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L'astronautique

La base lunaire "Clavius" imaginée par A.C.Clarke en 1968 dans son film "2001: L'odysée de l'espace" restera encore longtemps de la science-fiction. Vers 2030, si tout va bien, il y aura juste un avant-poste sur la Lune mais rien ne garantit que les agences spatiales auront le budget pour le maintenir opérationnel durant des décennies. Quant à envisager une base lunaire lourde de type "Clavius" avec toute son infrastructure et sa logistique, c'est difficilement envisageable avant le XXIIe siècle.

Demain, la Lune et au-delà (VI)

Ainsi que nous le détaillerons dans les articles consacrés aux retombées de l'espace, à l'exploration de la Lune et de Mars, en 2004 le président Bush, Jr, proposa à la NASA de lancer un nouveau programme spatial afin d'établir la première base permanente sur la Lune avant 2020, et à partir de là envisager une mission habitée vers Mars, sans doute après 2030.

En 2010, le président Barack Obama confirma ce planning mais annula le programme Constellation, ne conservant que le projet de vaisseau Orion, obligeant la NASA et ses contractants à plancher sur de nouveaux lanceurs. On y reviendra dans l'article consacré aux vaisseaux spatiaux Falcon, SLS, Dragon et Orion.

Si le planning des missions a été plus ou moins respecté côté européen, japonais et chinois, comme d'habitude, le planning des missions américaines a été modifié sous l'administration Trump.

En 2007 et 2008, la sonde japonaise Kaguya cartographia totalement la surface lunaire en haute résolution. Depuis 2009, 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.

Enfin, le 3 janvier 2019 la Chine (CNSA) posa avec succès le rover de la mission Chang'e-4 dans le cratère Von Kármán sur la face cachée de la Lune et retransmis immédiatement des photos. Le satellite relais Queqiao fut lancé tout spécialement à cette occasion et placé sur une orbite de halo au point de Lagrange L2 du système Terre-Lune (cf. ce schéma) afin de capter en permanence le signal du robot et pouvoir le rémettre vers la Terre. L'aventure continue !

Le nouveau lanceur SLS est un compromis entre le meilleur de la fusée et le meilleur de la navette spatiale. Mais pour éviter de reproduire les erreurs du passé, plutôt que d'installer la capsule habitée sur le dos du propulseur, la NASA a repris le modèle de la fusée équipée d'une capsule à l'avant mais l'équipa par sécurité de son propre propulseur, le Launch Abort System (selon les astronautes Bob Crippen et John Young, le petit propulseur placé au sommet des anciennes capsules Apollo était un "placebo" qui ne les aurait jamais sauvé en cas d'accident). Ainsi, même en cas d'accident, la capsule Orion étant autonome, elle pourrait échapper au désastre.

Le programme Artémis et le Gateway lunaire étant des sujets à l'ordre du jour, pour ne pas trop nous diversifier on y reviendra dans l'article consacré à La colonisation de la Lune.

Au-delà de 2030, sur le plan technologique la NASA n'a rien arrêté de définitif, d'autant qu'elle ignore qu'elle sera son enveloppe budgétaire; tout dépendra des décisions politiques en fonction de la conjoncture socio-économique et de l'image que le futur Président souhaitera donné aux États-Unis.

Mais comme l'agence spatiale l'a toujours fait par le biais de ses laboratoires de recherches et ses centres d'essais (ARC, MSFC, Dryden, Stennis, etc), plusieurs centres se penchent actuellement sur le "Centennial Challenge" qui s'articule autour de deux axes : les systèmes habités et la très ambitieuse propulsion nucléaire.

Si à court terme la station ISS tient un rôle clé dans la stratégie spatiale américaine où l'homme garde une place privilégiée, à long terme l'homme ne va pas rester dans sa banlieue et sera de plus en plus tenté par l'exploration des confins du système solaire pour y déployer toutes ses capacités opérationnelles, notamment pour des raisons industrielles et commerciales.

