Les Landes et du Ciel #06 Saison 02 – L’EXPLORATION SPATIALE

L’EXPLORATION SPATIALE

Depuis l’invention au 7^ème siècle de la poudre à canon, de nombreuses tentatives ont été faites pour envoyer des fusées dans le ciel.

L’empereur Wan Hu construisit une chaise de bambou équipée de cerfs-volants et de 47 fusées afin de rejoindre la Lune. Il alluma les fusées et on ne le revit jamais… Peut-être a-t-il réussi…

Un cratère porte son nom sur la Lune.

Explorer l’espace est rêve qui à inspiré beaucoup d’écrivains. LUCIEN DE SAMOSATE 125 « histoire véritable des peuples de la Lune », CYRANO DE BERGERAC 1649 « voyage dans la Lune », VOLTAIRE 1752 « Micromégas », Jules VERNE 1865 « de la terre à la Lune », H G WELLS 1901 « Les premiers hommes dans la Lune », HERGE 1953 « objectif Lune », etc…

A côté de cela, des scientifiques élaborent des théories pour y parvenir : TSIOLKOVSKI 1903 « La fusée dans l’espace cosmique », OBERTH 1923 « La fusée dans l’espace interplanétaire », GODDARD 1926 Lancement de la première fusée à combustion liquide, ESNAULT-PELTERIE 1930 « L’Astronautique »

De nombreuses sociétés astronautiques virent le jour, composées de passionnés et d’ingénieurs qui essayent toute de faire voler des fusées.

VFR « Verein Für Raumshiffahrt » (Société pour la navigation dans l’espace) en Allemagne, GIRD « Grouppa Izoutcheniïa Reaktivnovo Dvijeniïa » (Groupe d’Étude de la Propulsion par Réaction) en URSS, ARS « American Interplanetary Society » aux Etats-Unis, BIS « British Interplanetary Society » en Angleterre et SAF « Société Astronautique de France) en France

L’une d’elle va être déterminante pour la conquête de l’espace, il s’agit de la VFR

Elle fut créée en 1927. Ses membres célèbres furent OBERTH, VON BRAUN, RIEDEL, VALIER et LEY. Winkler lança la première fusée à ergols liquides d’Europe en février 1931.

Ergol : mélange d’un comburant (oxygène) et d’un carburant (méthanol) dont le pilotage en puissance est plus facile à gérer…

Ils lancèrent des fusées en 1932, dont la Repulsor IV qui atteint 1500 m d’altitude et 5 km de portée.

Les militaires Nazis furent très intéressés. Il sera possible d’envoyer des bombes sans risquer la vie des pilotes…

Le Général Walter DORNBERGER en interdisant tout tir de fusée sur le territoire allemand, fit pression sur la VFR pour les obliger à travailler pour eux.

VON BRAUN développa les fusées V2. 4000 ont été produites et tirées (2140 sur la France, Belgique et Pays Bas et 1400 sur l’Angleterre)

Le V2 (de l’allemand Vergeltungswaffe 2 : « arme de représailles ») haut de 14m pesant 12,5 t pouvant emporter 975kg de charge utile sur 320km en volant à Mach 3,5 et à 90km d’altitude (limite de l’espace :100km)

À la fin de la guerre, la quasi-totalité des matériels et des spécialistes ont été récupérés par les forces alliées.

Les USA récupérèrent 104 ingénieurs dont VON BRAUN ainsi que des matériels et documents, ce qui donna naissance au programme Redstone

L’URSS, quelques spécialistes Installation et matériels pour le programme R (de R1 à R7)

La France, 30 spécialistes, des matériels pour le programme Véronique Ariane

La guerre froide bat son plein entre USA et URSS. Le développement de missiles balistiques capable de frapper l’autre devient un objectif prioritaire et favorisa l’amélioration des fusées.

En 1952, 67 pays votent la création de l’année géophysique internationale (AGI), de juillet 1957 à décembre 1958, dont le but est de concentrer les moyens sur une meilleure compréhension de notre atmosphère.

Le 29 juillet 1955, les Etats-Unis annoncent leur intention d’envoyer un satellite

Le 2 août 1955, l’URSS annonce « qu’effectivement un gros satellite sera lancé, mais qu’il ne sera pas américain ».

La course est officiellement lancée…

Pour les USA Redstone-VON BRAUN-US ARMY et Vanguard US NAVY, pour l’URSS fusées R-KOROLEV

Septembre 1956 :

Essai de tir américain avec missile Redstone, 90% vitesse satellisation, mais Eisenhower interdit l’allumage du dernier étage (rempli de sable par la CIA) pour ne pas violer l’espace aérien russe. (Sinon, ça passait !) mais il aurait été impensable que ce soit un Allemand qui réalise le lanceur américain !!!!

