Programme Apollo / Mission Apollo

Le programme Apollo est le programme spatial de la NASA mené durant la période 1961 – 1975 qui a permis aux États-Unis d'envoyer pour la première fois des hommes sur la Lune.



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Programme Apollo - National Aeronautics and Space Administration

Page(s) en rapport avec ce sujet :

  • Il a comporté douze missions habitées : deux en orbite terrestre (Apollo 7 et 9), deux en orbite lunaire (Apollo 8 et 10), trois missions d'alunissage... (source : fr.encarta.msn)
  • juillet 1971 - 7 août 1971), mission habitée, première mission avec le Rover lunaire (Le Rover lunaire est un véhicule conçu pour fonctionner... (source : techno-science)
  • Le LEM était un atterrisseur lunaire. Il était stocké au cours du lancement dans la partie... Ce fut la mission Apollo 17, en 1972, qui conclut le programme... (source : stars5.netfirms)
Insigne du programme Apollo.
Buzz Aldrin au cours de la mission Apollo 11.

Le programme Apollo est le programme spatial de la NASA mené durant la période 19611975 qui a permis aux États-Unis d'envoyer pour la première fois des hommes sur la Lune. Il a été lancé par John F. Kennedy le 25 mai 1961, en réponse aux succès remportés par l'aérospatiale russe.

Le programme avait pour objectif de poser un homme sur la Lune avant la fin de la décennie : le 21 juillet 1969 cet objectif était atteint par deux des trois membres d'équipage de la mission Apollo 11, Neil Armstrong et Buzz Aldrin. Les modules lunaires de cinq autres missions se sont ensuite posés sur la Lune et ont permis de rapporter près de 400 kilogrammes de roche lunaire.

Le programme Apollo a succédé au programme Gemini qui avait permis de mettre au point la plupart de techniques spatiales. Pour atteindre la Lune, la Nasa a développé la fusée géante Saturn 5, le module de service Apollo et un module lunaire chargé de transporter les hommes sur la Lune depuis l'orbite lunaire. La totalité du projet a bénéficié d'un budget énorme (135 milliards de valeur 2005) et mobilisé jusqu'à 400 000 personnes, a permis de développer la plupart de nouvelles techniques, surtout dans le domaine de l'informatique et des matériaux.

Historique

John F. Kennedy lance le projet le 25 mai 1961. Le 12 septembre 1962 il réaffirme dans son célèbre discours («We choose to go to the moon») que les Américains auront posé le pied sur la Lune «avant la fin de cette décennie».

Le choix du rendez-vous orbital lunaire

Dès 1959 des études sont lancées au sein de l'agence spatiale américaine dans une perspective à long terme, sur la manière de poser un engin habité sur la lune. Trois scénarios principaux se dégagent [1] :

Quand le président américain John Kennedy donne à la NASA en 1961, l'objectif de faire atterrir des hommes sur la Lune avant la fin de la décennie, l'évaluation de ces 3 méthodes, est toujours peu avancée. L'agence spatiale manque d'éléments : elle n'a pas toujours réalisée un seul véritable vol spatial habité (le premier vol orbital de la capsule Mercury n'a lieu qu'en septembre 1961) [2]. L'agence spatiale ne peut évaluer l'ampleur des difficultés soulevées par les rendez-vous entre engins spatiaux et elle ne maîtrise pas l'aptitude des astronautes à supporter de longs séjours dans l'espace ainsi qu'à y travailler; ses lanceurs ont essuyé une série d'échecs qui l'incite à la prudence dans ses choix techniques.

Aussi, quoique le choix de la méthode conditionne les caractéristiques des véhicules spatiaux et des lanceurs à développer et que tout retard pris dans cette décision pèse sur l'échéance, la NASA va mettre plus d'un an, passé en études et en débats, avant que le scénario du LOR soit finalement retenu.

