lundi 20 juillet 2009

Il y a 40 ans, Neil Armstrong marchait sur la Lune

Nous célébrons aujourd'hui le 40e anniversaire du débarquement de l'homme sur la Lune. Malgré tout ce que nous avons accompli depuis cette époque, l'Aventure lunaire demeure fabuleuse et témoigne qu'avec de la volonté, l'homme est capable de réaliser ses rêves.
Rappel historique
Buzz Aldrin saluant le drapeau américain au cours de la mission Apollo 11 le 21 juillet 1969.Comment tout cela a-t-il commencé ? Sans remonter à l'invention de la fusée à combustion liquide (Tsiolkovski en 1903), en 1955, Russes et Américains avaient annoncé qu'ils lanceraient un satellite artificiel dans le cadre de l'Année Géophysique Internationale qui devait se dérouler en 1958.
Fort de leur supériorité technologique, les Russes gagneront leur pari en lançant avec succès le premier satellite artificiel, Spoutik 1, le 4 octobre 1957.
Devant cet affront et cette atteinte à leur prestige - imaginez un satellite russe survolant les Etats-Unis en pleine Guerre froide ! -, les Américains décidèrent de créer une agence spatiale, la NASA, et de faire mieux que les Russes en lançant la course à l'espace.
Si pour le grand public comme pour le Congrès il ne s'agissait a priori que d'une course de prestige qui allait raviver le patriotisme américain, pour le Gouvernement il s'agit en réalité de faire passer un projet militaire stratégique inavoué; il fallait acquérir la technologie pour fabriquer des missiles intercontinentaux dans l'éventualité d'une attaque Russe.
Le Dr Wernher von Braun avait participé à la fabrication des V2 durant la guerre puis émigra aux Etats-Unis où il continua ses recherches. Il avait notamment participé au développement du missile Redstone en 1958 lorsqu'il travaillait sur le site de missiles de White Sands.
A présent à la tête du centre de vol Marshall de la NASA (MSFC), il expliqua au président qu'il pouvait construire une fusée à étages capable d'emporter des hommes à destination de la Lune. Il avait déjà tout planifié dans son livre "First Men To The Moon" publié en 1958.
Aussi, fort de ces arguments, pour calmer son opinion publique et redresser le prestige des Etats-Unis, en 1961 le président John F. Kennedy annonça devant les membres du Congrès : « Je crois que cette nation devrait se fixer comme objectif de réussir, avant la fin de cette décennie, à poser un homme sur la Lune et à le ramener sain et sauf sur Terre ».
C'est ainsi que pendant plus de 10 ans les ingénieurs de la NASA feront des tests de moteurs-fusées et construiront des lanceurs de plus en plus puissants.
Von Braun expliquant le système de fusée Saturn au président John F. Kennedy en 1963 devant le Complex 37. Document NASA. Dès 1958, la NASA inaugura le programme Mercury dont le but était de placer une capsule habitée sur orbite, de se familiariser avec les manoeuvres orbitales et de s'assurer qu'on pouvait récupérer un homme et un vaisseau en toute sécurité en orbite.
Après avoir connu quelques échecs au décollage, lancé des plantes, des animaux et s'assurer que l'homme pouvait survivre dans une capsule envoyée dans l'espace, la NASA entama ses vols habités.
Le 20 février 1962, soit plus d'un an après les Russes (Gagarine, 1961), l'Amérique put enfin s'enorgueillir d'avoir lancé une capsule habitée autour de la Terre. C'est le vol historique de John Glenn à bord de Friendship 7.
Fin 1962, la NASA lança le programme Gemini dont le but était de maîtriser un vol spatial durant au moins 2 semaines, de maîtriser toutes les manoeuvres des rendez-vous orbitaux et d'avoir une parfaite maîtrise de la rentrée atmosphérique et de l'amerrissage.
Rassurées par ces succès, en 1967 la NASA inaugura son ambitieux programme Apollo dont l'objectif est d'assurer la suprématie des Etats-Unis dans l'espace, d'effectuer un programme d'exploration scientifique de la Lune et de développer les capacités de l'homme à travailler sur la Lune.