Ce jour là les robots seront probablement les partenaires des astronautes, assurant les tâches de transport, de sécurité, routinières ou les plus dangereuses comme aujourd'hui les ordinateurs et les bras télécommandés assurent déjà ces fonctions. On reviendra sur cette question lorsque nous discuterons des missions spatiales.

Les tragédies

Tant du côté russe qu'américain, dans les faits on ne peut pas dire que les lanceurs modernes soient plus fiables que ceux construits il y a deux générations. Ils sont seulement plus sophistiqués et plus ergonomiques. Aujourd'hui plus qu'hier, la rentabilité reste le point sensible de tous les projets, au point que certains sous-traitants ou chefs de projets indélicats ont baclé leur travail pour rentrer dans leur budget ou dans les temps. Pas étonnant dans ces conditions qu'on observe certains problèmes techniques par la suite, sur le pas de tir ou en cours de mission.

Mais comme le rappelait Elon Musk de SpaceX à propos d'une mission habitée vers Mars, le risque zéro n'existe pas, "Vous risquez de mourir [...] ce sont uniquement des volontaires" (cf. YouTube, séquence 12:45-13:40).

Depuis 1957 pas moins de 149 personnes ont péri dans l'aventure spatiale dont 22 astronautes et cosmonautes parmi lesquels 17 sont décédés pendant la mission spatiale, soit au décollage soit durant le retour de mission :

- 126 employés de l'agence spatiale soviétiques sont morts dans la catastrophe de Nedelin le 24 octobre 1960 à Baïkonour (explosion d'un missile balistique ICBM R-16 suite au non respect des consignes de sécurité)

- 1 cosmonaute en 1961 (Valentin Bondarenko brûla vif dans une chambre pressurisée durant un entraînement de pré-vol)

- 1 cosmonaute sur Soyouz 1 le 5 août 1966 (crash de Vladimir Komarov lors de la réentrée)

- 3 astronautes sur Apollo 1 le 27 janvier 1967 (Virgil Grissom, Edward White et Roger Chaffee furent brûlés vif au cours d'une simulation sur le pas de tir)

A voir : Space suit testing, NASA, 14 déc 1966

où quand Jim Leblanc manqua de mourir par décompression

A lire : Les accidents de la navette spatiale - Rapport sur l'accident d'Ariane 5 Vol 501

L'équipage de Soyouz 11 en juin 1971.

L'équipage de Challenger, STS-51L, 1986.

L'équipage de Columbia, STS-107, 2003.

- 3 cosmonautes sur Soyouz 11 le 29 juin 1971 (Georgi Dobrovolsky, Vladislav Volkov et Victor Patsayev sont morts suite à un accident de dépressurisation à 160 km d'altitude lors du retour de mission)

- 7 astronautes sur Challenger le 28 janvier 1986 (fuite d'un SRB à poudre et explosion du tank externe au décollage tuant Francis Scobee, Michael Smith, Ronald McNair, Ellison Onizuka, Gregory Jarvis, Judith Resnik et Christa McAuliffe)

- 7 astronautes sur Columbia le 1 février 2003 (perforation d'une aile et désintégration de la navette lors de la réentrée qui tua Rick Husband, William McCool, Michael Anderson, David Brown, Kalpana Chawla, Laurel Clark et Ilan Ramon).

- Le 31 octobre 2014, au cours d'un vol d'essai, l'avion SpaceShipTwo "VSS Enterprise" (SpaceShipTwo Model 339) se crasha dans le désert de Mojave suite à un incident technique. Le pilote Michael Alsbury agé de 39 ans mourut dans l'accident tandis que son coéquipier Peter Siebold fut gravement blessé.

Sans oublier que l'équipage d'Apollo XIII manqua de peu d'y laisser la vie le 13 avril 1970 suite à l'explosion d'un réservoir d'oxygène du module de service.

