2 – La bataille de l’eau lourde

09 mar 1940 - 20 fév 1944

Un enjeu important.

.            Pour que la réaction en chaîne soit contrôlable, le français Frédéric Joliot a démontré qu’il fallait un « modérateur », soit du graphite, soit de l’eau lourde (ou oxyde de deutérium D2O, ou 2H2O), un corps isolé chimiquement par le chimiste et physicien américain Gilbert Lewis en 1933. Isotope rare de l’eau ordinaire, elle en possède les mêmes propriétés chimiques mais est plus dense (+11%). Ainsi, en remplaçant l’hydrogène de l’eau par du deutérium, on dispose d’un ralentisseur presque aussi efficace, qui n’absorbe pas la totalité des neutrons.

.            L’eau lourde était un sous-produit de l’électrolyse de l’eau pratiquée pour la fabrication de nitrates dans le procédé Haber-Bosch (l’hydrogène obtenu par électrolyse réagit sur l’azote de l’air pour fabriquer de l’ammoniac). L’eau lourde est présente naturellement à hauteur de 1/10.000 dans l’eau naturelle. Le seul producteur de l'époque, Norsk Hydro, avait une petite unité et produisait de l’eau lourde depuis 1934, mais en très petite quantité (de l’ordre de quelques litres par mois) en raison de la rareté des usages de ce produit (essentiellement comme traceur pour la chimie et la biologie, notamment la recherche contre le cancer). Cependant il en faudrait quelques tonnes pour un réacteur nucléaire opérationnel, et au moins quelques centaines de litres pour des études préparatoires.

Norsk Hydro a été fondée en 1905 pour exploiter une nouvelle technologie pour produire des engrais chimiques en fixant l'azote de l'air avec de l’hydrogène. A sa fondation, l'entreprise recherche et sollicite des capitaux français, Paris étant au début du XXe siècle une place financière majeure sur le plan mondial. Les investisseurs français, regroupés sous la houlette de Paribas, investissent dans la société à hauteur de 90% du budget lié à sa fondation.

En France, la première usine productrice fut celle de l'ONIA (Office national des industries de l'azote) à Toulouse, d’une capacité de deux à trois tonnes d'eau lourde par an sur ce site toulousain, que les Allemands sélectionneront en 1943 en construisant une grande enceinte souterraine au centre du site industriel, en prévision d'une production dès fin 1944 ... qui n'eut jamais lieu.

Techniquement c’est le procédé avec l’eau lourde qui sera d’abord envisagé par les Alliés pour la bombe, comme les Allemands auparavant. Qui n’aura pas l’eau lourde, n’aura pas la bombe ! Tout l’enjeu va donc être de contrôler cette production, soit l’accaparer, soit la neutraliser pour en priver les Allemands Or il n’y a donc qu’une seule usine d’eau lourde, en Norvège, un pays neutre (qui a l’avantage de disposer de beaucoup d’énergie hydro-électrique bon marché) qui, depuis 1934, en produit dans une unité de Norsk Hydro sur le site de Rjukan, à proximité de la centrale hydroélectrique de Vemork, dans le comté de Telemark (sud de la Norvège) perdu dans les forêts de pins et de bouleaux d’un endroit montagneux reculé, à 120 kilomètres d'Oslo.

Aussi, les Alliés ne vont avoir de cesse d'empêcher les Allemands de s'emparer de l'usine norvégienne et de son précieux produit. Leurs services secrets alliés, en collaboration avec les Norvégiens, vont lancer pas moins de cinq opérations différentes avant d'atteindre enfin leur but.

L’initiative française

.          Dès avril 1939, les Allemands ont établi leur programme de recherche atomique, l'Uranprojekt. La majorité des mines d'uranium sont sous leur contrôle. Ils louchent désormais sur la seule centrale de la planète qui produit de l'eau lourde, celle de Vemork. L'Allemagne nazie a-t-elle déjà en tête le projet de concevoir une arme surpuissante ? Le 19 septembre 1939, deux semaines après l'ouverture des hostilités, Adolf Hitler a prononcé à Dantzig cette phrase alarmante : « Le moment pourrait bientôt venir où nous utiliserons une arme qui n'est pas encore connue et contre laquelle aucune défense ne sera possible. » L'atomicien autrichien Paul Harteck n’avait-il pas écrit au ministre de l'Armement du Troisième Reich : « Le pays qui le premier fera usage de l'explosif nucléaire possèdera un avantage insurmontable sur les autres ». Et puis, pour sécuriser ses approvisionnements en minerai de fer suédois, Hitler se dispose à envahir la Norvège et le Danemark.