La NASA connaîtra un accident fatal qui coûtera la vie à l'équipage d'Apollo 1 sur le pad de tir. Il y aura ensuite 5 vols préparatoires dont celui d'Apollo 8 qui atteindra l'orbite lunaire en 1968.
La mission Apollo 11
Le 16 juillet 1969, la fusée Saturne V décolla de Cap Kennedy à 13h32 TU (14h32 à Paris) emportant trois astronautes, Neil Armstrong, Buzz Aldrin et Michael Collins.
Neil Armstrong, ingénieur en aérospatiale de formation, fut pilote de l'US Navy et pilote d'essai pour la NASA. Il fut commandant de bord de la mission Apollo 11. Buzz Aldrin fut pilote du module lunaire (le LEM baptisé "Eagle") et Michael Collins pilote du module de commande. Les astronautes d'Apollo 11.
La fusée Saturn V est la plus grande et la plus puissante que l'homme ait jamais construite. Elle mesure 120 mètres de hauteur et pèse 3000 tonnes, cent fois plus que celle utilisée par John Glenn et génère une poussée équivalente à 220 millions de chevaux !
Dans un vacarme infernal et un nuage de fumée, la fusée s'arracha lentement à l'attraction terrestre. A 13 km d'altitude et 3000 km/h, l'équipage subit une accélération de 4.5 G.
Tout se déroula comme prévu. Lorsque la fusée quitta l'atmosphère terrestre et eut consommé pratiquement tout son carburant, le 1ere étage fut largué au-dessus de l'océan puis le 2eme étage une fois en orbite.
L'équipage d'Apollo 11 se sépara ensuite du 3eme étage de la fusée et poursuivit son voyage vers la Lune à plus de 5500 km/h à bord du module de commande auquel était attaché le module lunaire.
Au terme d'un périple de plus de 380000 km et qui dura près de 3 jours, Michael Collins plaça le module de commande en orbite lunaire.
Le LEM descend vers la Lune
Le 20 juillet, après 100 heures 39 minutes de vol et 14 orbites lunaires, la NASA donna l’ordre Armstrong de procéder à la séparation du LEM du module de commande et d’allumer ensuite le moteur du LEM. Go !
Le LEM quitta son orbite et commença sa chute contrôlée qui devait l'amener en pilotage automatique vers le site d’alunissage prévu quelque 11 minutes plus tard. Buzz Aldrin sur le marchepied du LEM. Document NASA.
Collins, resté dans le module de commande leur dira : "OK, vous voilà partis! Magnifique. Il me semble que vous avez une machine qui a bonne mine, même si vous avez la tête en bas. Soyez prudents, les gars!". Aldrin prit une photo du module du commande. "A plus tard" répondit Armstrong.
Mais les problèmes commencèrent. Un retard d'allumage de 1/10e seconde de l'un des moteurs du LEM le fit dévier de 7 km de sa zone d'atterrissage.
Un problème ne venant jamais seul, surtout sur un appareil à peine achevé comme l'était le LEM, la puissance de son moteur principal fluctua en dehors de tout contrôle et un problème non corrigé dans l'interface de rendez-vous radar puisait 13% d'énergie supplémentaire.
Mais ce n'était pas encore le plus grave. Les deux ordinateurs de bord, à peine plus puissants qu'une calculatrice moderne, étaient mal programmés et leur capacité mémoire comme leur processeur étaient sous-dimensionnés au point qu'ils furent saturés de données, ils se sont bloqués et durent être réinitialisés à plusieurs reprises.
Le Lunar Module Guidance Computer (LGC) afficha à plusieurs reprise une erreur "1202" (saturation du processeur) qui déclencha une alarme sonore, jugée sans importance par Houston.
Peu après, Armstrong constata qu'il avait dépassé le point d'alunissage et dit calmement à Aldrin : "nous sommes un peu long".
Sans ordinateur de bord, Armstrong et Aldrin étaient dans l'impossibilité de connaître la position et la vitesse exacte du LEM. Alors que le sol arrivait à grande vitesse, sachant qu'il leur restait quelques minutes de carburant, nos deux astronautes devaient garder leur calme tout en surveillant la descente du LEM et prêts à reprendre les commandes à tout instant.