Au début de cette phase d'étude, le LOR est la solution qui a le moins d'appui malgré les démonstrations détaillées de John C. Houbolt du Centre de Recherche de Langley, son plus ardent défenseur. Aux yeux largement de spécialistes et responsables de la NASA, le rendez-vous entre module lunaire et module de commande autour de la lune paraît instinctivement trop risqué : si les modules n'arrivent pas à se rejoindre en orbite lunaire, les astronautes occupant le module lunaire n'ont pas le recours de freiner leur engin pour se laisser redescendre : ils sont condamnés à tourner indéfiniment autour de la Lune. Les avantages de ce scénario, surtout le gain sur la masse à satelliser, ne sont pas appréciés à leur juste mesure. Cependant, au fur et à mesure que les autres scénarios sont approfondis, le LOR gagne en crédibilité : les partisans du vol direct - Max Faget et ses hommes du Centre des Vols Habités - se rendent compte de la difficulté de faire atterrir un vaisseau complet sur le sol lunaire irrégulier ainsi qu'aux caractéristiques incertaines[3]. Wernher von Braun, qui dirige une équipe au Centre de vol spatial Marshall, et partisan d'un rendez-vous orbital terrestre, finit lui-même par être convaincu que le LOR est l'unique scénario qui permettra de respecter l'échéance fixée par le président Kennedy[4].

Au début de l'été 1962, tandis que les principaux responsables de la NASA se sont tous convertis au LOR, ce scénario se heurte au véto de Jerome B. Wiesner, conseiller scientifique du président Kennedy. Le choix du LOR est finalement entériné le 7 novembre 1962. Dès juillet 11 sociétés aérospatiales américaines sont sollicitées pour la construction du module lunaire sur la base d'un cahier des charges sommaire[5].

Fusée Saturn

Icône de détail Articles détaillés : Saturn V et Saturn IB.

Vaisseau Apollo

Le vaisseau Apollo était constitué de trois sections principales plus deux sections mineures.

Les modules de commande et de service Apollo en orbite lunaire.

Liste des missions

Déroulement d'une mission lunaire Apollo.
Lancement de la fusée Saturn V transportant l'équipage d'Apollo 11 qui sera le premier à poser le pied sur la Lune.

Missions d'essai

Schéma de la tour de sauvetage et des module de commande et de service.
Les modules de commande et de service.

Missions d'essai habitées

Module lunaire.

Missions sans véhicule lunaire
véhicule d'exploration lunaire.

Missions avec un véhicule d'exploration lunaire

Résumé des missions

Apollo 1 :

Le 27 janvier 1967, lors d'un exercice préparatoire (simulation de compte à rebours), les trois astronautes meurent asphyxiés dans l'incendie causé par une étincelle dans leur capsule.

Apollo 2 et 3 :

Les missions Apollo 2 et 3 se limitent à des essais terrestres.

Apollo 4 :

La mission Apollo 4 est le premier vol du lanceur géant Saturn V. À cette occasion, un vaisseau Apollo effectue pour la première fois une rentrée atmosphérique. Pour recueillir un maximum d'informations sur ces manœuvres, 4098 instruments sont à bord.

Apollo 5 :

La mission Apollo 5 doit tester le module lunaire en milieu réel, c'est-à-dire hors atmosphère et sous particulièrement basses pressions. On s'attache surtout à vérifier ses moteurs d'ascension et de descente, mais aussi sa capacité à effectuer les manœuvres de séparation correctes. La mission est aussi conçue pour effectuer une manœuvre d'urgence consistant à activer les moteurs d'ascension tandis que l'étage de descente est toujours attaché — ce qui se produirait en cas d'abandon de la mission en cours d'atterrissage.

Apollo 6 :

La mission Apollo 6 a pour objectif de faire l'essai de séparation entre le 1er et le 2e étage. Vol peu satisfaisant, puisque 2 des moteurs J-2 du 2e étage cessent prématurément de fonctionner. La poussée a été compensée par les autres moteurs. Puis problème sur le troisième étage : l'unique moteur J-2 n'a pas voulu ici se rallumer. Malgré les quelques problèmes, les principaux objectifs techniques ont été atteints et cette mission a conforté la NASA à renvoyer des hommes dans l'espace dans le cadre de missions Apollo.

