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Programme 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. Il est lancé par John F. Kennedy le , essentiellement pour reconquérir le prestige américain mis à mal par les succès de l’astronautique soviétique, à une époque où la Guerre froide entre les deux superpuissances battait son plein. Le programme avait pour objectif de poser un homme sur la Lune avant la fin de la décennie. Le , cet objectif était atteint par deux des trois membres d’équipage de la mission Apollo 11, Neil Armstrong et Buzz Aldrin. Cinq autres missions se sont posées par la suite sur d’autres sites lunaires et y ont séjourné jusqu’à trois jours. Ces expéditions ont permis de rapporter 382 kilogrammes de roche lunaire et de mettre en place plusieurs batteries d’instruments scientifiques. Les astronautes ont effectué des observations in situ au cours d’excursions sur le sol lunaire d’une durée pouvant atteindre 8 heures, assistés à partir d’Apollo 15 par un véhicule tous-terrains, le rover lunaire. Aucun vol orbital n’avait encore été réalisé en mai 1961. Pour remplir l’objectif fixé par le président, la NASA lança plusieurs programmes destinés à préparer les futures expéditions lunaires : le programme Gemini pour mettre au point les techniques de vol spatial et des programmes de reconnaissance (Programme Surveyor, Ranger, etc.) pour, entre autres, cartographier les zones d’atterrissage et déterminer la consistance du sol lunaire. Pour atteindre la Lune, les responsables finirent par se rallier à la méthode audacieuse du rendez-vous orbital lunaire, qui nécessitait de disposer de deux vaisseaux spatiaux dont le module lunaire dédié à l’atterrissage sur la Lune. La fusée géante de 3 000 tonnes Saturn V, capable de placer en orbite basse 118 tonnes, fut développée pour lancer les véhicules de l’expédition lunaire. Le programme drainera un budget considérable (135 milliards de dollars US valeur 2005) et mobilisera jusqu’à 400 000 personnes. Deux accidents graves sont survenus au cours du projet : l’incendie au sol du vaisseau spatial Apollo 1 dont l’équipage périt brûlé et qui entraîna un report de près de deux ans du calendrier et l’explosion d’un réservoir à oxygène du vaisseau spatial Apollo 13 dont l’équipage survécut en utilisant le module lunaire comme vaisseau de secours. Les missions lunaires ont permis d’avoir une meilleure connaissance de notre satellite naturel. Le programme Apollo a favorisé la diffusion d’innovations dans le domaine des sciences des matériaux et a contribué à l’essor de l’informatique ainsi que des méthodes de gestion de projet et de test. Les photos de la Terre, monde multicolore isolé dans un espace hostile, ainsi que celles de la Lune, monde gris et mort, ont favorisé une prise de conscience mondiale sur le caractère exceptionnel et fragile de notre planète. Le programme est à l’origine d’une scission dans la communauté scientifique et parmi les décideurs entre partisans d’une exploration robotique jugée plus efficace et ceux pour qui l’exploration humaine à une forte valeur symbolique, qui justifie son surcoût. |
Saturn V Saturn V est le nom de la fusée spatiale qui a été utilisée par la NASA pour les programmes Apollo et Skylab entre 1967 et 1972, en pleine course à l’espace entre Américains et Soviétiques. Il s’agissait d’un lanceur à plusieurs étages, à ergols liquides, dernière née de la famille de lanceurs Saturn conçue sous la direction de Wernher von Braun au Centre de vol spatial Marshall (MSFC) à Huntsville en Alabama, en collaboration avec les sociétés Boeing, North American Aviation, Douglas Aircraft Company ou IBM comme principaux entrepreneurs. Saturn V reste encore aujourd’hui le plus puissant lanceur spatial qui ait été utilisé en opération, que ce soit du point de vue de la hauteur, de la masse au décollage ou de la masse de la charge utile injectée en orbite. Seule la fusée russe Energia, qui ne vola que pour deux missions de test, la dépassa légèrement au niveau de la poussée au décollage. Conçue pour lancer le vaisseau spatial habité Apollo permettant les premiers pas de l’homme sur la Lune, Saturn V a continué son service en envoyant en orbite la station spatiale Skylab. |