URSS : La fusée R7 « Semiorka » (petite septième)

Le 3 octobre 1957, la fusée décolle à 22h28, 5 minutes après le tir, Spoutnik est placé en orbite. L’orbite, est parcouru en 96,17minutes.

ENFIN, CA Y EST, Spoutnik est en orbite !!!! BIP BIP BIP BIP

URSS 1 – USA 0

Tentative US avec une fusée Vanguard ratée, la presse parle de FLOPNIK ou KAPUTNIK

Le lancement du satellite Explorer1 par Redstone (Von Braun) a lieu le 31 janvier 1958

Et puis les Soviétiques entament les programmes VOSTOK et VOSKHOD

Les premiers programmes spatiaux soviétiques visent l’apprentissage de l’espace. Il s’agit d’effectuer des vols en orbite, d’abord une machine puis un animal, un homme, une femme, un équipage, un vol en formation, un amarrage, une durée de vol, une sortie dans l’espace, et analyser tous les effets physiologiques sur l’humain, l’impesanteur, le stress, les rayons cosmiques etc. C’est le programme VOSTOK, pour les monoplaces, et VOSKHOD, pour les équipages.

L’idée persistante est la préparation des vols longue durée, recherches bio médicales et perfectionnement des vaisseaux.

Côté américain, ce sont les programmes MERCURY et GEMINI qui furent initiés pour les mêmes objectifs.

La course à l’espace continue…

URSS – Un mois après Spoutnik 1, Spoutnik 2 a emmené la chienne Laïka, le 3 novembre 57, elle a été le 1er animal dans l’espace,

USA – 31 janvier 61 Premier hominidé envoyé dans l’espace pour un vol orbital, le chimpanzé Ham, lors de la mission Mercury-Redstone 2.

URSS – 12 avril 61 : Youri Gagarine est le premier être humain à avoir effectué un vol dans l’espace au cours de la mission Vostok 1,

USA – 05 mai 61 : Alan Shepard devient le premier Américain dans l’espace (vol suborbital) lors de la mission Mercury-Redstone 3. C’est la première mission spatiale habitée qui a atterri avec un pilote toujours dans le vaisseau spatial, donc le premier vol spatial habité complet

URSS – 6 août 61 : German Titov, le 1er homme sur orbite terrestre, la + jeune personne au 21 juillet 2021 à être allée dans l’espace

USA – 20 février 1962 : 1er vol orbital habité. John Glenn devient le premier Américain en orbite terrestre à bord de sa capsule Friendship 7 lors de la mission Mercury-Atlas 6.

Mais ce n’était pas fini…

Après un premier discours devant le congrès américain, le 25 mai 61, JFK annonça au peuple le 12 septembre 62 que les états unis s’engagent à envoyer un homme sur la Lune avant la fin de décennie.

Suite de la course …

URSS – 16 juin 63 : Valentina Terechkova a été la 1ère femme et la seule en vol solo sur Vostok 6.

URSS – 18 mars 65 : Alexeï Leonov a fait la 1ère sortie extra véhiculaire dans l’espace avec Voskhod 2.

Il n’aurait pas eu un peu de mal à rentrer ??

USA – 15 décembre 1965 ; 1er rdv spatial entre les vaisseaux Gemini 6 et Gemini 7

URSS – 03 février 66 : Luna 9 :1er atterrissage en douceur sur la lune et le 3 avril 66 : 1ere mise en orbite lunaire avec Luna 10

USA – 16 mars 66 : 1er amarrage spatial entre le vaisseau Gemini 8 et la fusée-cible Agena, effectué par l’astronaute Neil Armstrong.

USA – 27 janvier 67 : prg Gemini et Mercury validés d’où début prg Apollo.

Lors d’un essai au sol (mission Apollo-1), un violent incendie se déclare dans la capsule Apollo au sommet du lanceur Saturn IB. Les trois astronautes qui l’occupent – Virgil-Ivan Grissom, Roger Chaffee et Edward White meurent carbonisés. Le programme sera arrêté près de 2 ans

URSS – 14 septembre 68 : mission Zond 5 : des tortues soviétiques survolent la Lune : c’est le 1er vaisseau habité autour de la Lune

USA – 24 décembre 68 : Première fois qu’un équipage s’échappe de l’orbite terrestre et se met en orbite lunaire. Première fois qu’un humain voit un lever de Terre, pendant la mission Apollo 8.