Apollo 7 : du 11/10/68 au 22/10/68

Apollo 7 est la première mission lunaire habitée. Son but était de valider les avancées techniques réalisées suite à l'échec d'Apollo 1. Au cours de son séjour en orbite, l'équipage teste les manœuvres qui seront utilisées lors des missions lunaires. Après avoir quitté l'orbite terrestre et effectué leur rentrée dans l'atmosphère, la capsule et son équipage sont récupérés sans incident dans l'Atlantique. C'était aussi la première mission américaine à envoyer une équipe de trois hommes dans l'espace ainsi qu'à diffuser des images pour la télévision.

Apollo 8 : du 21/12/68 au 27/12/68

La mission Apollo 8 est la première du programme qui quitta l'orbite terrestre pour se rendre sur celle de la lune. Les astronautes firent au total 10 révolutions autour du satellite terrestre. Durant leur expédition, ils purent prendre différents clichés dont le premier d'un lever de Terre. Apollo 8 permit à l'Homme de voir directement la «face cachée» de la Lune. L'une des tâches dédiées à l'équipage consistait à effectuer une reconnaissance en vue d'un atterrissage, surtout de la mer de la Tranquillité où devait se poser Apollo 11.

Apollo 9 : du 03/03/69 au 13/03/69

Apollo 9 forme le premier test en vol de la totalité des équipements prévus pour une mission lunaire, qui porte à la fois sur le CSM, le Lem et le lanceur Saturn. Pour la première fois, on baptise le CSM (Gumdrop) et le Lem (Spider). L'équipage effectue l'ensemble des manœuvres de la mission lunaire. En orbite terrestre, il simule un atterrissage du Lem et réalise le premier rendez-vous réel entre Lem et CSM. Les astronautes effectuent aussi une sortie extra-véhiculaire de 56 minutes pour tester un transfert d'équipage du Lem au CSM par l'extérieur. En outre, ils testent des manœuvres de secours, entre autres une procédure durant laquelle les astronautes pourraient utiliser le Lem comme «canot de sauvetage» au cas où le module de commande deviendrait non manœuvrable ou inhabitable ; c'est cette procédure qui sera ensuite utilisée pour récupérer l'équipage d'Apollo 13.

Apollo 10 : du 18/05/69 au 26/05/69

Cette mission était avant tout une répétition pour la phase qui précédait l'atterrissage. Le module lunaire, surnommé «Snoopy», fut envoyé à 15, 6 km de la surface lunaire. En dehors de cela, la mission reproduisait les principales étapes du vol final, à la fois dans l'espace et au sol. Peu après avoir quitté son orbite terrestre basse, le module de commande se sépara du troisième étage de Saturn V, effectua une rotation à 180° puis arrima son nez au sommet du module lunaire, lequel était toujours attaché à la fusée Saturn. La totalité module de service et module lunaire se sépara ensuite du lanceur. Les moteurs du module de commande propulsèrent les deux vaisseaux jusqu'à la Lune. Young prit les commandes du CSM tandis que Stafford et Cernan prenaient le contrôle du module lunaire. Ils vérifièrent surtout son radar et son moteur d'ascension, mais aussi le site d'atterrissage dans la mer de la Tranquillité.

Apollo 11 : du 16/07/69 au 24/07/69 vers la mer de la Tranquillité

Le 21 juillet 1969 restera une date clé. En effet ce jour-là, l'Homme a marché sur la Lune pour la première fois !
La mission des deux astronautes Neil Armstrong et Edwin Aldrin va rentrer dans l'histoire. Armstrong s'élance et déclare après son premier pas sur la Lune : «C'est un petit pas pour l'homme (que je viens de faire), mais c'est un bond de géant pour l'Humanité». Armstrong et Aldrin installèrent ensuite un réflecteur laser (sa fonction est d'envoyer des ondes vers la Terre pour mesurer avec une précision de 45 m la distance Terre-Lune), un sismographe ultra-sensible (cet appareil enverra un signal électrique dès le moindre tremblement) et déroulèrent une feuille d'aluminium conçue pour capter les particules solaires.

