L’histoire de la Conquête Spatiale, de la V2 à Artemis

 

La capsule vidéo du cours

Les premiers pas de la conquête spatiale

1942 (Allemagne)

1er lancement d’une fusée de grande taille, la V2 étudiée par Von Braun.

Le V2 (de l’allemand Vergeltungswaffe 2 : « arme de représailles »), est un missile balistique développé par l’Allemagne nazie durant la Seconde Guerre mondiale et lancé à plusieurs milliers d’exemplaires en 1944 et 1945 contre les populations civiles, principalement du Royaume-Uni et de Belgique.

Cette fusée de 13 tonnes pouvait emporter une charge explosive de 800 kg à une distance de 300 kilomètres. C’est la première grosse fusée construite, et les technologies mises au point durant sa conception, telles que la propulsion à ergols liquides de grande puissance et les gyroscopes de précision, ont plus tard bouleversé ce domaine technique. Le V2 est en effet directement à l’origine des missiles balistiques intercontinentaux qui seront porteurs d’armes nucléaires et des lanceurs qui ont ouvert l’ère spatiale à la fin des années 1950.

 

Spoutnik 1 et les débuts de l’exploration spatiale

Lancement du premier satellite artificiel, Spoutnik 1, boule de 58 cm de diamètre n’emportant pour tout équipement que 2 émetteurs radio. Spoutnik 1 tourne autour de la terre à une altitude comprise entre 228 et 947 km.

• Satellisation de Spoutnik 2 avec la chienne Laı̈ ka à bord.
• Serguei Korolev est le fondateur du programme spatial soviétique.

 

1959

La sonde Luna 3 (appelée aussi Lunik 3 ou Objet 00021) mission russe, passe derrière la Lune : on obtient les premières photographies de la mystérieuse face cachée !

 

1961

1er homme dans l’espace, Youri Gagarine, à bord du vaisseau Vostok 1 . né le 9 mars 1934 et mort le 27 mars 1968, pilote et cosmonaute soviétique, premier être humain à avoir effectué un vol dans l’espace au cours de la mission Vostok 1, le 12 avril 1961, dans le cadre du programme spatial soviétique.

108 mn de vol, une seule révolution.

Youri Gagarine acquiert une notoriété internationale. Il est décoré de nombreuses distinctions, dont celle de Héros de l’Union soviétique et de la médaille de l’ordre de Lénine, les plus hautes distinctions soviétiques.

Il meurt à 34 ans au cours d’un entraînement aérien dans l’écrasement de son MiG 15. Son nom a été donné à un cratère lunaire et à un astéroïde.

 

Les États-Unis répondent

Le président américain Kennedy prononce   le discours emblématique concernant le lancement du programme d’exploration lunaire.

Toujours en 1961, 1er américain dans l’espace, Alan Shepard (mission Mercury) et création du CNES (Centre National d’Etudes Spatiales) en France.

 

1962 (USA)

• 1er satellite de télécommunication, Telstar
• John Glenn fait trois fois le tour de la Terre et devient ainsi le premier Américain à effectuer un vol orbital autour de la Terre. 

 

1963 (URSS)

1ère femme dans l’espace à bord de Vostok 6 : Valentina Terechkova.

 

1965

• 1ère sortie dans l’espace : pendant 10 mn, Leonov flotte librement, relié à son vaisseau par un simple cordon En quelques mois, les Etats-Unis éclipsent toutes les réalisations soviétiques avec les missions Gemini.
• 1er lancement d’un satellite, Asterix, par une fusée franç aise Diamant, de la base d’Hammaguir en Algérie.
• 1ère photographie de la planète Mars par la sonde Mariner 4.

 

1966 (URSS)

La sonde Luna 9 alunit en douceur. Les terriens découvrent un panorama de la Lune vu du sol de celle-ci.