URSS – 7 juillet 69 : BOR-2 est la 1ère navette à faire un aller-retour dans l’espace, c’est le début du programme soviétique des navettes Bourane

USA – 21 juillet 69 : Apollo 11, Premiers pas de l’Homme sur la Lune lors de la mission Apollo 11, effectués par Neil Armstrong et Buzz Aldrin, Michael Collins reste en orbite dans le module de commande. Il s’agit du point le plus éloigné de la Terre jamais foulé par un humain, ni même un être vivant connu à ce jour.

USA – 13 avril 70 : Apollo 13. À 20h54 Jack Swigert prononce cette fameuse phrase, depuis le vaisseau Apollo 13 qu’il pilote vers la lune : « Okay Houston, we’ve had a problem here »

Un réservoir d’oxygène du vaisseau spatial vient d’exploser durant le transit de la Terre à la Lune. L’équipage survécut en utilisant le module lunaire comme vaisseau de secours. Cette histoire est racontée dans le film « APOLLO 13 » de Ron HOWARD sorti en 1995

URSS – 17 novembre 70 : Lunakhod 1, déposé par Luna 17 : 1er astromobile, rover, sur la lune, grosse cocotte-minute dotée de 8 roues métalliques

USA – 26 juillet 71 : L’utilisation du rover lunaire, dans la mission Apollo 15, a été un défi technologique supplémentaire

USA – 19 décembre 72 : Apollo 17, dernière mission lunaire dans le cadre du programme Apollo.

URSS 1 – USA 1 match nul

Une fois la Lune atteinte, il faut un nouveau projet pour dominer la technologie spatiale et par rebond, le monde entier. Celui qui maîtrise le ciel maîtrise le monde !

Satellites de communication GPS, transfert de données, etc…

Pendant cette course, de nombreuses sondes scientifiques ont exploré les planètes de notre système solaire, voici quelques missions importantes.

Programme LUNA – URSS :

De nombreuses sondes ont été envoyées vers la Lune avec un taux de réussite mitigé : 26 sondes sont des échecs entre 1962 et 1965

L’URSS a envoyé la 1^ère fusée vers la Lune, basée sur Semiorka avec un étage supplémentaire c’est Luna 1 le 4 janvier 59, et toute la série des Luna a permis de l’atteindre (Luna 2 le 13 septembre 59), de photographier toute la Lune (Luna 3 le 7 octobre 59), de s’y poser en douceur (Luna 9 le 3 février 66) et d’en ramener des échantillons (Luna 16). Luna 17 et 21 déposent des véhicules Lunakhod le 17 novembre 1970 (rover). Grace à ces missions on connait mieux notre Lune, composition du sol, images de la face cachée, gravité, température, radiations, mesures de distance, etc …

Programme Mariner – USA

Le programme Mariner est la première série de missions spatiales américaines de la NASA dont l’objectif était d’étudier les planètes du Système solaire.

Dix sondes spatiales, baptisées Mariner 1 à Mariner 10, sont lancées entre 1962 et 1973 vers les planètes les plus proches de la Terre : Mars, Vénus et Mercure.

Ce programme ambitieux assoit la maitrise technique de la NASA dans le domaine de la conception et de la construction des sondes spatiales, des télécommunications, de l’instrumentation scientifique et de la fiabilité

Il est à l’origine de plusieurs premières dans le domaine de l’exploration spatiale :

-> Première mise en orbite autour d’une planète autre que la Terre :

-> Première utilisation de l’assistance gravitationnelle.

Sur le plan scientifique, les sondes révolutionnent notre connaissance des trois planètes explorées :

Enfin dans le contexte de la course à l’espace les réussites du programme Mariner contribuent à démontrer la supériorité de l’astronautique américaine sur sa concurrente soviétique malgré les succès remarquables de quelques missions à la même époque.

Le programme VOYAGER – USA

Programme d’exploration robotique de la NASA, l’objectif est d’étudier les planètes extérieures du Système solaire.

2 sondes spatiales identiques, Voyager 1 et Voyager 2, qui sont lancées en 1977 et survolent les planètes Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune ainsi que 48 de leurs satellites.

À bord, 9 instruments qui ont permis l’exploration scientifique du Système solaire la plus fructueuse de toute l’histoire spatiale (Meilleures images obtenues. Compréhension du fonctionnement des planètes gazeuses).