Certains enquêteurs estiment que dans les années 1960 la Russie n'a pas déclaré toutes ses missions habitées ni avoué tous les accidents impliquant la mort d'hommes. Certains enregistrements audios réalisés par Torre Bert en 1960-61 semblaient également aller dans ce sens.

En 2003 et 2004, j'ai pris contact avec mon ami Valentin Strashinski du TsNIIMash et responsable du projet "ET Shadow" d'ISS pour lui demander confirmation et le point de vue de l'agence sur les soi-disant "programmes noirs" soviétiques et les victimes non déclarées. Il n'a jamais pu me confirmer l'existence de ces programmes bien que ce ne soit plus un secret pour personne que l'ex-Union soviétique développa des programmes secrets (comme toutes les grandes sociétés industrielles étatisées à travers le monde). Strashinksi confirma en revanche ce que disait depuis le début les archives publiques du RSCE selon lesquelles 5 cosmonautes russes ont péri depuis 1961. On peut donc sereinement conclure 50 ans plus tard que ces alléguations concernant de soi-disant cosmonautes inconnus morts en mission sont des rumeurs visant à entretenir une polémique sans intérêt.

Quand à la question de savoir ce que devient le corps d'un astronaute qui serait décédé lors d'une mission dans l'espace, sur la Lune ou sur Mars, la revue "Popular Science" publia un article sur le sujet en 2021 intitulé "Ask Us Anything: What happens to your body when you die in space?".

Les accidents matériels

Enfin, parmi les accidents matériels importants, en 1996 par exemple l'ESA tenta d’envoyer dans la magnétosphère terrestre 4 satellites identiques dans le cadre du programme Cluster. Mais Uranie, la muse de l’astronomie avait décidé que 1996 serait l’annus horribilis. Le nouveau lanceur Ariane 5 inauguré pour l’occasion (Vol 501) explosa dans le ciel de Kourou le 4 juin, désintégrant en fumée une vingtaine d’expériences scientifiques et contaminant légèrement la région. Voici le rapport d'accident.

A gauche, l'accident matériel de la fusée Ariane 5 à peine 37 secondes après son décollage pour son vol inaugural (501) le 4 juin 1996. Elle embarquait les quatre satellites de la mission Cluster d'une valeur totale de 370 millions de dollars. Au centre, la désintégration de la navette spatiale Columbia le 1 février 2003 lors du retour sur Terre de la mission STS-107. L'accident tua 7 astronautes et cloua les navettes au sol durant deux ans et demi. A droite, explosion de la fusée Antarès construite par la société commerciale Orbital Science Corp. 13 secondes après son décollage de Wallops Island en Virginie le 28 octobre 2014. La fusée non habitée emportait le module Cygnus vers la station ISS. Avec cet échec, Orbital Science perdit un contrat de 1.9 milliard de dollars. Documents ESA/CNES, NASA/Jason Hutchison/Texas TV et NASA TV.

Quant à l'exploration de Mars, depuis 1958 plus de la moitié des missions ont échoué ! Après l’échec de la sonde russe Mars 96, l’Europe spatiale subissait à son tour la honte de l’échec.

Pour satisfaire tout le monde, Uranie porta finalement son coup fatal sur la NASA, empêchant la même année le lanceur Pegasus de mettre sur orbite le satellite gamma Hete.

Pas plus tard que le 17 novembre 2020, Arianespace essuya un nouvel échec après le décollage de sa fusée Véga qui devait lancer deux satellites. L'enquête révéla qu'il s'agissait d'une erreur humaine lors du montage. C'est un sérieux coup après les succès spatiaux de l'Inde et de la Chine.

A son tour, le 2 février 2021 SpaceX essuya un nouveau crash à l'atterrissage lors du troisième vol d'essai de sa fusée SN11, un prototype de fusée lunaire. Mais comme l'Histoire de l'astronautique nous le rappelle, les débuts sont souvent difficiles et les échecs nombreux.