 

1969 (USA)

1er pas sur la lune par Neil Armstrong (mission Apollo 11)

 

1970

Apollo 13 (11 avril 1970 – 17 avril 1970) est la troisième mission du programme spatial américain Apollo, dont l’objectif était de faire atterrir des hommes sur la Lune. Cette mission est surtout célèbre pour l’accident grave survenu pendant le transit entre la Terre et la Lune, qui a failli être fatal pour l’équipage, obligeant à abandonner la mission et à revenir sur Terre.

L’objectif initial de la mission était de faire atterrir les astronautes Jim Lovell et Fred Haise près de la formation géologique Fra Mauro, site d’un des plus importants impacts d’astéroïde sur la Lune, tandis que Ken Mattingly devait rester en orbite. Cependant, en raison du risque de contraction de la rougeole par Mattingly, Jack Swigert a été envoyé à sa place.

Pendant le trajet vers la Lune, une explosion dans un réservoir d’oxygène a endommagé le module de service Apollo, qui fournissait normalement énergie, eau, oxygène et propulsion pour la majeure partie de la mission. Pour survivre, l’équipage s’est réfugié dans le module lunaire Aquarius, utilisant ses ressources limitées. Incapable de faire demi-tour, le vaisseau a dû contourner la Lune avant de pouvoir revenir sur Terre, un voyage de plusieurs jours. Les équipes au sol ont élaboré des procédures pour faire fonctionner le vaisseau dans ces conditions dégradées et conserver suffisamment de ressources (notamment énergie et eau) pour assurer la survie de l’équipage et réaliser les manœuvres nécessaires jusqu’au retour sur Terre.

L’enquête menée après le dénouement heureux de la mission a révélé que l’accident était dû à une erreur de manipulation et à plusieurs anomalies dans la conception et la fabrication du réservoir d’oxygène. Des mesures correctives ont été mises en place pour les missions suivantes.

 

1971 (URSS)

Satellisation de la 1ère station orbitale, Saliout 1.

 

1972

Dernier alunissage.

 

1973 (USA)

1ère station orbitale américaine, Skylab 1. Skylab ouvre la voie à des vols habités de très longue durée.

1975 la conquête spatiale USA et URSS

Un vaisseau Soyouz rejoint une cabine Apollo dans l’espace et s’arrime. Le cosmos devient le symbole de détente entre les deux grandes puissances.

 

1977 (USA)

1er vol plané de la navette expérimentale Enterprise qui est larguée à 7600 m d’altitude depuis le dos d’un Boeing 747.

1979

Le 24 décembre 1979, l’Europe réalise le premier lancement de sa fusée Ariane 1, marquant son indépendance en matière de lancement de satellites. Cette décision, prise six ans auparavant, se concrétise depuis le Centre spatial de Kourou en Guyane française. Initialement prévu pour le 15 décembre, le lancement est reporté suite à l’arrêt des quatre moteurs du premier étage après seulement huit secondes, en raison d’un défaut technique mineur dans le système propulsif.

Reprogrammé pour le 24 décembre, un second report de quelques minutes a lieu avant que le lanceur ne s’élève finalement à 14 h 14 min, réussissant son vol parfaitement. Ce succès retentissant est salué par le Centre national d’études spatiales français, l’Agence spatiale européenne et l’ensemble des industriels impliqués. Les échecs du lanceur Europa, prédécesseur d’Ariane, sont désormais oubliés, ouvrant la voie à une carrière commerciale prometteuse pour le lanceur européen. Le 26 mars 1980, la création d’Arianespace, première société commerciale de transport spatial au monde, est annoncée.

Actuellement, le lanceur européen Ariane 5, après 27 ans de service, est définitivement arrêté.  Le premier vol d’Ariane 6 est prévu le 9 juillet 2024.

 

La conquête spatiale – Toujours en 1979

Les premières images filmées de Saturne sont transmises le 1er septembre 1979 par la sonde spatiale Pioneer 11.