2ème partie de la mission : la frontière du système solaire

Cette nouvelle mission commence en 1989 alors que Voyager 1 se trouve à 6 milliards de kilomètres de la Terre, et Voyager 2 à 4.6 milliards de km.

Voyager 1 est le premier objet fabriqué par l’homme à s’aventurer dans l’espace interstellaire.

Voyager 1 se trouvant à plus de 24 milliards de kilomètres de la Terre, il faut 22,5 heures pour qu’un signal radio atteigne le vaisseau spatial et 22,5 heures supplémentaires pour que la réponse de la sonde atteigne les antennes au sol

Les sondes n’envoient plus d’infos mais leurs positions permettent de comprendre les interactions gravitationnelles planétaires et stellaires.

Le disque d’or de Voyager (ou Voyager Golden Record) est un disque intitulé The Sounds of Earth (« Les sons de la Terre ») et embarqué dans les deux sondes, servant de « bouteille à la mer interstellaire » destinée à d’éventuels êtres extraterrestres.

30 cm, il comprend de nombreuses informations sur la Terre et ses habitants, sous forme d’images et de sons, dressant un portrait de la diversité de la vie et de la culture terrestre : photographies de la terre, d’humains, de la nature, enregistrements sonores de bruits du vent, du tonnerre, d’animaux, de cris de nourrisson et de musique classique et moderne, de Mozart à Chuck Berry.

Le disque est accompagné du stylet permettant sa lecture, et d’une source d’uranium 238 (choisi pour sa période radioactive de l’ordre de 4,5 milliards d’années) permettant de déterminer le temps écoulé depuis le lancement.

La NASA estime que le disque (et la sonde elle-même) survivra plus longtemps que la Terre et le Soleil.

Le programme VENERA – URSS de 1967 à 1975 : on parle de Venera ou de Vénus, indifféremment

Venus 1 et 2 : programme d’approche, corrections de trajectoire télécommandées en cours de navigation et tests des instruments radio et tv. Toutes les deux sont passées loin de Vénus et ont fini sur orbite solaire.

Venus 3 à 9 : programme de pénétration dans l’atmosphère, parachutage de sondes, études composition atmosphère et autres ; Venera 4, 18 octobre 1967 : place la 1ère sonde dans l’atmosphère de Vénus, elle envoie des données jusque 25 km d’altitude. C’est là que l’on découvre le caractère acide et la pression de l’atmosphère de Vénus ; la mission se termine par le dépôt d’une sphère portant emblème Urss et portrait de Lénine.

Venera 7 : 15 novembre 1970 : la capsule se pose sur Vénus et transmet pendant 23 minutes.

Venera 9 : 22 octobre 1975 : met la 1ère sonde en orbite et effectue le 1er atterrissage en douceur sur Vénus , transmission des premières photos du sol d’une autre planète.

Mission VIKING – USA

La mission Viking est une mission spatiale lancée par la NASA en 1975. Elle avait pour objectif l’exploration de Mars, sur laquelle deux sondes spatiales se posèrent pour la première fois à l’été 1976. Chacune des deux sondes spatiales, Viking 1 et Viking 2, consistait en un orbiteur et un atterrisseur. Atterrisseur développé avec Carl Sagan constitué d’une plateforme. Carl Sagan est l’auteur également de la Plaque de Pioneer (Pionner 10 et 11) et le Voyager Golden.

Elles furent lancées les 20 août et 9 septembre 1975 depuis Cap Canaveral. Dix mois plus tard, Viking 1 atteignait l’orbite martienne. Ses photographies permirent d’identifier un site d’atterrissage, et son atterrisseur se posa le 20 juillet 1976. Viking 2 le rejoignit le 3 septembre.

Six années durant, les deux sondes, équipées d’instruments scientifiques ont donc analysé la structure et la composition de l’atmosphère et de la surface de Mars

Ces expériences n’ont pas permis de découvrir l’existence d’une vie martienne. Elles ont, au contraire, permis de constater que le sol martien, sans doute sous l’effet du rayonnement ultraviolet solaire, comporte des composés extrêmement oxydants, dont la présence interdit l’existence de toute molécule organique.

Les 2 sondes étudièrent aussi la météo et la sismologie. Elles prirent enfin plus de 50 000 photographies en haute résolution, depuis la surface comme en orbite.

Après ces débuts d’exploration spatiale, de nombreuses missions ont exploré les mondes de notre système planétaire. L’exploration continue avec de nouvelles sondes, des robots qui cherchent sur Mars

Et un retour sur la Lune avec d’autres concurrents : la chine, l’inde, le Japon, les émirats arabes unis, …