Ainsi, tous les deux ans environ, nous assistons à l’explosion d'un lanceur, civil ou militaire, en général de petite charge utile et heureusement non habité.

S'agissant de machines sophistiquées dans un secteur de pointe où la recherche se vit au quotidien, on sait que le risque zéro n'existe pas. Comme on dit dans ces cas là, l'Aventure continue !

Pour plus d'informations

Information sur les satellites

Satellite Missions catalogue, EO Portal/ESA

UCS Satellite Database

Lyngsat (Europe)

State of the Satellite Industry Report (PDF), SIA, 2015

Quelques livres (cf. détails dans ma bibliothèque dont la rubrique Instruments)

L'Humain dans l'espace. Entre réel et fiction, Roland Lehoucq et Florence Porcel, La Martinière, 2021

La conquête de l'espace, Giles Sparrow/Collectif, Flammarion, 2008

La conquête de l'espace, Mark Traa, Gründ, 2007

Le spatiopithèque, Christian Alexandre et al., Le Mail, 1987/1994

Le grand atlas de l'espace, Collectif, Encyclopaedia Universalis, 1989

Bivouac sur la Lune (Apollo XI), Norman Mailer, Robert Laffont, 1971

Les premiers hommes sur la Lune, Wernher von Braun, Albin Michel, 1961

Constantin-E. Tsiolkovski précurseurs des vaisseaux interplanétaires, P.Bailhache, Ed.du Pont Royal, 1961

En anglais

Liste des National Geographic Magazines consacrés à l'astronomie et l'astronautique depuis 1890 :

General Studies Programme (PDF), programmes de l'ESA de 2000 à 2035

Moonshots and Snapshots of Project Apollo, John Bisney/J.L. Pickering,  University of New Mexico Press, 2015

Spaceshots and Snapshots of Projects Mercury and Gemini, John Bisney/J.L. Pickering,  University of New Mexico Press, 2015

The Art of Space, Ron Miller, Zenith Press, 2014 (en français)

International Space Station. Owners' Workshop Manual, David Baker, Haynes Publishing, 2012

Lunar Settlements, Haym Benaroya, CRC Press, 2010

NASA Apollo 11. Owner's Workshop Manual, Christopher Riley/Philip Dolling, Haynes Publishing, 2010

Space Enterprise, Philip Robert Harris, Springer-Verlag NY, 2008

The Art of Chesley Bonestell, Ron Miller et Fred Durant, Paper Tiger, 2001

National Geographic Magazine, Vol.136, Nr.6, December 1969 (Apollo XI, avec disque souple audio)

The High Frontier, G.O'Neill, William Morrow & Co, 1976; Jonathan Cape Ltd, 1977; Space Studies Inst. Press, 1989; Apogee Books, 2000

Apollo Expeditions to the Moon, NASA SP-350, 1975; CreateSpace Independent Publishing Platform, 2014

History of rocketery and space travel, Wernher von Braun et al., Ed. Thomas Y.Crowell, 1966/1969/1975

The next 50 years on the Moon, Norman Mailer, G.P.Putnam's Sons, 1974

The Conquest of Space, Chesley Bonestell et Willy Ley, Viking Press, 1950; Guilde du Livre (vf), 1952

The Exploration of Mars, Wernher von Braun et Willy Ley, illustr. C.Bonestell, Viking Press, 1956

Conquest Of the Moon, Wernher von Braun, illustr. C.Bonestell, Viking Press, 1953

Across The Space Frontier, Wernher von Braun et al., illustr. C.Bonestell, Viking Press, 1952

Agences spatiales et sociétés privées

NASA

ESA

RFSA, IKI (Russie)

RSA (Russie)

JAXA (Japon)

CASC, NSPO (Chine)

ISRO (Inde)

KARI (Corée du Sud)

SpaceX

XCor

Virgin Galactic

Les missions spatiales

Missions Active - By Target - By Type, NASA

JPL, NASA

Photos, dessins et mag. sur les programmes US, Flickr

The History Flight of Mercury 6 (John Glenn)