            En février 1940, c'est encore la « drôle de guerre » : Anglais et Français se tiennent l'arme au pied pendant que les Allemands (et les Soviétiques) règlent leur compte aux malheureux Polonais. Le conflit se déporte vers la Scandinavie. Craignant d'être distancés dans la course à la bombe, les Alliés ne laissent rien au hasard. La première opération sera française, oubliée dans l’historiographie américaine qui, comme pour les opérations de chiffrage/décryptage, mettra en avant les anglo-saxons.

         Frédéric Joliot-Curie qui jusqu’alors correspondait régulièrement avec les chercheurs allemands organise une rencontre avec Raoul Dautry, le ministre de l’Armement, pour le faire convaincre Daladier, le président du Conseil des ministres, de la nécessité de faire rapatrier l’eau lourde en France, arguant que la Banque de Paris et des Pays-Bas (future Paribas en 1982) était, depuis 1905, un actionnaire historique à plus de 50% de Norsk Hydro. Inquiet, Joliot-Curie lui demande de récupérer absolument ces stocks à la fois parce que nous en avons besoin pour nos recherches, mais aussi parce qu'il ne faut pas que l'Allemagne se dote d'une arme nucléaire dont on peut imaginer tous les contours. Et il faut faire vite, car on sait qu’à Oslo, l'envoyé du Troisième Reich fait déjà le siège de Aubert, le directeur général de la fameuse usine, sans succès pour l’instant. Les autorités allemandes fortes des 25% du capital de la compagnie détenus par l’I.G. Farben, avaient en effet offert d'acheter le stock, mais le gouvernement norvégien avait refusé faute d’avoir obtenu des explications satisfaisantes quant à l'usage qu'ils en feraient.

            A flan de vallée, encadrée d'un côté par les montagnes, de l'autre par un ravin, cette usine, de 7 étages d'acier et de béton, est une véritable forteresse, officiellement vouée à la fabrication d'engrais chimiques. 20 conduites géantes amènent du haut de la montagne les eaux d'un lac vers l'usine qui est aussi la plus puissante centrale hydroélectrique du monde. Mais elle livre également, goutte à goutte, le produit recherché, quelques grammes d'eau lourde par jour.

          Le 2e bureau (les services de renseignements français) est chargé sans attendre dès février 1940, de récupérer à Rjukan, le seul stock mondial d'eau lourde encore disponible, les 28 bidons, soit 185 kilogrammes (167 litres).

            Début mars, soit un mois avant l'invasion allemande de la Norvège (8-9 avril), la mission secrète est confiée à Jacques Allier, un fondé de pouvoir de la BNP (alors chargé des Relations Internationales chez Paribas, employé depuis 7 ans en Norvège) qui entretenait des liens étroits avec l'entreprise, la banque ayant apporté des capitaux pour la construction de l’usine. Accompagné de 3 hommes des services secrets, il va se rendre en Norvège pour négocier l’achat des 185 kilos d’eau lourde, le « produit Z ».

Jacques Allier avait noué des liens d'estime professionnelle mais disposait aussi d’affect et d’amitié vis-à-vis des responsables de l'usine de Norsk Hydro. Bien que conscient du risque de la mission et d’avoir été repéré par les Allemands, la confiance avec le directeur norvégien Axel Aubert était telle, qu’il lui a même expliqué que, cette fois, il venait au nom du gouvernement français pour négocier le rachat de la totalité des stocks d'eau lourde, et ceci pour des raisons de guerre.

Axel Aubert, francophile dont Allier sait qu'il est favorable aux intérêts de la France, accepte sans hésitation de céder, au nez et à la barbe des services allemands, la totalité du stock d’eau lourde sous forme de prêt, à rembourser par la France … quand elle aura gagné la guerre. Le directeur contribua à faire sortir clandestinement le produit Z de son pays afin d'éviter tout incident diplomatique, la Norvège étant encore neutre dans le conflit. Reste à le rapatrier en France.