Développée par la NASA dans le cadre du programme Pioneer, Pioneer 11 avait pour mission de réaliser une première reconnaissance des régions externes du Système solaire, encore inexplorées. Cette petite sonde spatiale de 258 kg est équipée d’une dizaine d’instruments optiques, alimentés par un générateur thermoélectrique à radioisotope.

Lancée en avril 1973 par une fusée, Pioneer 11 effectue un survol de Jupiter le 2 décembre 1974, se concentrant particulièrement sur l’étude de la Grande Tache rouge. Utilisant l’assistance gravitationnelle de Jupiter, la sonde accélère en direction de Saturne, qu’elle atteint le 1er septembre 1979. Pioneer 11 devient alors la première sonde spatiale à visiter cette planète géante, en passant à 43 000 kilomètres de distance, entre l’anneau interne et les couches supérieures de l’atmosphère de Saturne.

La sonde transmet de nombreuses données sur l’environnement interplanétaire autour de Saturne, ainsi que sur la composition de ses anneaux et de son atmosphère. Après cette rencontre, Pioneer 11 continue de s’éloigner du Soleil, envoyant périodiquement des données sur le milieu traversé. En 1995, la NASA annonce la fin de la mission de Pioneer 11, la sonde ne disposant plus de suffisamment d’énergie pour faire fonctionner ses instruments et transmettre des données.

 

1981 (USA)

• La sonde Voyager 1 survole la planète Saturne et analyse ses anneaux.
• 1er vol opérationnel d’une navette spatiale américaine, Columbia. ( 12 avril 1981)

La navette spatiale Columbia a été construite à partir de 1975 en Californie et livrée à Cap Canaveral en 1979. Le premier incident majeur impliquant Columbia s’est produit avant son premier vol, le 14 mars 1981, lorsque deux techniciens ont été tués et quatre autres blessés lors d’un test au sol.

Bien que construite après Enterprise, Columbia a été la première à effectuer un vol spatial le 12 avril 1981, marquant le vingtième anniversaire du premier vol spatial de Youri Gagarine. Dès ce premier vol, des inquiétudes ont émergé après que des caméras ont montré que des tuiles protectrices avaient disparu de la queue de la navette lors du décollage.

Au cours de ses 28 missions spatiales, Columbia a passé un total de 300,74 jours en orbite, effectuant 4 808 rotations autour de la Terre et parcourant 201 497 772 kilomètres. Elle détient le record du plus long vol pour une navette, établi lors de la mission STS-80 avec 17 jours et 15 heures. Columbia a également été la première navette commandée par une femme, Eileen Collins, lors de la mission STS-93 en 1999.

 

1982 ( France)

•  1er spationaute français, Jean-Loup Chrétien, séjourne une semaine dans Saliout 7.

 

1984 (USA)

• 1ère sortie libre dans l’espace d’un astronaute, en utilisant le fauteuil- fusée MMU.
• De 1983 à 1985, à Columbia viennent s’ajouter trois autres navettes : Challenger, Discovery et Atlantis.

 

1986 à 2014 ( France)

Lancement de 7 satellites SPOT

SPOT (Système probatoire d’observation de la Terre ou Satellite pour l’observation de la Terre) est une série de satellites français dédiés à la télédétection civile de la Terre. Les cinq premiers satellites ont été développés par le CNES et lancés entre 1986 et 2002. Les deux derniers exemplaires ont été développés par Airbus Defence and Space et lancés en 2012 et 2014, en parallèle des satellites Pléiades du CNES. Les images fournies par ces satellites sont commercialisées par Airbus DS Geo. En 2021, le CNES a rendu publiques 19 millions d’images produites par les satellites SPOT 1 à 5 entre 1986 et 2015.

 

1986 (USA et Russie)

• Explosion en vol de Challenger avec 7 astronautes à bord
• Mise en orbite de la station Mir. Elle devient le premier habitat permanent de l’homme dans l’espace. Elle est désactivée en 2001.

 

1990 ( USA et EU)

Télescope spatial Hubble placé sur orbite.