Apollo 12 : du 14/11/69 au 24/11/69 vers l'Océan des Tempêtes

Lors de leur mission, Conrad et Bean installèrent une station scientifique automatisée, menèrent à bien des observations géologiques, prirent de nouvelles photographies de la Lune et de sa surface. Ils recueillirent aussi 34, 1 kg d'échantillons du sol lunaire et récupérèrent certains éléments de la sonde Surveyor 3 qui s'était posée 3 ans plus tôt sur la Lune à 180 m du lieu d'atterrissage du module lunaire. Lors de leurs 31 h 31 min d'exploration, les deux astronautes réalisèrent deux excursions d'un total de 7 h 45 min parcourant ainsi 2 km à pied et s'éloignèrent jusqu'à 470 m de leur base. De nombreuses améliorations ont été réalisées surtout dans la précision de l'atterrissage comparé à la mission Apollo 11. Les résultats furent si positifs qu'on projeta d'envoyer Apollo 13 dans une zone plus accidentée.

Apollo 13 : du 11/04/70 au 17/04/70 vers le mont Fra Mauro -Mer des nuées- (objectif non atteint)

La mission échoua suite à l'explosion violente du réservoir d'oxygène liquide localisé dans le module de commande Odissey après 55 h 54 min et 53 s de vol. Les membres d'équipage se réfugièrent dans le LEM Aquarius et y effectuèrent de longues manœuvres de correction de trajectoire pour retrouver le chemin de la Terre. Ils regagnèrent ensuite la capsule Odissey toujours arrimée au module lunaire juste avant de rentrer dans l'atmosphère terrestre. En réalité, lors d'une vidange du réservoir d'oxygène, 15 jours avant le décollage, la gaine des fils qui le traversaient a fondu. Par conséquent dans le réservoir, les fils étaient entièrement dénudés. Et lorsque Jack Swigert actionna le brassage du réservoir, des étincelles jaillirent et causèrent son explosion.

Apollo 14 : du 31/01/71 au 09/02/71 vers le mont Fra Mauro -Mer des nuées-

Apollo 14 se posa dans la région accidentée de Fra Mauro originellement dévolue à Apollo 13. Shepard et Mitchell passèrent plus de 9 heures à explorer une zone où la NASA pensait trouver des roches figurant parmi les plus anciennes alors recensées sur la Lune. Ils ramenèrent 42, 9 kg d'échantillons rocheux et installèrent une station d'expérimentation automatisée.

Apollo 15 : du 26/07/71 au 07/08/71 vers la région du mont Hadley -Mer des Pluies-

Scott et Irwin passèrent 2 jours et 18 heures sur le sol lunaire. Au cours de leur 18 h 36 min d'exploration de sa surface, ils parcoururent plus de 28, 2 km à proximité du mont Hadley grâce à la jeep lunaire utilisée pour la première fois. Les 2 astronautes déployèrent aussi un ensemble d'instruments scientifiques. Parmi les 76 kg de roches prélevées, on a retrouvé ce qu'on pense être un cristallin de la croûte lunaire originelle vieille d'environ 4, 6 milliards d'années. Worden fit une sortie spatiale exceptionnelle au cours du vol de retour car lors de son incursion de 16 min dans l'espace, le vaisseau Apollo se trouvait toujours à 315 000 km de la Terre.

Apollo 16 : du 16/04/72 au 27/04/72 vers la région du cratère Descartes

Young et Duke passèrent 20 h 14 min sur la Lune, installant plusieurs expériences, parcourant 26, 7 km (ils disposaient aussi d'une Jeep lunaire) et recueillant 95, 4 kg d'échantillons rocheux. De même que lors de la mission Apollo 15, l'équipage lança un mini-satellite conçu pour capter les particules et le champ magnétique solaires.