Dans le plus grand secret, dans la nuit glaciale, les 28 bidons d'eau lourde quittent l'usine forteresse de Vemork par les routes enneigées et sont apportés le 09 mars 1940 à la légation française d'Oslo, dissimulés dans des valises et des sacs postaux pour voyager discrètement. Grâce à la complicité de la résistance norvégienne, les agents voyagent avec des noms d'emprunt sur des vols commerciaux, réservant des places sur d'autres vols avec leurs vrais noms pour brouiller les pistes ! Sans difficulté particulière (sauf à voyager, assis discrètement sur les bidons pour éviter qu’ils gèlent dans les avions non chauffés), une équipe fera Oslo-Édimbourg, le 12 mars avec les bidons ; tandis que l’autre, leurre en partance pour Amsterdam, sera fouillé sans succès ! De là, les équipes rejoignent Londres puis Paris. Leur mission est accomplie. C'était moins une : trois semaines plus tard, le 09 avril 1940, la Wehrmacht envahit la Norvège et prend possession de ses installations stratégiques. Même si l'usine d'eau lourde intéresse fortement les Allemands, cette invasion est principalement stratégique ; pour le Troisième Reich, il s'agit avant tout de contrôler les voies maritimes et l'accès à l'Atlantique.

            Après la percée de Sedan (Ardennes) les 12-13 mai 1940, l'invasion fulgurante de la Wehrmacht provoque un exode massif des Français vers le sud ; c'est la débâcle. Frédéric Joliot-Curie et ses collaborateurs sont contraints d’évacuer les 28 bidons. C'est encombrant dans un pays qui est en pleine catastrophe et en plein écroulement. Ils embarquent à bord de quelques véhicules, un de ces véhicules est d'ailleurs conduit par Frédéric Joliot-Curie lui-même. A ses côtés, il y a sa compagne Irène qui à ce moment-là est très gravement malade et donc par étapes successives on arrive, le 17 mai, à Clermont-Ferrand, où la précieuse cargaison est déposée en la salle forte de la Banque de France. Ils créent en un temps record un petit laboratoire de fortune, secret, près de Clermont-Ferrand et on y déménage autant qu'on le peut ce qu'il faut pour refaire les expériences. Avec l'idée qu’on arrivera à arrêter les Allemands à la Loire, on va encore travailler là où ce n’est pas occupé.

            Le 24 mai, la cargaison est transférée dans une cellule de la prison de Riom (Puy-de-Dôme), en Auvergne. Le 18 juin 1940, le gouvernement de Pétain ordonne le transfert de l'eau lourde hors de France, afin de continuer les recherches hors de France. En cours de route vers Bordeaux Irène Joliot-Curie, malade, doit s'arrêter ; elle va se reposer dans un sanatorium et c'est Frédéric qui va arriver jusqu’à Bordeaux. De là, l’eau lourde rejoindra le Royaume-Uni à bord d'un charbonnier britannique. Le SS Broompark quitte l'estuaire de la Gironde le 19 juin, avec à son bord les atomiciens Hans Halban et Lew Kowarski, deux collègues de Frédéric Joliot-Curie, munis d'un ordre de mission du gouvernement leur intimant de poursuivre leurs recherches en Angleterre. Cet évènement marque l'un des tout premiers actes de résistance de l'administration française. L’eau lourde sera ensuite transférée au Canada.

            Frédéric Joliot-Curie décide de rester en France pour s'occuper de son épouse Irène Curie atteinte de la tuberculose et hospitalisée. Puis quelques semaines plus tard, il rentre à Paris où les Allemands occupent leur laboratoire du Collège de France. Les Joliot-Curie y reprennent leurs travaux, mais sabotent volontairement les expériences trop sensibles. Les Allemands n'ont d'autre choix que de se tourner vers la Norvège pour s'en procurer.

Le SOE britannique

.          Mais l'usine continue de produire et depuis le 08 avril 1940 elle est sous l'entière maîtrise des Allemands qui consacrent tous leurs efforts à en augmenter le rendement à 100 kilos par mois de cette eau lourde devenue un enjeu capital pour l'Allemagne. À ce rythme, il ne leur faudra pas longtemps pour obtenir les quantités nécessaires pour relancer leur programme atomique. Heisenberg, lauréat du prix Nobel de physique de 1932 pour la création de la mécanique quantique, l'un des plus brillants chercheurs de sa génération et reconnu comme tel par la communauté scientifique internationale, est le plus engagé dans les recherches. Avant la guerre, il était un proche d'Albert Einstein et du couple Joliot-Curie. Il n'était pas un nazi, bien au contraire ; dès la fin des années 30, il fut attaqué par des journaux pro-nazis et même traité de « juif blanc » parce que, de par ses recherches, il était très proche d'Einstein.

Heisenberg avait calculé qui lui fallait environ 5 tonnes d’eau lourde pour faire fonctionner un réacteur. C'est pour cela que la production d’eau lourde devait être accélérée en Norvège. Dans cette bataille, a priori perdue, les Allemands marquent pourtant un point capital, car s’ils n'ont pas eu le stock, ils ont l'usine. Mais c’est sans compter sur la résistance intérieure de l'usine qui tisse son premier réseau. Il faut prévenir les Alliés.

