Les trois programmes spatiaux américains (montage G. Troude d’après D. Meltzer, NASA 1964)
Le succès d’Apollo 11 repose sur plus d’une décennie d’efforts de l’industrie spatiale américaine : avion fusée X-15, programme Mercury, programme Gemini, et précédentes mission du programme Apollo.
Dans cet article, présentation rapide de ces programmes :
1) L’avion fusée X-15 (1956-1968)
2) Le programme Mercury (1958-1963)
3) Le programme Gemini (1963-1966)
4) Le programme Apollo (1961-1975)
L’année 1961 est un jalon majeur de la Guerre froide et la Course à l’espace : la mise en orbite du premier homme, Youri Gagarine, est un nouveau succès pour l’Union Soviétique qui consacre sa supériorité militaro-spatiale. Quelques semaines plus tard, le président américain J.F. Kennedy annonce au Congrès : « Je crois que cette nation se doit d’atteindre le but d’ici la fin de la décennie d’envoyer un homme sur la Lune et de le faire revenir sain et sauf sur Terre ». Un pari audacieux alors qu’aucun américain n’était parvenu dans l’espace, et encore moins à réaliser une orbite.
1) L’avion fusée X-15 (1956-1968)
1962. Vue éclatée de l’avion fusée X-15 (illustration NASA)
Dans les années 1950, atteindre l’espace était envisagé autant par des avions que par des fusées. Le programme de l’avion fusée X-15 a permis aux américains d’atteindre des records de vitesse (7 000 km/h) et d’altitude (100 km), mais aussi de tester la résistance au frottement de l’air (certaines parties du fuselage chauffaient à 1300°C). Il a également permis de tester le guidage de l’avion en quasi-absence d’atmosphère : les gouvernes de direction des ailes devenant inefficaces, de petites fusées étaient placées dans le nez et les ailes pour assurer la manœuvrabilité. Il a enfin permis de tester les techniques de rentrée dans l’atmosphère.
1960. L’avion fusée X-15 (photo NASA)
Le X-15 a été construit à trois exemplaires. Il ne décollait pas du sol mais était accroché sous l’aile de bombardiers B-52 qui le larguait à 15 000 mètres. Puis après un vol pouvant atteindre 100 km d’altitude, il planait jusqu’à sa piste d’atterrissage et se posait à l’aide de ses deux larges patins. Sur ses douze pilotes, le programme X-15 enregistra un décès : le pilote Michael J. Adams en 1967. Neil Armstrong fut l’un des douze pilotes du X-15 avant d’être affecté au programme Gemini.
1962. Neil Armstrong, après un vol sur X-15, désert de Mojave (photo NASA)
2) Le programme Mercury (1958-1963)
1960. Vue éclatée d’une capsule Mercury en orbite (illustration NASA)
Le programme Mercury visait la mise sur orbite d’un astronaute. A l’époque, les seules fusées disponibles étaient les missiles intercontinentaux militaires équipés de bombes nucléaires (missiles dont l’ancêtre était le missile V2 de l’Allemagne nazie). La capsule Mercury était placée au sommet du missile, à la place de la charge nucléaire. Les capsules, exiguës, disposaient de petites fusées permettant de faire pivoter la capsule sur elle-même, mais pas de changer de direction de vol. Seules 3 rétrofusées (totalisant 30 secondes d’autonomie) permettaient de ralentir la capsule pour revenir sur Terre par freinage atmosphérique.
1962. John Glenn s’apprête à réaliser la première orbite américaine (photo NASA)
En 1962, un an après Youri Gagarine, les américains réussiront la mise en orbite de leur premier astronaute : John Glenn. Le programme réalisera 6 vols habités avec succès, dont un de 36 heures (dans un habitable de 1,7 m³, proche du volume d’une baignoire…).
Sept astronautes faisaient partie du programme Mercury. Ils participèrent tous aux programmes suivants (Gemini et Apollo) sauf John Glenn (42 ans, trop âgé) et Scott Carpenter (écarté après une blessure de moto invalidante au bras).
L’épopée du programme Mercury est retracée dans l’excellent film « L’étoffe des héros » de Philip Kaufman (1983).