 

1992 (USA)

Nouvelle navette américaine : Endeavour

1997 (USA)

La sonde Mars Pathfinder se pose sur la planète Mars.

 

1998 (USA/EU/Russie)

Lancement du 1er élément de la station spatiale internationale ISS.

 

 

2003

Destruction de Columbia lors de sa rentrée dans l’atmosphère. Au cours de la mission STS-107, Columbia s’est désintégrée le 1er février 2003 durant son retour sur terre, lors de la phase de rentrée atmosphérique. Les sept membres d’équipage ont péri, parmi eux Ilan Ramon, le premier astronaute israélien, et Kalpana Chawla, la première femme astronaute d’origine indienne à voler dans l’espace.

 

2014

En 2014, le robot Philae atterrit sur la comète « Tchouri »

Philae est un atterrisseur de l’Agence spatiale européenne transporté à quelque 510 millions de kilomètres de la Terre par la sonde spatiale Rosetta, jusqu’à ce qu’il se pose sur la comète 67P/Tchourioumov-Guérassimenko le 12 novembre 2014, plus de dix ans après avoir quitté la Terre. L’objectif de cette missin était d’analyser la composition de la comète.

 

2016

Thomas Pesquet, spationaute français, décolle le 17 novembre 2016 pour rejoindre la station spatiale internationale, à bord de Soyouz MS- 03.

 

2020

Premier vol de Space X

Moins d’un mois après l’atterrissage du premier étage de New Shepard de la société New Origin appartenant à Jeff Bezos, Elon Musk peut se flatter d’avoir, lui aussi, des fusées réutilisables qui fonctionnent.

Space X présente la particularité d’être un programme qui utilise un lanceur réutilisable

SpaceX, officiellement Space Exploration Technologies Corporation, est une entreprise américaine spécialisée dans le domaine de l’astronautique et du vol spatial. Fondé le 6 mai 2002 par l’entrepreneur Elon Musk, SpaceX est l’un des deux prestataires privés à qui la National Aeronautics and Space Administration (NASA) a confié un contrat de transport de fret vers la Station spatiale internationale (ISS) dans le cadre du programme COTS. L’entreprise développe par ailleurs des projets d’exploration spatiale vers la Lune et Mars, et le programme Starlink d’accès à haut débit à Internet par satellites sur Terre.

La société SpaceX conçoit, construit et commercialise les lanceurs Falcon 9, les moteurs Merlin qui les propulsent ainsi que le vaisseau cargo Dragon et sa version habitée, le Crew Dragon. Le lanceur Falcon 1, qui a été le premier lanceur de la société, n’est plus en service. Après trois échecs en 2006, 2007 et 2008, a lieu le 28 septembre 2008 le premier succès du lanceur Falcon 1, qui met ensuite en orbite le satellite d’observation malaisien RazakSAT lors de son cinquième vol, le 13 juillet 2009. Le cargo spatial Dragon, lancé par une fusée Falcon 9, œuvre dans le cadre du programme de ravitaillement de la Station spatiale internationale. SpaceX, qui emploie plus de 6 000 personnes (janvier 2019), essentiellement en Californie, dispose par ailleurs de deux installations de lancement sur la base de Cap Canaveral (les pas de tir SLC-40 et 39A), un à Vandenberg Air Force Base (le pas SLC-4E) et un autre est en cours de construction dans le sud du Texas, à Boca Chica Village. SpaceX dispose également d’un banc d’essais pour ses moteurs au Texas. Le développement de SpaceX n’aurait pu avoir lieu sans la présence de l’ingénieur de moteur fusée Tom Mueller.

 

Qu’est-ce que le programme Artémis de la Nasa ?

 

Le premier vol du programme Artemis a eu lieu le 16 novembre 2022.

