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La conquête de la Lune

La conquête de la Lune est avec entre autres l'exploration du système solaire par les sondes spatiales et l'Internet un produit de la Guerre Froide. Malgré ses nombreuses victimes (guerre du Vietnam, de Corée...) cette guerre que l'on peut qualifier de virtuelle, entre l'URSS et les Etats-Unis, a permis de grandes révolutions technologiques, dans des domaines aussi diverses que l'électronique, l'aéronautique, l'informatique, la propulsion par réaction ou la pirotechnique. C'est le croisement de ses nombreux domaines qui a donné naissance à l'astronautique.

La NASA (Agence Nationale de l'Aéronautique et de l'Espace) a été fondé pendant l'été 1958, après le

lancement en octobre 1957 du satellite soviétique Spoutnik (bip, bip). Le président américains John Fitzgerald Kennedy, au cours d'un long discours, en mai 1961, déclencha le programme Apollo. Il declara vouloir voir un américain fouler le sol de la Lune avant dix ans. Malheureusement, il ne put le voir, il mourra en 1962. Mais il débloqua sur douze ans près de 30 milliards de dollars.

Spoutnik nous révélant ses entrailles

Surveyor 1

La capsule Gemini

Plusieurs sondes furent envoyer vers la Lune, telles les atterrisseurs américains Surveyor (1 et 2) et les orbiteurs Lunar Orbiter ou les sondes soviétiques Luna 1 à 21. Les russes demeurèrent encore longtemps "les maîtres de l'espace" : ils furent les premiers à envoyer, en avril 1961, un homme dans l'espace, Youri Gagarine et leur nombre d'heures passées ensuite dans l'espace (capsules Vostok et Voskhod) fut pendant plusiers années supérieures aux américains. Les américains effectuèrent leurs premiers vols dans les capsules Mercury.

Le premier astronaute dans l'espace fut Alan Shepard (on appelle astronautes les hommes américains envoyés dans l'espace, cosmonautes les soviétiques et spacionautes les européens). En tout 7 vols furent réalisés dans cette capsule qu'on appelle aussi "Freedom " et qui ne pouvait embarquer qu'un seul homme. Les américains s'employèrent ensuite aux capsules Gemini (voir photo). 10 vols Gemini furent effectués entre 1965 et 1966. Celle capsule était conçu spécialement pour préparer les missions Apollo. Elle pouvait recueillir 2 hommes aux lieu de 3 pour la capsule Apollo. Elle fut utilisée pour effectuer des arrimages sur une autre capsule Gemini ou sur des modules représentant des étages de fusées par exemple. Ces entraînements à l'arrimage furent très utiles pour les missions Apollo. En effet, depuis que la NASA a retrouvé un exemplaire de La conquête des espaces interplanétaires, une oeuvre que Alexandre Chergueï (un russe !) publia en 1929 et dans laquelle il définit la trajectoire optimale d'un vol Terre-Lune, ceux-ci savent désormais que la meilleure approche de la Lune ne peut se faire qu'avec une fusée à plusieurs étages (les russes savent ça aussi bien sûr) et que pour la sécurité des cosmonautes, ceux-ci doivent passer, avant l'aterrissage, d'un module à un autre par l'intermédiaire de sas.

Les lanceurs

A la fin de la Seconde Guerre Mondiale, les américains firent entrer dans leurs frontières les cervaux allemands. C'est ce que l'on appelle le "brain-drain". Parmi eux figurait le créateur des V2, Werner von Braun. Au lancement du programme Apollo en 1961, il est nommé responsable des lanceurs Saturn V. Ceux-ci seront utilisés pour effectuer les vols habités, donc très chargés (matériel, provisions), vers la Lune. Les essais de la capsule Apollo commençèrent en 1967, la même année, les premières capsules soviétiques Soyouz furent lancées. Les missions Apollo 1 à 8 ne furent que des entraînements. Les capsules restèrent en orbite autour de la Terre, soit en solo, soit à deux pour des rendez-vous, mais toujours avec le lanceur Saturn IV (photo).

Le premier essai du lanceur Saturn V fut effectué le 9 novembre 1967. L'utilsation des moteurs F1 (photo) d'une poussée de 680 tonnes chacun (le 1er étage du lanceur en compte cinq) est un franc succés. Ces derniers fonctionnent grâce à des propergols (réservoirs) liquides d'hydrogène et d'oxygène contrairement aux anciens propulseurs à poudre ou utilisant de l'hydrazine disymétrique (UDMH). L'instabilité de la réaction hydrogène-

oxygène faisait peur aux soviétiques. Pour leur fusée N-1 ils continueront donc à utiliser les carburants classiques. Mais ceux-ci sont beaucoup moins efficaces et pour envoyer un seul homme dans la capsule "Zond" (ou L-1) de Korolev, le "constructeur principale" soviétique, contre 3 pour la capsule Apollo, le premier étage de la fusée N-1 doit être dotée de trente moteurs NK 33 ne dégageant qu'une puissance de 150 tonnes chacun. Il apparaît donc un nouveau problème pour les russes : la synchronisation de trentes moteurs sur un même étage de fusée. Les 4 uniques essais de la N-1, de 1969 jusqu'à 1972, seront soldés par des échecs. La fusée ne vola jamais plus de 2 minutes. Au deuxième essai, certains crurent même au début de la troisième guerre mondiale tant la déflagration de la N-1 retombant sur le site de Baïkonour fut bruyante.