            Quand les Britanniques ont compris à leur tour qu'il était possible de construire une bombe atomique grâce entre autres à l’eau lourde, le signal d'alarme fut tiré, d’autant qu’en février 1942, la résistance norvégienne confirme que les Allemands tentent également de mettre au point la bombe. Ils décidèrent donc de s'attaquer au projet allemand en détruisant Vemork. Informés par un employé de l'usine, qui leur communique également plans et photographies du site, les services secrets britanniques du SOE (Special Operation Executive) préparent une opération ultra secrète, nom de code Gunnerside, pour faire sauter l'usine et empêcher la production d'eau lourde

La première phase débute le 19 octobre 1942. 4 jeunes garçons qui avaient été détachés en Angleterre pour suivre une formation militaire, reviennent clandestinement en Norvège. Ils sont parachutés sur le plateau d'Hardangervidda, à 1.200 mètres d'altitude, à 15 jours de ski de l'usine Le commando doit sur le chemin de l'usine, dans d'extrêmes difficultés, déterminer un point d’atterrissage pour le largage en planeur de parachutistes britanniques qui doivent les rejoindre pour faire sauter l'usine. Au barrage de Mosvatn, sur un lac à proximité de l'usine, ils rencontrent un contact qui les met en relation avec Londres. Incrédules, les correspondants londoniens posent la question de confiance : - « Qu'avez-vous vu à l'aube ? » L'équipe donne la bonne réponse : « Trois éléphants roses ! »

Le choix d'un lieu d'atterrissage pour les planeurs à 5 kilomètres au sud du barrage de Mosvatn, étant fait, la deuxième phase débute. Reste à définir la stratégie d'attaque de l'usine.

Celle-ci est très difficile d'accès, dans une vallée aux flancs abrupts, couverts d'une épaisse forêt et surplombés par un sommet de 1.600 mètres. Elle-même est construite sur un promontoire rocheux à 300 mètres au-dessus de la rivière Tinn et accessible par un seul pont tendu au-dessus du vide et protégé. Des câbles sont tendus au travers de la vallée pour éviter les attaques aériennes et les abords de l'usine sont minés !

L'usine de Rjukan et la centrale hydroélectrique de Vemork

Le 19 novembre 1942, les avions tractant les planeurs décollent de Skitten, en Écosse, avec une vingtaine d'ingénieurs de la Royal Air Force. En dépit du soin apporté à la préparation, l'opération conduite en deux convois, va aboutir à un désastre :  défaillance du système radio, formation de glace sur les ailes et les câbles qui relient l'avion au planeur, manque de carburant, chutes de planeurs. Un bilan de 15 morts et 4 blessés capturés et exécutés par les Allemands.

Mais, pire que tout, une carte de l'usine est découverte dans la carcasse d'un planeur et, très rapidement, les Allemands identifient la cible et renforcent la sécurité de l'usine. Les Anglais n'apprendront l'échec de l'opération qu'en interceptant un communiqué allemand !

Un succès partiel norvégien

.           Les 4 membres de l'escouade initiale se terrent au fond d'une cabine de chasse et survivent à l'hiver en avalant de la mousse bouillie et de la viande de renne. Les Britanniques, apprenant que les 4 agents du commando norvégien ont survécu, décident de lancer Gunnerside, une nouvelle opération.

Le mardi 16 février 1943, 6 agents norvégiens sont parachutés dans la région de Telemark et retrouvent, après cinq jours de marche, la première équipe des 4 agents. Mais comment s'introduire dans la centrale ? Depuis la tentative ratée de novembre 1942, la Wehrmacht a sécurisé le complexe, truffé les alentours de mines et doublé les patrouilles. Elle croit cette « forteresse naturelle » inaccessible autrement que par le pont principal.

Misant sur cette négligence, les 9 hommes se mettent en route. L'objectif : la petite pièce au fond de l'usine forteresse où goutte à goutte l'eau lourdes tombe dans les cuves. L'escouade part à ski, portant l'uniforme militaire britannique et des combinaisons blanches par-dessus. Elle entreprend de descendre jusqu'au fond de la faille rocheuse qui s'ouvre au pied de l'usine avant d’escalader la falaise de l'autre versant et de s'engager à découvert le long de la voie ferrée qui pénètre dans l'usine. Le 27 février 1943, les saboteurs parviennent à infiltrer l'usine par le sous-sol, puis, avec l’aide d’un complice, répartissent les charges explosives sur les chambres d'électrolyse qui produisent l'eau lourde. En quittant les lieux, ils abandonnent volontairement un pistolet-mitrailleur Thompson, de facture américaine. La preuve d'une opération alliée devrait limiter les risques de représailles sur la population locale.

