Le calendrier spatial et astronomique de juillet : de la Lune à Pluton, en passant par Mars

Le calendrier spatial pour le mois de juillet 2015. Illustration créée par Gédéon.
Image de fond : des nuages d'orage photographiées depuis l’ISS.
Crédit image : NASA / ESA

Les grandes dates de la conquête spatiale à retenir pour le mois de juillet

Comme en juin, l’évènement incontournable est un vol habité, avec le 21 juillet 1969, les premiers pas de l'Homme sur la Lune, lors de la mission Apollo 11.

Le 21 juillet 1969 ? A 2h56 UTC, c’est encore le 20 juillet aux Etats-Unis… Les premiers pas sont effectués par Neil Armstrong, bientôt rejoint par Buzz Aldrin. Il y a peu de photos de Neil Armstrong sur la Lune. La fusée Saturn V avait été lancée le 16 juillet. Le module lunaire a aluni dans la mer de la Tranquillité le 20 juillet 1969 à 20h17 UTC.

Juillet 1969, Apollo 11 et les premiers pas sur la Lune. Le record du selfie pris le plus loin de la Terre.
Dans la visière du casque d’Aldrin, la silhouette du LEM et celle d’Armstrong, qui appuie
sur le déclencheur. Crédit image : NASA

Côté observation de la Terre, toujours aux Etats-Unis, 3 ans plus tard, le 23 juillet 1972, c’est le lancement du satellite d’observation de la Terre Landsat-1 par une fusée Delta 900 depuis la base de Vandenberg en Californie.

D’abord baptisé ERTS-A (Earth Resources Technology Satellite), Landsat-1, à 917 kilomètres d’altitude, est le premier satellite d’une grande famille de missions d’observation de la Terre, à l’initiative de la NASA et de l’USGS (US Geological Survey) : c’est Landsat-8 qui a pris la relève en 2013. En 1972, les instruments de Landsat-1, une caméra Vidicon et un scanner multispectral (MSS), offrent 7 bandes spectrales, une fauchée de 185 km et 80 mètres de résolution au sol. La première image est prise le 25 juillet 1972.

En France, c’est le 7 juillet 1995 qu’est lancé le premier satellite de reconnaissance et d’observation Hélios-1A (2537 kg) par une fusée Ariane 4 (V75). L’Italie et l’Espagne se sont associées au programme lancé par la France en 1986. Deux charges utiles auxiliaires accompagnent Hélios : Cerise, un petit satellite expérimental de 50 kg pour l’étude de l'environnement radioélectrique de la Terre en vue des futures missions d'écoute militaire, et UPM/LB Sat, un satellite de 47 kg construit par l’Université Polytechnique de Madrid. Pour la petite histoire, Cerise a été heurté en 1996 par un morceau du 3ème étage de la fusée Ariane 1 qui, dix ans plus tôt, avait placé le satellite SPOT-1 en orbite. Le vingtième anniversaire du lancement d’Hélios correspond aussi au 35^ème anniversaire du site toulousain d’Airbus Defence and Space, le plus grand d’Europe. Cet évènement a été célébré en présence de Jean-Yves le Drian, ministre de la défense et de nombreux invités.

Et bien sûr, le 24 juillet 1961 : bon anniversaire Anne ! Pas de Cerise ici mais des bougies sur le gâteau…

En juillet, Mars, Apollo, Hélios en ligne de MIR…

Telstar-1 : Suivi de la première retransmission par satellite entre les Etats-Unis et l’Europe.
Crédit image : INA.

Les autres dates remarquables de la conquête spatiale que j’ai retenues sont :