Rien à voir avec Saturn V. Von Braun a de quoi être fier de son lanceur. Celui-ci n'essuya aucun échec. La pricipale raison est que, contrairement à ce qu'on fait les russes, les moteurs ont chacun été soigneusement essayés. Celle-ci doit tout de même envoyer ses trois occupants à 380 000 Km de la Terre. Elle pèse 2900 tonnes au décollage. Au décollage, en effet, car durant son voyage celle-ci consommera 3,6 millions de litres de carburant ! Et pour porter tout ça, il faut un sacré estomac : Saturn V mesure 111 mètres de haut. Puissance au décollage : 150 millions de chevaux (hum, hum). Vous pouvez toujours courir après. La voici ici sur la rampe de lancement à Cap Kennedy (ensuite renommé Cap Canaveral).

Paré au décollage ?

Le voyage Terre-Lune

La fusée Saturn V compte 3 étages. Les deux premiers servent à quitter l'atmosphère terrestre, à s'arracher de l'attraction exercée par la Terre. Le troisième étage emporte le LEM, le module de service et le module de commande. Le LEM (surnommé Eagle) ou module lunaire est le module permettant l'allunissage. Le module de service est l'élément propulseur du voyage Terre-Lune. Il contient un moteur principal, des réservoirs d'hydrogène et d'oxygène alimentant les moteurs mais servant aussi à la survie des astronautes et plusieurs moteurs latéraux utilisés pour les rotations de l'appareil. Le module de commande est l'espace où vivent les astronautes durant tout le voyage. Lorsque leurs réservoirs sont vides, les premier et deuxième étages sont largués dans l'atmosphère terrestre où ils se consumment progressivement. Après l'arrivée dans l'espace interplanétaire, le module de service se détache de l'ensemble propulseur du troisième étage et doit effectuer un demi-tour sur lui-même afin de capturer le LEM, coincé entre les réservoirs du troisième étage et l'ensemble module de service + module de commande. Le troisième étage est ensuite largué à son tour. Lorsque le vaisseau se positionne en orbite lunaire, les 2 astronautes qui vont poser le pied sur la Lune passe du module de commande au LEM par l'intermédiaire d'un sas. Le LEM se détache ensuite du module de commande et entame sa descente. Le troisième astronaute reste dans le module de commande et attend sagement, en tournant autour de la Lune, le retour de ses copains.

L'allunissage et le retour

Le LEM descent lentement vers le sol de le Lune. Pour freiner sa descente, il utilise un rétro-propulseur, un moteur dans le jet est orienté vers le bas, pour diminuer la vitesse du module. Arrive alors le moment tant attendu : 30 pieds... 20 pieds... 10 pieds... Contact ! Après avoir fait quelques vérifications (état de l'appareil, nature du sol, température du sol), les astronautes sortent l'échelle, passent chacun leur tour dans le sas et descendent un à un les échellons jusqu'à enfin toucher le sol. C'est à ce moment précis qu'Armstrong a déclaré :

Les astronautes, après avoir planté glorieusement la bannière étoilée, font ce pour quoi ils sont venus (tout cela ne sert pas à rien heureusement) : il rammassent des échantillons de roches, déposent des sismographes, font mumuse avec leur Jeep lunaire, installent de gros miroirs servant à mesurer ensuite la distance Terre-Lune grâce à un rayon laser, et procèdent à de nombreuses expérience permettant de connaître notamment la réaction du corps à une gravité moins importante (elle est 6 fois plus petite sur la Lune que sur la Terre). Dans cette mission (Apollo 12), le LEM s'est posé non loin d'une ancienne sonde américaine, Surveyor 3. Un astronaute va examiner l'état de la sonde pour voir quels effets ont pu avoir sur celle-ci les peu de facteurs exterieurs tels que le vent solaire.

Et le retour alors ? Après avoir fini toutes ces expériences, les 2 astronautes remontent dans le LEM. "Eagle" se scinde alors en deux. La partie inférieure restera a jamais sur le sol lunaire, et la partie supérieure part rejoindre en orbite le module de commande dans lequel attend toujours le troisième astronaute. Le LEM, ou du moins ce qu'il en reste, se fixe sur le module de commande et les 2 astronautes empruntant le même sas que celui par lequel il sont passer la première fois retrouvent leur camarade (ça peut paraître ironique pour les soviétiques). Ce dernier s'il n'a pas poser le pied sur la Lune a néammoins pu l'admirer sous toutes ses coutures pendant les nombreuses révolutions qu'il a effectué autour du satellite (leur nombre a varié selon le temps pendant lequel les "immigrants sélénites" restaient sur la Lune). Après que les deux astronautes aient rejoint le module de commande, le LEM est laché dans l'espace. Utilisant le moteur du module de service, l'aéronef quitte ensuite l'attraction lunaire et prend le chemin du retour.

La capsule de la mission Apollo 11 repêchée par une frégate américaine. Les boudins rouges l'entourant sont des bouées l'empêchant de couler.

Après avoir parcouru les quelques 380 000 Km qui séparent la Terre de son satellite, il doit entrer dans l'atmosphère terrestre avec un bon angle d'attaque sous peine soit de rebondir sur celle-ci et de d'errer pour l'éternité dans l'espace inter-planétaire (le peu de carburant qui reste dans les réservoirs interdit toutes tentatives de retour) soit d'entrer trop rapidement dans l'atmosphère, ce qui aurait pour conséquence que le vaisseau se désingrerait avant de toucher le sol. Le module de commande se sépare alors du module de service. Les trenblements résultant de l'entrée dans l'atmosphère de la capsule Apollo sont tellement importants que jusqu'à ce que le vaisseau n'aterrisse ou plutôt n'ammerrisse, les astronautes observent un silence radio. Pour finir, des parachutes s'ouvrent pour ralentir la chute de la capsule et celle-ci plonge dans les eaux du Pacifique.

Quelques informations supplémentaires sur certaines des missions Apollo