1943, les Américains envoyèrent 143 B-17 bombarder Vemork en plein jour. Les bombes effleurèrent à peine les eaux denses, mais tuèrent 22 civils norvégiens et persuadèrent Berlin d'évacuer le stock restant vers le Reich. Ce stock n'arriva jamais. Le 20 février 1944, un saboteur de Linge nommé Knut Haukelid plaça une bombe à retardement dans la cale du ferry Hydro ; celui-ci coula dans les eaux les plus profondes du lac Tinn avec les derniers fûts à bord. Dix-huit personnes se noyèrent, dont quatorze civils norvégiens – le prix à payer pour empêcher que la substance ne soit destinée au réacteur d'Hitler.

La grotte sous l'église

Début 1945, alors que Berlin était en flammes, ce qui restait du programme nucléaire allemand s'était replié vers le village souabe de Haigerloch. Là, les physiciens assemblèrent leur réacteur final dans une cave à bière creusée dans la falaise, sous l'église du château : 664 cubes d'uranium suspendus à des chaînes dans une cuve contenant 1,5 tonne d'eau lourde. Baptisé B-VIII, il atteignait un facteur de multiplication des neutrons d'environ 0,85 – une réaction auto-entretenue nécessitant 1,0 – et des calculs ultérieurs montrèrent qu'il aurait fallu l'augmenter d'une fois et demie. À son apogée, le projet atomique allemand n'en était qu'au même point qu'à la mi-1942, au sein du laboratoire de Fermi.

Derrière l'avancée des armées alliées se trouvait la mission Alsos, une unité de renseignement scientifique dirigée par le physicien d'origine néerlandaise Samuel Goudsmit. Ce dernier traquait le laboratoire de ses anciens collègues tout en pleurant en secret ses parents assassinés pendant l'Holocauste. Alsos atteignit la grotte de Haigerloch le 23 avril 1945 et la démantela. 659 des 664 cubes d'uranium furent extraits d'un champ labouré près de l'église, et l'eau lourde fut découverte dans des barils, dans la cave d'un moulin. Le curé de la paroisse dissuada les ingénieurs de dynamiter la grotte située sous son église. Heisenberg, parti à vélo, fut capturé dans son refuge alpin le 3 mai. Le verdict de Goudsmit sur l'entreprise qu'il redoutait depuis cinq ans était sans appel : un programme anéanti par sa propre bureaucratie, ses persécutions et ses dirigeants.

Salle de ferme

Les vainqueurs menèrent alors l'une des plus grandes expériences scientifiques de l'histoire sur les scientifiques eux-mêmes. Dix d'entre eux — Heisenberg, Hahn, von Laue, Diebner et six autres — furent internés dans une demeure de campagne anglaise près de Cambridge, appelée Farm Hall, dont les pièces étaient truffées de micros cachés. Le soir du 6 août 1945, leur accompagnateur britannique leur annonça que la BBC annonçait le largage d'une bombe atomique sur Hiroshima.

Les comptes rendus de cette soirée sont impitoyables. Otto Hahn, l'homme qui avait fissuré l'atome, était anéanti, se disant personnellement responsable de centaines de milliers de morts ; on le calma avec du gin. Walther Gerlach se retira dans sa chambre et on l'entendit sangloter. Quant à Heisenberg, qui avait annoncé à ses collègues qu'une bombe nécessiterait des tonnes d'uranium 235, il refusa d'abord d'y croire.

En quelques jours, il avait retravaillé le calcul et expliqué à ses compagnons de captivité une masse critique globalement correcte de l'ordre de quelques dizaines de kilogrammes – preuve, comme l'ont noté les historiens, que le programme allemand n'avait jamais sérieusement effectué les calculs en temps de guerre. Les prisonniers commencèrent alors à élaborer la légende la plus rassurante : celle de Carl Friedrich von Weizsäcker selon laquelle les physiciens n'avaient pas construit la bombe parce que, par principe, ils ne le souhaitaient pas. La réponse enregistrée de Hahn mérite d'être citée partout où cette légende apparaît : « Je n'y crois pas, mais je suis reconnaissant que nous n'ayons pas réussi. ».

La bombe fantôme de Tokyo

Le programme japonais était encore plus modeste, et son histoire plus brève. Son principal artisan, Yoshio Nishina – un physicien chaleureux et respecté, ancien élève de Bohr à Copenhague et concepteur des premiers cyclotrons d'Asie à l'institut Riken – fut chargé par l'armée, en 1941, d'étudier la faisabilité d'une arme à uranium. Son projet Ni-Go visait la séparation des isotopes par diffusion thermique dans le bâtiment 49 de Riken ; la Marine, refusant de partager ses connaissances, mena son propre projet F-Go à Kyoto, basé sur un projet de centrifugeuse ultra-réfléchissante. Ensemble, ils ne parvinrent jamais à séparer un seul gramme utilisable d'uranium-235. Le budget du projet de l'armée était dérisoire comparé aux deux milliards de dollars du projet Manhattan ; le Japon ne possédait aucun minerai d'uranium exploitable, et le sous-marin U-234, envoyé d'Allemagne en 1945 avec 560 kilogrammes d'oxyde d'uranium à son bord, se rendit à la marine américaine lors de la chute du Reich.

La fin vint des airs. Au printemps 1945, lors des raids incendiaires sur Tokyo – la campagne que décrira la huitième partie de cette série –, le bâtiment 49 et l'appareil de diffusion thermique furent réduits en cendres, et dès juin, Nishina mit fin au projet. Le 7 août 1945, l'armée l'envoya par avion dans une ville que les télégrammes du matin décrivaient seulement comme détruite par un nouveau type de bombe. Nishina survola les ruines d'Hiroshima, reconnut précisément ce qu'il voyait et envoya la confirmation à Tokyo par télégramme. Trois mois après la capitulation, les troupes d'occupation américaines jetèrent ses cyclotrons bien-aimés dans la baie de Tokyo.

Pourquoi la bombe de l'Axe a-t-elle échoué ? Non pas pour une seule raison, mais par un effet domino : les talents exilés, le graphite contaminé, les fiefs divisés, des dirigeants incapables de comprendre ce qu'ils refusaient de financer – et, au moment décisif, neuf hommes à skis. Le programme allié n'a connu aucun de ces échecs, et son histoire est racontée ci-après : un général tout juste auréolé de la construction du Pentagone, un théoricien au dossier de sécurité, et une ville du désert du Nouveau-Mexique qui n'existait officiellement pas.

Sources : transcriptions de Farm Hall via German History Intersections et l'édition Bernstein, AIP Center for History of Physics, Norwegian Industrial Workers Museum, Atomic Heritage Foundation, nécrologies de Rønneberg de la BBC et du NYT, Reed (Annalen der Physik, 2020) sur la mesure de Bothe, Wikipédia, Richard Rhodes : La fabrication de la bombe atomique.