10 juillet 1962 : lancement du satellite expérimental de télécommunications Telstar 1 par une fusée Thor-Delta. Le 11 juillet, il permet la première retransmission en mondovision entre les Etats-Unis et l’Europe.
25 juillet 1971 : lancement de la mission Apollo XV. Le rover lunaire est utilisé pour la première fois et parcourt près de 28 km à la surface de la Lune. David R. Scott est le premier à la conduire. Il est accompagné de James B. Irwin.
15 juillet 1972 : lancée le 3 mars 1972, la sonde Pioneer 10, le premier vaisseau spatial à dépasser l’orbite de mars et celle de Jupiter, pénètre dans la ceinture d’astéroïdes. C’est la première fois que la NASA choisit un générateur thermoélectrique à radio-isotope (RTG) comme source d’énergie.
17 juillet 1975 : mission ASTP (Apollo Soyouz Test Program). Le premier amarrage entre un vaisseau américain et un vaisseau soviétique lancés le 15 juillet : ce rendez-vous en orbite symbolise la détente entre les USA et l’URSS. Membre de l’équipage américain, Donald « Deke » Slayton avait fait partie du groupe « Original Seven », les 7 premiers astronautes sélectionné dans le cadre du Programme Mercury, mais n’avait jamais volé pour des raisons de santé. Jusqu’au vol de John Glenn (76 ans) en 1988, il fut l'astronaute le plus âgé à aller dans l’espace.
20 juillet 1976 : la sonde américaine Viking-1, lancée par la NASA en 1975, réussit le premier atterrissage opérationnel sur Mars. Elle est rapidement rejointe par Viking 2. Les deux sondes transmettent les premières images du sol martien.
24 juillet 1990 : lancement du satellite TDF-2 et du satellite allemand DFS-Kopernikus2 par une fusée Ariane 44L.
17 juillet 1991 : lancement du premier satellite radar européen ERS-1 par une fusée Ariane 4. La même fusée emporte SARA, Satellite Amateur de Radio-astronomie, construit par le club Esieespace, membre de l’association Planète Sciences. La première image est prise par ERS-1 le 27 juillet 1991 : les îles Frisonnes aux Pays-Bas. A côté de l’instrument SAR, ERS-1 embarque également un altimètre (RA), deux radiomètres infra-rouge et microonde (ATSR et MWR) et un scatteromètre. ERS-1, rejoint en 1995 par ERS-2, préfigure le futur satellite Envisat de l’Agence Spatiale Européenne. ERS-1 a fonctionné jusqu’en 2000. Le tout nouveau satellite SAR européen est Sentinel-1.
27 juillet 1992 : début de la mission Antarès : Michel Tognini est membre de l’équipage du Soyouz TM-15 qui rejoint la station MIR
1^er juillet 1993 : début de la mission Altaïr, 4ème mission spatiale franco-russe, avec le lancement de Soyouz TM-17 qui décolle de Baïkonour à destination de la station MIR. A bord, le français Jean-Pierre Haigneré accompagne Vassili Tsibiliev et Alexandre Alexandrov. Claudie Haigneré était sa doublure Retour sur Terre le 22 juillet. Jean-Pierre Haigneré participera également à la mission Perseus, un vol de longue durée du 22 février au 28 août 1999.
17 juillet 1995 : le système GPS est officiellement déclaré bon pour le service. Il fête cette année ses vingt ans de service opérationnel : la FOC « Full Operational Capability » a été déclarée par l’Air Force Space Command 3 mois plus tôt. 32 satellites sont actuellement en service. Au total, 68 ont été lancés et 2 lancements ont échoué. Galileo a encore une petite marge de progression…
4 juillet 1997 : la sonde américaine Mars Pathfinder se pose sur Mars, à l’aide d’airbags et après une rentrée directe dans l’atmosphère et une descente sous parachute. Le petit robot mobile Sojourner (11,5 kg) commence son aventure martienne... Même s’il n’a parcouru qu’une distance de 100 mètres autour de l’atterrisseur, il a eu une longévité exceptionnelle : 12 fois la durée de vie prévue. Ses 3 caméras ont transmis 550 images jusqu’au dernier message reçu sur Terre le 27 septembre 1997.