Cinquante ans après le dernier vol d’Apollo, Artemis prend le relais. Après une première tentative infructueuse, la NASA a réussi à lancer sa méga-fusée vers la Lune pour une mission test inaugurant son nouveau programme phare, Artemis. L’objectif ultime est d’envoyer des humains sur Mars.

Artemis, le programme américain de retour sur la Lune, constitue l’une des grandes priorités de la NASA pour les années à venir. Le nom Artemis a été choisi en hommage au programme Apollo, qui a permis à 12 hommes de marcher sur la Lune entre 1969 et 1972. Dans la mythologie grecque, Artémis est la sœur jumelle d’Apollon (Apollo en anglais) et est associée à la Lune.

Voici un aperçu de ces missions de difficulté croissante, visant à permettre aux humains de se rendre sur Mars.

Artemis 1 : Vol Test

La mission Artemis 1 vise à tester sans équipage la nouvelle méga-fusée de la NASA, appelée SLS (Space Launch System), et la capsule Orion à son sommet. Cette mission est cruciale pour s’assurer que ces engins pourront transporter des astronautes en toute sécurité à l’avenir. Orion ira se placer en orbite autour de la Lune avant de revenir sur Terre.

Artemis 2 : Premier équipage

Prévue pour 2024, Artemis 2 emmènera des astronautes jusqu’à la Lune, mais sans y atterrir, à l’instar de la mission Apollo 8 en 1968. La composition de l’équipage sera annoncée d’ici la fin de l’année. On sait déjà qu’un Canadien fera partie de cette mission, devenant ainsi le premier Canadien à se rendre dans l’espace lointain.

Artemis 3 : Atterrissage sur la Lune

Artemis 3, comparable à Apollo 11, sera la première mission du programme à faire atterrir des astronautes sur la Lune. Contrairement aux missions Apollo qui ont atterri près de l’équateur, Artemis 3 ciblera le pôle Sud de la Lune, où la présence d’eau sous forme de glace a été confirmée. Initialement prévue pour 2025, cette mission devrait en réalité se dérouler en 2026 « au plus tôt » selon un audit public indépendant.

À partir d’Artemis 3, la NASA prévoit de lancer environ une mission par an.

 

L’alunisseur de SpaceX

a NASA a sélectionné SpaceX, fondée par Elon Musk, pour construire l’alunisseur de la mission Artemis 3. Cet alunisseur assurera la liaison entre la capsule Orion et la surface lunaire. Une fois en orbite autour de la Lune, la capsule s’arrimera à l’alunisseur, qui aura été envoyé séparément. L’alunisseur descendra les astronautes jusqu’à la surface lunaire, puis les ramènera en orbite pour qu’ils puissent revenir sur Terre à bord d’Orion.

Cet alunisseur sera une version du vaisseau Starship, qui n’a jusqu’à présent effectué que des tests suborbitaux. Pour atteindre l’orbite terrestre, il sera propulsé par le premier étage de fusée Super Heavy, actuellement en développement.

Avant de pouvoir se rendre jusqu’à la Lune, le Starship devra se ravitailler en carburant directement dans l’espace à partir d’un autre vaisseau Starship préalablement rempli de carburant. Ce transfert, hautement périlleux, n’a encore jamais été testé. Pour les futures missions du programme Artemis, la NASA a lancé un nouvel appel d’offres auprès d’autres compagnies pour le développement d’alunisseurs supplémentaires.

 

 

La station spatiale Gateway

Des nouveaux spationautes

Conclusion

La conquête spatiale est une aventure fascinante qui continue de captiver l’imagination et de repousser les frontières de la technologie et de la science. Pour les collégiens et lycéens intéressés par le BIA, comprendre l’histoire de la conquête spatiale est essentiel pour envisager une carrière dans ce domaine passionnant. La prochaine décennie promet d’être riche en découvertes et en innovations, alors restez informés et préparez-vous à participer à cette grande aventure. Abonnez-vous à notre newsletter pour suivre les dernières nouvelles et opportunités dans le domaine de l’aéronautique et de l’espace.