Apollo 17 : du 07/12/72 au 19/12/72 vers la région du mont Taurus

Le programme d'exploration lunaire prit fin avec le vol Apollo 17. L'astronaute Eugen Cernan et son compagnon Harrison Schmitt, un géologue civil américain, furent les derniers hommes à marcher sur la Lune : ils y passèrent 22 h 5 min, parcourant grâce à la Jeep lunaire 36 km dans la région des monts Taurus, près du cratère de Littrow. Pour la petite histoire, le module de commande de la mission s'appelait “ América ” et le module lunaire s'appelait “ Challenger ”, le tout formant une phrase véridique.

Missions annulées

Paysage lunaire (l'astronaute Harrison Schmitt au cours de la mission Apollo 17).

Notes

  • Le programme mobilisa 400 000 personnes et une grande part de l'industrie spatiale américaine.
  • Le coût du programme fut de 25, 4 milliards de dollars en 1969 (Équivalent à 135 milliards de dollars, en 2006).
  • Deux types de lanceurs ont été utilisés lors des missions Apollo : Saturn IB pour les missions en orbite terrestre et Saturn V pour les missions lunaires.
  • 9 missions amenèrent 3 astronautes chacune dans la banlieue lunaire ou sur la Lune (Apollo 8 à Apollo 17, sauf Apollo 9, resté dans la banlieue terrestre).
  • 4 vaisseaux Apollo ont été, ensuite, utilisés pour les missions Skylab 2, 3, 4 et ASTP (Apollo Soyouz Test Program). Par abus de langage, cette dernière est quelquefois nommée Apollo 18.
  • 3 pilotes firent deux voyages vers la Lune : Jim Lovell, John W. Young et Eugene Cernan, ce qui ramène à 24 le nombre d'astronautes à s'être éloignés de la Terre.
  • 12 astronautes, tous différents, marchèrent sur la Lune, au cours de 6 missions réussies (Apollo 11 à Apollo 17, à l'exception d'Apollo 13).
La Terre vue de la Lune.
  • Énormément d'astronautes ont commenté ce que l'effet de voir la Terre depuis l'espace leur avait fait. Un des plus grands héritages des missions Apollo sont les photographies, désormais communes, de notre Terre comme une fragile et petite planète. La plus célèbre de ces photos a été prise par les astronautes d'Apollo 17, c'est la bille bleue. Ces photos ont motivé énormément de personnes pour l'écologie et la colonisation de l'espace.
  • Pour pouvoir emporter une plus grande quantité d'échantillons, les astronautes ont toujours abandonné les chaussures de leur scaphandre sur le sol lunaire (seules, une ou deux paires ont été rapportées pour être étudiées).
  • Aux commandes du LEM (ou plutôt d'un simulateur servant à recréer le vol final au-dessus de la Lune), Neil Armstrong est passé particulièrement près de la mort. Cet accident eut lieu non pas sur la Lune mais sur la Terre...
  • Depuis Apollo 17, aucun humain ne s'est éloigné de plus de 1000 km de la Terre…
  • L'annulation d'Apollo 18 fut spécifiquement frustrante pour l'astronaute Jœ Engle : tandis qu'il devait partir pour la Lune au cours de la mission Apollo 17, la présence du géologue Harrison Schmitt (prévu à l'origine sur Apollo 18) fut jugée prioritaire. Jœ Engle dut attendre la seconde mission de la navette spatiale Columbia en novembre 1981 pour effectuer son baptême de l'espace.
  • Un programme «post-Apollo» devait succéder immédiatement au programme Apollo et permettre l'installation de bases permanentes sur la surface lunaire. Il fut abandonné pour des raisons budgétaires et militaires au profit du programme de navette spatiale américaine.
  • En 2008, le projet Constellation prévoit que la mission Orion 15 déposera le vaisseau Altaïr 2 sur la Lune en juin 2019 avec les premiers humains depuis 1972.