La mission Mars Pathfinder et le robot Sojourner à la surface de Mars.
En haut, représentation 3D (anaglyphe) à regarder avec vos lunettes à filtres colorés.
En bas, « little planet » (passage en coordonnées polaires) réalisée par Gédéon à partir d’un
panorama pris par la caméra de Pathfinder et montrant plusieurs positions successives de Sojourner.
Crédit image : NASA

23 juillet 1999 : début de la mission Columbia STS-9. Pour son second vol dans l’espace, le français Michel Tognini est spécialiste mission. Objectif principal : déploiement du télescope spatial à rayons X Chandra. Retour sur Terre le 27 juillet.
4 juillet 2005 : le « smart impactor » de 372 kg, libéré par la sonde américaine Deep Impact, lancée en janvier 2005 par une fusée Delta II, touche la surface de la Comète Tempel 1. La comète est alors à une distance d’environ 134 millions de kilomètres de la Terre. La sonde, à 500 km de distance, prend des images de l’impact et les transmet à la Terre. Compte tenu de la date de l’impact, on peut sans doute dire que c’est le feu d’artifice le plus cher et le plus haut dans le ciel pour un anniversaire de l’indépendance des Etats-Unis !
8 juillet 2011 : dernier décollage de la navette spatiale Atlantis. La mission STS-135 met fin au programme Space Shuttle. Atlantis rentre sur Terre le 21 juillet. Après 33 vols réalisés depuis octobre 1985, Atlantis est désormais présentée au public au Visitor complex du Kennedy Space Center.
14 juillet 2015 : la sonde New Horizons, lancée 9 ans plus tôt, passe à proximité de Pluton et de Charon et transmet les premières images détaillées de « l’ex-neuvième planète ».

L’image de Pluton prise par la sonde New Horizons juste avant le passage
au plus près de la planète. Crédit image : NASA

Les lancements du mois de juin 2015

Cinq lancements en juin mais un échec qui a été beaucoup commenté, celui de la fusée Falcon 9 V1.1 de SpaceX :

5 juin 2015, 15h25 UTC, Plesetsk (LC43/4) : Soyouz 2-1A, met en orbite basse le satellite d’observation Kobalt-M (Kosmos-2505). L’altitude de l’orbite initiale est entre 177 et 285 km (inclinaison à 81,4°). Pour les amoureux de la photographie argentique, Kobalt-M est probablement un des derniers satellites de reconnaissance à utiliser des bobines de film.
23 juin 2015, 1h52 UTC, Kourou (ZLZ) : la fusée Vega VV-05 met en orbite LEO le satellite d’observation Sentinel-2A (programme européen Copernicus). Altitude : 786 km. Inclinaison : 98,7°(passage au nœud descendant : 10h30). Les premières images sont publiées le 27 juin. Sentinel-2A est le deuxième satellite du programme Copernicus lancé depuis la Guyane française : une fusée Soyouz avait lancé le Satellite Radar Sentinel-1A en avril 2014.
23 juin 2015, 16h44 UTC, Plesetsk (LC 43/4) : Un lanceur Soyouz 2-1B met en orbite le satellite de reconnaissance Kvarts/Persona 1 (Kosmos-2506) en orbite LEO. Altitude : 706 / 725 km. Inclinaison : 98,3° (passage au nœud descendant : 8h40).
26 juin 2015, 6:22 UTC, Taiyuan Satellite Launch Center (LC 9) : lancement du satellite d’observation Gaofen 8 par une fusée Chang Zheng CZ-4B. Altitude 471 / 481 km. Inclinaison 97,3° (passage au nœud descendant : 13 h30). C’est seulement le deuxième lancement chinois de l’année 2015. Contrairement aux annonces officielles qui décrivent une mission d’observation de la Terre civile, l’absence d’information avant le lancement laisse penser qu’il s’agit en réalité d’un satellite d’observation militaire.
28 juin 2015, 14:21 UTC, Cap Canaveral (SLC 40) : lancement d’une fusée Falcon 9 v1.1 emportant le vaisseau Dragon (missiion CRS-7). Echec du lancement (explosion du réservoir du second étage après 2 minutes et 19 secondes de vol) et perte du Dragon. C’est le premier échec de la fusée Falcon 9 dans sa version v1.1 (14 vols au total). Il n’y a pas eu de cargo desservant la Station Spatiale Internationale depuis le 14 avril 2015 (mission Dragon CRS-6). A cours des 8 mois précédents, trois lancements de véhicules cargo desservant l’ISS ont échoué. La commission d'enquête met en cause la rupture d'une pièce de fixation (60 cm de long et 2,5 cm d'épaisseur) du réservoir d'hélium du 2^ème étage, ayant entraîné une surpression dans le réservoir d'oxygène.