Quelques minutes plus tard, alors qu’ils ne sont qu'à 10/15 mètres de l'usine, les charges explosent et détruisent, un stock de 500 kg d'eau lourde et les chambres d'électrolyse. L'opération se solde cette fois par un succès complet ! L'équipe parvient à s'échapper sans être arrêtée. Les saboteurs s’enfuient en escaladant une cascade gelée de près de 150 mètres de haut, désormais baptisée Sabotørfossen, « cascade des saboteurs ». Aucun des membres de l'équipée n'aura à croquer sa capsule de cyanure. Certains gagneront la Suède à ski au terme d'un périple de 300 km ; d'autres rejoindront le Royaume-Uni ; d'autres encore s'évanouiront dans les montagnes.

            Le commissaire du Troisième Reich et le général venus par la suite inspecter les lieux estimeront que ce fut là le plus splendide sabotage qu'ils aient vu de toute la guerre.

L’échec américain

.            La production d'eau lourde est arrêtée ... mais seulement pour quelques mois, car elle reprend dès avril 1943. A la demande expresse de Leslie Groves, pilote du projet Manhattan, le programme rival états-unien de fabrication de la bombe atomique, une nouvelle attaque est programmée, cette fois par les Américains. Ceux-ci exécutent un raid aérien en novembre 1943 en mobilisant 143 bombardiers B-17. Ces forteresses volantes vont larguer plusieurs centaines de bombes sur l'usine mais, comme trop souvent hélas, elles manquent leur cible et font 21 victimes civiles !

.            À ce stade, on peut s'étonner de l'apathie assez relative des Allemands devant l'acharnement allié. C'est qu'en dépit de l'avance technologique de ses scientifiques et militaires, qui lui vaut de disposer déjà d'avions à réaction, Hitler semble ne plus croire à l'intérêt de la bombe atomique, ou n’en n’a pas les moyens à côté du coût de la guerre, et n'engage que très mollement ses savants dans cette voie de recherche ...

Le succès final norvégien

.            En prévision de nouvelles attaques, les Allemands décident d'abandonner l'usine de Vemork et de déplacer les stocks d'eau lourde en Allemagne. L'organisation de la résistance norvégienne avec ses agents au sein même de l'usine obtient des informations très exactes sur le moment où ce transfert va se faire. En accord avec Londres, l'ordre est donné aux résistants restés dans la montagne d'interrompre ce transport. Après de nombreuses discussions, ils en arrivent à la conclusion que le seul moyen de stopper ce transfert d’eau lourde est de faire couler le ferry sur le lac Tinn, là où les wagons traversent le lac pour pouvoir continuer vers l'Allemagne. La nuit du 18/19 février 1944, trois saboteurs norvégiens s'introduisent à bord du ferry, placent 8 kg d'explosifs équipés d'une minuterie faite de deux réveils, dans la cale, puis quittent le bateau. Le 20 février 1944, le ferry SF Hydro explose et sombre dans le lac Tinn par 430 mètres de fond, avec son chargement, en faisant de nombreuses victimes, parmi les 18 personnes à bord.

.            Cette « bataille de l'eau lourde », restée relativement méconnue, aura enlevé aux nazis tout espoir de produire la bombe atomique. Au début des années 1990, le chargement du ferry sera remonté à la surface et analysé, confirmant la présence de bidons d'eau lourde, indispensable à la réalisation d'une bombe atomique. Faute d'avoir pu en disposer à temps, les nazis avaient perdu la capacité de disposer de cette arme.

Une question demeure

            Les Allemands étaient-ils proches du but ? Non, affirment les historiens : les atomiciens de l'Uranprojekt, semble-t-il, manquaient cruellement de moyens. Adolf Hitler avait priorisé le développement des missiles à longue portée V1 et V2. À partir de juin 1942, sur décision du ministre de l'Armement Albert Speer, les physico-chimistes du Troisième Reich se sont rabattus sur la construction d'un réacteur nucléaire modéré à l'eau lourde … Lequel, faute de combustible et de ressources suffisantes, n'aboutira jamais. « Ils ont cinquante ans d'avance sur nous », déclarera le chimiste nucléaire allemand Otto Hahn, détenu par les services secrets britanniques, après avoir entendu l'annonce du bombardement d'Hiroshima.