Armstrong en particulier savait d'expérience combien le LEM était instable (il dut s'éjecter d'urgence d'un prototype quelques mois plus tôt) et qu'un crash était prévisible. Voyant que le LEM se dirigeait tout droit vers un cratère et des rochers, à 150 mètres d'altitude, Neil Armstrong décida de prendre les commandes manuelles pour trouver un autre site d'alunissage. A ce moment là, son cœur battait à 156 pulsations par minute.
A 30 mètres du sol, Houston les informa qu'il restait 30 secondes de carburant. Armstrong cherchait toujours un site à l'écart des cratères et sur une surface plane.
The Eagle has landed
Finalement, le 20 juillet 1969 à 20h17 TU (21h17 à Paris), le LEM se posa sur la Lune, dans la mer de la Tranquilité. Il restait 15 secondes de carburant. Armstrong dit posément au Mission Control : "Houston, Tranquility Base here. The Eagle has landed". S'en suivit un éclatement de joie à Houston et un grand soulagement pour tout le monde.
Après avoir pris un peu de repos, effectué les contrôles de routine, mis leur combinaison spatiale et dépressurisé le LEM, un peu plus de six heures plus tard, Armstrong et Aldrin furent prêts à débarquer sur la Lune et attendèrent l'autorisation de la NASA.
Buzz Aldrin sur la Lune au cours de la mission Apollo 11. Document NASA.
En tant que commandant de bord, c'est Neil Armstrong qui marcha le premier sur la Lune. Nous étions le 21 juillet 1969 à 2h56 TU. Il s'assura aussitôt qu'il pouvait remonter sur l'échelle du LEM. Peu après il prononça cette phrase qui resta à la postérité : "C'est un petit pas pour l'homme, un bon de géant pour l'humanité". Il avait 38 ans.
Neil s'assura que tout allait bien au sol avant que Buzz Aldrin le suive quinze minutes plus tard. Devant la beauté du paysage désertique et voyant le clair de terre, Buzz Aldrin dit ces mots : "Magnifique désolation".
Soudain les astronautes furent interrompus par un appel téléphonique... Le président Nixon voulait saluer nos héros depuis le Bureau oval de la Maison Blanche ! Voici la transcription faite par la NASA. Saluons au passage la prouesse technique.
Au terme d'un voyage de 380000 km qui dura plus de 3 jours, l'équipage d'Apollo 11 resta 21h36m sur la Lune. Les astronautes récoltèrent 21.7 kg d'échantillons lunaires, prirent plusieurs centaines de photos et s'aventurèrent sur la Lune durant 2h31m, parcourant environ 250 mètres.
Au total, leur voyage vers la Lune dura 195h18m soit un peu plus de 8 jours. L'équipage d'Apollo 11 reviendra sur Terre le 24 juillet 1969, riche d'avoir accompli l'un des plus grands rêves de l'humanité.
Flashback sur la plus grande aventure du XXe siècle dont beaucoup de personnes se souviennent encore.

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Le document suivant est une simulation 3D de la mission Apollo 11 sur laquelle on a ajouté la bande son originale qui commence un peu plus de dix minutes avant l'alunissage.



La suite de l'aventure lunaire
Apollo 11 fut suivie par 6 autres missions dont 5 déposèrent des instruments scientifiques sur la Lune (sismographes, réflecteur laser, gnomon, etc) y compris une rover d'exploration (jeep) fabriquée par Boeing et ramenèrent près de 400 kg d'échantillons lunaires. Aujourd'hui la moitié de ces échantillons n'ont pas encore été étudiés pour la simple raison qu'ils sont réservés aux générations futures qui disposeront d'instruments plus performants pour les étudier et en extraire de nouvelles informations. Parmi les faits marquants de ces missions, il y eut l'accident d'Apollo 13 en 1970 qui, grâce à la ténacité du directeur de vol Eugène Kranz et la collaboration de tous les ingénieurs de la NASA, se transforma en échec le plus réussi. Buzz Aldrin devant le LEM d'Apollo 11 le 21 juillet 1969. Document NASA.Rappelons également qu'en 1971, au cours de la mission Apollo 15 qui utilisa pour la première fois la rover, David Scott démontra l'expérience de la chute des corps de Galilée avec une plume et un marteau : qu'ils soient légers ou lourds, tous les corps chutent dansle vide avec la même accélération.