Les lancement du mois de juin 2015 et les principaux anniversaires.
Infographie : Gédéon

Comment décrocher la Lune ?

Neil Armstrong est le premier homme à avoir marché à la surface de laLune. Il le doit en partie à l’américain John Houbolt et à l’ukrainien Alexandre Chargueï…

John Houbolt (1919, 2014), après un master en ingénierie à l’université d’Illinois et un doctorat à l'École polytechnique fédérale de Zurich, est recruté par la NACA (National Advisory Committee for Aeronautics) qui devient ensuite la NASA en 1958.

Il est surtout connu pour être parvenu à faire adopter en 1962 la méthode du rendez-vous en orbite lunaire pour les missions du programme Apollo. Sa tenacité pour obtenir cette décision a été recompensée en 1963 par la médaille « NASA Exceptional Scientific Achievement ».

Le concept de rendez-vous lunaire (LOR) : c'est grâce à la ténacité de John Houbolet que l'idée
est acceptée par la NASA. La solution a été imagine en 1917 par Alexandre Chargueï. Infographie : Gédéon

Le scénario du rendez-vous en orbite lunaire était initialement considéré par la plupart des spécialistes et des décideurs de la NASA comme le plus risqué, notamment pour la phase du rendez-vous pour le retour vers la Terre.

Les trois options candidates à l’époque étaient :

Direct Ascent (DA) : envoi direct d'un vaisseau sur la Lune par une fusée de forte puissance. L’ensemble redécolle pour rentrer sur Terre. L’idée est intialement soutenue par Maxime Faget.
Le rendez-vous orbital autour de la Terre (EOR pour Earth-Orbit Rendez-vous) : similaire au premier scénario, il prévoit l’assemblage du vaisseau spatial en orbite basse pour éviter le développement d’une fusée géante. Wernher von Braun était partisan de cette option.
Le rendez-vous en orbite lunaire (LOR pour Lunar Orbital Rendez-vous) : le vaisseau se sépare en deux parties une fois arrivée en orbite lunaire. Le module lunaire atterrit avec une partie de l'équipage sur la Lune et en redécolle pour ramener les astronautes jusqu'au module dit de commande, resté en orbite autour de la lune.

Un avantage de poids : moins de masse

Le principal avantage de la solution dont John Houbolt s’est fait l’ambassadeur ? Elle demande beaucoup moins de combustible (économie d'envrion 25 tonnes) pour l'atterrissage sur la Lune et pour le décollage. La fusée à développer est moins puissante.

Idée russe

Surprenant : John Houbolt a eu la ténacité nécessaire et le courage de court-circuiter sa hiérarchie directe pour parvenir à faire prendre en compte la technique du rendez-vous lunaire mais l’idée a été initialement proposée par un russe ukrainien: Alexandre Chargueï.

Alexandre Ignatievitch Chargueï (1897-1942) est effectivement le premier à avoir proposé la méthode du rendez-vous en orbite lunaire. Il est également connu sous le nom de Youri Vassilievitch Kondratiouk, une fausse identité qu’il a prise pour échapper à la répression qui suit la révolution d’octobre.

C’est aussi en 1917 qu’il écrit « La conquête des espaces interplanétaires », un essai sur l’histoire des sciences et techniques dans lequel il décrit la trajectoire optimale d’un vol de la Terre à la Lune : un vol orbital autour de la Lune, à partir duquel un module se détache et effectue seul l'aller-retour jusqu'à la surface lunaire. Il n’a alors que 20 ans.

En 1929, 500 exemplaires de son livre sont tirés à compte d’auteur. Le nom de Chargueï alias Kondratiouk est cité par la NASA lors d’une conférence organisée le lendemain des premiers pas de Neil Armstrong.

En savoir plus :

Les mois précédents du calendrier espace et astronomie du blog Un autre regard sur la Terre :
- Juin 2015.
- Mai 2015.
- Avril 2015.

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« Enchanted Rendezvous » : sur le site de la NASA, un texte en anglais de James R. Hansen sur la genèse du concept de rendez-vous lunaire.