Module lunaire Apollo Le module lunaire ou LEM (pour Lunar Excursion Module) ou LM (pour Lunar Module) est le véhicule spatial utilisé dans le cadre du programme spatial américain Apollo (1961-1972) pour débarquer des hommes sur la Lune. Son rôle est de faire atterrir sur la Lune 2 des 3 membres d’équipage du vaisseau Apollo avec des équipements scientifiques, de leur permettre d’y séjourner 2 à 4 jours avant de décoller pour rejoindre le module de commande et de service (CMS) resté en orbite lunaire et chargé de ramener l’équipage sur Terre. Lorsque en 1961 le président Kennedy fixe comme objectif à l’agence spatiale américaine d’envoyer des hommes sur la Lune avant la fin de la décennie, le programme spatial américain est encore balbutiant. Après avoir étudié plusieurs configurations pour le vaisseau spatial, la NASA choisit en 1962 d’avoir recours au LEM, module dédié au débarquement sur la Lune, malgré les interrogations que suscitent à cette époque le recours au rendez-vous orbital lunaire (LOR) que sous-tendait ce choix. Seule cette solution permettait en effet de tenir l’échéance fixée, en réduisant la masse à satelliser et en limitant les coûts et les risques techniques. Le LEM comporte deux étages : un étage de descente dont le rôle principal est de faire atterrir verticalement le module lunaire grâce à un moteur à poussée variable et un étage de remontée doté de son propre moteur et dans lequel se situe la cabine pressurisée où séjournent les astronautes. Malgré la complexité de sa mission et une contrainte de masse très sévère (15 tonnes), le LEM a réussi à cinq reprises à amener sans défaillances graves et faire séjourner 2 hommes dans un environnement lunaire particulièrement hostile et à l’époque mal connu. La conception et la construction du module lunaire ont été réalisées sous la maîtrise d’œuvre de la société aérospatiale Grumman entre 1962 et 1969. Quinze modules lunaires ont été construits, dont 10 ont volé et 6 atterri sur le sol lunaire au cours de la période 1969-1972. Le module lunaire de la mission Apollo 13 a permis de sauver l’équipage en se substituant au module de commande et de service défaillant. Le programme Constellation qui doit permettre de débarquer des hommes sur la Lune à l’horizon 2020 a d’ailleurs repris une grande partie des solutions développées pour le LEM. |
Rover lunaire Le Rover lunaire Apollo (en anglais, Lunar Roving Vehicle, LRV) est un véhicule fabriqué à quatre exemplaires pour l’agence spatiale américaine (NASA) qui fut utilisé par les astronautes au cours des missions Apollo pour explorer la surface de la Lune. Le Rover lunaire a roulé pour la première fois le dans le cadre la mission Apollo 15. Ce petit engin tout-terrain biplace à l’allure rustique (masse à vide de 210 kg pour une longueur de 3 mètres) pouvait transporter plus de 490 kg de charge utile à la vitesse modeste de 14 km/h grâce à 4 moteurs électriques de 0,25 CV alimenté par des batteries non rechargeables. Sur le plan technique il était doté d’un système de navigation perfectionné et de roues d’une conception originale. Le Rover fut conçu sans que les caractéristiques du sol lunaire soient connues avec précision. Il devait fonctionner dans un environnement particulièrement hostile (température élevée, absence d’atmosphère, faible gravité, terrain accidenté et meuble) difficilement reproductible sur terre. Malgré ces contraintes, le Rover lunaire a rempli sans problèmes majeurs les objectifs qui lui étaient assignés. |
Programme Surveyor Le programme Surveyor de l'agence spatiale américaine, la NASA, est un programme d'exploration de la Lune qui a joué un rôle important dans la préparation des missions du programme Apollo. En 1960, le centre spatial JPL lance officiellement un projet d'étude scientifique de notre satellite qui doit mettre en œuvre des sondes de plusieurs types. En 1963, les responsables de la NASA décident de réorienter le programme pour en faire un programme de reconnaissance destiné à préparer le débarquement de l'homme sur la Lune : ils lui assignent comme objectif principal la mise au point de la trajectoire d'alunissage et l'analyse sur place des caractéristiques de la surface de la Lune. À l'époque, les scientifiques n'ont pas de certitude sur la consistance du sol lunaire, et il est impératif de connaître celle-ci pour dimensionner le train d'atterrissage des modules lunaires du programme Apollo. Entre 1966 et 1968, sept sondes Surveyor sont lancées, dont cinq remplissent leur mission avec succès. Les sondes Surveyor ont fourni des informations rassurantes sur le sol lunaire, qui s'est révélé plutôt ferme. Par contre, les retombées scientifiques du programme sont limitées, car les nombreux instruments scientifiques prévus initialement ne sont finalement pas embarqués, pour pallier les problèmes rencontrés dans le développement de l'étage Centaur. La caméra embarquée sur toutes les sondes permet néanmoins de prendre plus de 87 000 photos. Compte tenu de la complexité de la mission assignée aux sondes Surveyor et malgré les retards et les surcoûts, le programme est considéré comme une réussite du programme spatial américain… |