Constellation program (NASA)

Centennial Challenge (NASA)

STAR21 (Europe)

Capcom Espace

Encyclopedia Astronautica (Astronautix)

The Planetary report, The Planetary Society

Hubble Heritage Project, STScI

Incredible Adventures

Rocketry

Spacecom (Actualités)

Magazine

Science Connection, Belspo

Spaceflight, British Interplanetary Society

Flight Global (site du magazine Flight International)

Horizons Newsletter, AIAA

National Geographic Magazine, NGS (liste astro)

Simulateurs (logiciels)

ORBITER

VRML Simulator

Virtual Apollo AGC - AGS - LVDC - Gemini

Documentation, collections

NASA 3D Resources (cartes et modèles)

NASA HQ Photo sur Flickr

WorldView, NASA

Enjoy space, Cité de l'espace

Lunar Legacies

Astronaut Central

The Space Collective

The Space Shop

Space Patch Database

Crew Patches, Genedorr (patches Apollo XI)

Regency (salle de vente US)

Le forum de la conquête spatiale

Out of the Cradle (à propos de la Lune)

Galeries d'images des astronautes d'ISS sur Flickr

Samantha Cristoforetti

Alexander Gerst

Scott Kelly et ses Best Pics

Tim Peake

Thomas Pesquet

Kathleen Rubin

Jeff Williams

Enregistrements audios et vidéos

NASA Live Stream - ISS Live Feed

SoundCloud - NASA

Ascent Commemorating Shuttle

ISS HD Earth Viewing Experiment (Livecam d'ISS

à utiliser avec ISSTracker et Google Map)

NASA TV

Sortie d'Alexei Leonov dans l'espace le 18 mars 1965

Blogs

Livres d'Astronautique (blog)

Dreams of Space, blog de John Sisson

Epizods Space (en russe, et en français)

Livres

NASA. The Archives, Piers Bizony, Andrew Chaikin et Dr. Roger Launius, Taschen, 2019

La conquête de l'espace, G.Sparrow/Collectif, Flammarion, 2008

La conquête de l'espace, Mark Traa, Gründ, 2007

De Spoutnik à la station Mir : 30 ans d'observation de la Terre, A.Koval/L.Dessinov, Larousse, 1988

Les premiers hommes sur la Lune, W.von Braun, Albin Michel, 1961

Programme Apollo

Apollo eBook for PC (.exe de 149 MB)

Apollo 11 Launch - version HD, YouTube

Apollo 11 Launch, NBC NEWS TV, 1969, YouTube

Ils ont marché sur la Lune, ORTF, 1969, YouTube

Apollo 40th Anniversary archives (les archives de la NASA)

Project Apollo Archive, NASA (sur Flickr)

Apollo Archive

Apollo 11 Anniversary

Apollo 11 President Nixon Phone Call, YouTube (et la transcription)

Apollo 11 Crew Interview, May 26, 1989 NASA

Vidéos restaurées d'Apollo 11, NASA

Apollo Flight Journal, NASA

Apollo 11 Audio Archives MOCR, NASA

Apollo 11 Onboard Radio, NASA

Apollo 11 log, NASA

Apollo Lunar Surface Journal (dont celui d'Apollo XI), NASA

Interview de Neil Armstrong (transcription), NASA, 2001

Tales from the Lunar Module Guidance Computer, Don Eyles, NASA

Simulateur de l'ordinateur de guidage d'Apollo 11 (AGC)

Biomedical Results of Apollo, NASA/JSC

Astronaut biographies, NASA/JSC, NASA/JSC, NASA/JSC, NASA/JSC

NASA Image eXchange (NIX)

Apollo Image Atlas, LPI

Voices from the Moon, Andrew Chaikin, Studio, 2009

Operation Lune (docu-fiction ou comment fabriquer un faux reportage), ARTE, 2002

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