La dernière mission du programme Apollo eut lieu en décembre 1972. Au total, 14 astronautes foulèrent le sol de la Lune.
Sans support de la communauté internationale et sans concurrent, le budget aloué au programme Apollo se réduisit à une peau de chagrin en 1973 (76.7 millions de dollars sur un budget total de 2.5 milliards de dollars). Il fallait bien se rendre à l'évidence, le programme prenait fin avec la mission Apollo 17. Vu son coût et le peu de retombées économiques, l’envoi de missions habitées vers la Lune fut remis en question dans les années 1980.
Le 14 janvier 2004, le président Bush, Jr. présenta au Congrès ainsi qu'à la NASA sa "Vision pour l'Exploration Spatiale" (The Vision for Space Exploration) dans laquelle il exprimait son désir de voir le retour de l'homme sur la Lune avant 2020 et de préparer ensuite une mission vers Mars et au-delà. Ce programme ambitieux qui sera baptisé "Constellation" fut approuvé par le président Obama.
Après la sonde japonaise Kaguya qui cartographia totalement la surface lunaire en 2007 et 2008, aujourd'hui la sonde américaine LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) est en orbite autour de la Lune et a commencé sa mission de reconnaissance des sites d'alunissage des futures missions habitées. L'aventure continue !
Neil Armstrong, un homme presque ordinaire
Neil Armstrong a toujours été un homme très discret. Si Neil a été formé pour voler dans l'espace et marcher sur la Lune, il n'a jamais été formé pour affronter son image de héro. S'il était prêt à risquer sa vie aux commandes des machines volantes les plus folles, il n'a jamais aimé la foule et ses comportements parfois hystériques, encore moins que certains remettent en question la véracité de sa mission sur la Lune.
A l'étonnement du grand public, au retour d'Apollo 11, Neil annonça qu'il n'irait plus dans l'espace. Aussi la NASA l'envoya travailler à Washington, à l'Office of Advanced Research and Technology, le futur DARPA.
Ce travail administratif et protocolaire ne le passionnant pas, Neil démissionna de la NASA en 1971 et prit un poste de professeur à la chaire d'aéronautique de l'Université de Cincinnati où il enseigna pendant 8 ans.
A partir de 1979, Neil entra au conseil d'administration de plusieurs entreprises privées dont Marathon Oil, Learjet, Cincinnati Gas & Electric Company, Taft Broadcasting, United Airlines, Eaton Corp., AIL Systems et Thiokol.
Il collabora également aux côtés du physicien Richard Feynman à la Commission Rogers sur l'accident de la navette spatiale Challenger survenu en 1981.
Neil Armstrong se maria avec Janet Elizabeth Shearon qui lui donna trois enfants.
Neil pris sa retraite en 2002 et se retira pour ainsi dire du monde ainsi que l'explique la vidéo suivante.


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Pour plus d'information
Consultez l'article sur l'astronautique où vous trouverez d'autres détails sur cette épopée.
Consultez également le site du Musée National de l'Air et de l'Espace du Smithsonian, NASM sans oublier bien entendu le site de la NASA.
Vous trouverez des explications techniques sur l'ordinateur de bord d'Apollo 11 dans cet article publié par l'AAS. Voici un simulateur de l'ordinateur de guidage d'Apollo 11 ou AGC ainsi qu'un LM Simulator similaire.
Voici le journal de bord original d'Apollo 11 et son résumé en français.
Toutes les bandes sons de la mission Apollo 11 sont disponibles sur le site Live365.
Pour commémorer ce 40eme anniversaire, la NASA nous offre des vidéos restaurées d'Apollo 11. Il existe également un DVD et un disque Blu-ray sur la mission Apollo 11.
Neil Armstrong accorda une interview en 2001 au sujet de la mission Apollo 11. Voici sa transcription (PDF).
Enfin, en 2005 James Hansen a écrit une biographie de Neil Armstrong intitulée "First Man: The Life of Neil Armstrong".

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