3) Le programme Gemini (1963-1966)
1965. Vue éclatée d’une capsule Gemini (illustration NASA)
Le programme Gemini visait la réussite de manœuvres en orbite et de rendez-vous avec une autre capsule. Il visait également l’étude de la physiologie humaine en apesanteur, et la capacité à travailler dans l’espace lors de sorties extra-véhiculaires. Les capsules restent exiguës (2,5m³) mais embarquent deux astronautes ainsi qu’un ordinateur de bord pour effectuer les complexes manœuvres de rendez-vous. Les lanceurs sont toujours des missiles militaires, fiabilisés pour embarquer un équipage.
1965. Gemini 7 en orbite, photographié depuis Gemini 6 (photo NASA)
Le programme réussira 10 vols dont un record de durée de 13 jours en orbite (toujours dans des conditions d’exiguïté extrême). Il permettra aux américains de rattraper leur retard face aux soviétiques.
Les 16 astronautes du programme Gemini participèrent tous au programme Apollo, dont Neil Armstrong, Buzz Aldrin et Michael Collins.
1965. Neil Armstrong, entraînement en tant que remplaçant sur la mission Gemini 5. Notez l’exiguïté de la cabine, dont la trappe est ouverte : si elle était refermée et s’il portait son casque, il toucherait presque le plafond (photo NASA)
1966. Buzz Aldrin debout, trappe ouverte, lors d’une sortie extravéhiculaire sur Gemini 12, photographié par Jim Lovell (photo NASA)
1966. John Young et Michael Collins, posant avant la mission Gemini 10 (photo NASA)
4) Le programme Apollo (1961-1975)
1964. Le module de Commande et de Service (CSM) rattaché au LEM (extrait illustration D. Meltzer, NASA)
Le programme Apollo visait à accomplir l’engagement du président Kennedy de 1961 : « faire atterrir un homme sur la Lune et le faire revenir sain et sauf sur Terre avant la fin de la décennie« .
Les capsules embarquent désormais trois astronautes et sont un peu plus spacieuses (6,5 m³, on peut tendre ses jambes et ses bras…). Le lanceur n’est plus un missile militaire mais une fusée Saturn, premier lanceur civil. L’ordinateur de bord est nettement plus puissant et doté de gyroscopes et d’accéléromètres performants. Le bouclier thermique pour le freinage atmosphérique est renforcé car les vitesses au retour de la Lune (40 000 km/h) sont supérieures à celles d’une simple désorbitation (autour de 27 000 km/h).
1972. Le CSM photographié en orbite lunaire par le LEM (photo NASA)
Le programme Apollo, c’est la démesure :
– un budget de 288 milliards de dollars (équivalent 2019 corrigé de l’inflation),
– 400 000 personnes impliquées sur le projet,
– la construction de la fusée Saturn V, la plus puissante au monde,
– 6 équipages de 2 hommes ont marché sur la Lune (2 en 1969, 2 en 1971 et 2 en 1972),
– 382 kg de roches lunaires rapportées sur Terre (à côté, le programme spatial soviétique, c’est juste 0,3 kg de roches rapportées à l’aide des 3 sondes automatiques Luna en 1970, 1972 et 1976).
Depuis Apollo, il y a 50 ans environ :
– aucune fusée plus puissante n’a été construite,
– aucun astronaute n’est allé plus loin que l’orbite terrestre.
Nous verrons dans les prochains articles spécifiquement le programme Apollo.
Références :
– Discours intégral de John F. Kennedy de 1962, en français (sur Anecdotes spatiales)
– Le programme Mercury (sur Wikipedia)
– Le programme Gemini (sur Wikipedia)
– Le programme Apollo (sur Wikipedia)
Notes :
* les illustrations de cette page sont d’époque et ont été nettoyées par mes soins. Elles correspondent aux meilleures disponibles sur le Web au moment de la rédaction de l’article.
Cet article fait partie d’une série consacrée à Apollo 11 :
– 1) La course à l’espace
– 2) Les préalables Mercury et Gemini
– 3) 1952-1962 : Les différents projets lunaires
– 4) 1963-1966 : Les constructions
– 5) 1966 : Le projet de mission lunaire en images
– 6) 1967-1969 Les vols de qualification
– 7) 1969 : La mission Apollo 11 en photos (en cours)
– 8) Le journal de la surface lunaire
– 9) Interview de Neil Armstrong
– Apollo 11 : un discours déjà très moderne sur l’environnement