Liste des astronautes qui ont approché la Lune

Nom Missions Nombre Posé sur la Lune
Buzz Aldrin Module lunaire Apollo 11 1 Oui
William A. Anders Module lunaire Apollo 8 1 Non
Neil Armstrong Commandant Apollo 11 1 Oui
Alan L. Bean Module lunaire Apollo 12 1 Oui
Frank Borman Commandant Apollo 8 1 Non
Eugene Cernan Module lunaire Apollo 10, Commandant Apollo 17 2 Oui
Michæl Collins Module de commande Apollo 11 1 Non
Charles Conrad Commandant Apollo 12 1 Oui
Charles M. Duke, Jr Module lunaire Apollo 16 1 Oui
Richard F. Gordon, Jr. Module de commande Apollo 12 1 Non
Fred Haise Module lunaire Apollo 13 1 Non
James B. Irwin Module lunaire Apollo 15 1 Oui
Jim Lovell Module de commande Apollo 8 et Commandant Apollo 13 2 Non
Ken Mattingly Module de commande Apollo 16 1 Non
Ed Mitchell Module lunaire Apollo 14 1 Oui
Stuart Roosa Module de commande Apollo 14 1 Non
David R. Scott Commandant Apollo 15 1 Oui
Alan Shepard Commandant Apollo 14 1 Oui
Thomas Stafford Commandant Apollo 10 1 Non
John L. Swigert, Jr Module de commande Apollo 13 1 Non
Alfred Worden Module de commande Apollo 15 1 Non
John W. Young Module de commande Apollo 10, Commandant Apollo 16 2 Oui
Ronald E. Evans Module de commande Apollo 17 1 Non
Harrison H. Schmitt Module lunaire Apollo 17 1 Oui

Les LEM des missions Apollo

Ils étaient fabriqués par la société californienne Grumman. Après que plusieurs maquettes aient été réalisées la conception est figée en juillet 1965.

Liste des LEM :

  • LEM-1 prévu pour Apollo 5 (test automatisé autour de la Terre), il sera lancé le 22 janvier 1968.
  • LEM-2 prévu pour un test identique, il ne sera jamais utilisé (le précédent ayant particulièrement bien fonctionné).
  • LEM-3 surnommé Spider par l'équipage d'Apollo 9, il sera utilisé en test habité en orbite terrestre et lancé le 3 mars 1969.
  • LEM-4 surnommé Snoopy par Apollo 10, il est testé en orbite lunaire et lancé le 18 mai 1969.
  • LEM-5 «Eagle» sera utilisé par Apollo 11 et sera par conséquent lancé le 16 juillet 1969.
  • LEM-6 «Intrepid», utilisé sur Apollo 12. Lancé le 24 novembre 1969.
  • LEM-7 «Aquarius», utilisé sur Apollo 13, il ne se posera jamais sur l'astre sélène… mais servira de «canot de sauvetage» et permettra la survie de l'équipage grâce à ses réservoirs d'oxygène.
  • LEM-8 «Antares», utilisé sur Apollo 14, il sera lancé le 31 janvier 1971.
  • LEM-9 prévu pour Apollo 15. La mission est reportée, le LEM restera par conséquent sur Terre.
  • LEM-10 lancé le 26 juillet 1971, il servira pour Apollo 15 (on le surnommera «Falcon»).
  • LEM-11 «Orion» lancé le 16 avril 1972 pour Apollo 16.
  • LEM-12 «Challenger» lancé le 7 décembre 1972 pour Apollo 17.
  • LEM-13, 14, 15 furent prévus pour Apollo 18, 19 et 20. Ces missions étant annulées, ces LEM resteront sur Terre.

Le LEM-2 est exposé à Washington au Smithonian Air&Space Museum. Le LEM-9 est exposé au Kennedy Space Center (Floride). Le LEM-13 est exposé au Cradle of Aviation Museum (Long Island). Le LEM-14 est au Franklin Institute (Philadelphie). Le LEM-15 a été ferraillé.

Liens externes

Sources

Notes et références

  1. Project Apollo : A Retrospective Analysis
  2. les vols qui ont précédé étaient des vols balistiques autrement dit que la capsule Mercury ne se mettait pas en orbite
  3. Chariots for Apollo Analysis of LOR
  4. Chariots for Apollo Analysis of LOR
  5. Chariots for Apollo NASA-Grumman Negotiations

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