Histoire du vol spatial

L'histoire du vol spatial raconte l'exploration du système solaire par l'envoi d'objets robotisés (sondes spatiales, atterisseur, astromobile) ou par l'envoi de vaisseaux habités (Apollo pour la Lune, Orion pour l'exploration interplanétaire).

Les débuts

Utopies

Les premières fusées furent utilisées en armes. Elles furent inventées en Chine au XIIIe siècle et fonctionnèrent avec de la poudre à canon qui est un mélange de salpêtre, de charbon et de soufre. Ces roquettes n'étaient pas très précises, mais elles firent peur aux Mongols qui envahissent le territoire chinois en 1232. Malgré des améliorations successives, avec l'arrivée du canon, les fusées ne furent utilisées qu'en feux d'artifices.

La fusée de combat inventé par Congreve

A la fin du XVIIIe siècle, en Angleterre, Congreve, un jeune inventeur, fait redevenir les roquettes utiles. En 1793, la France et le Royaume-Uni entrèrent en guerre et en même temps, les Britanniques luttèrent contre l'État de Mysore, en Inde qui possédait un arsenal de roquettes. En utilisant l'expérience de son père, il décida d'en développer une qui eut au test un franc succès. Durant les cinquante années qui suivirent, les roquettes furent très utilisées jusqu'à ce que l'artillerie les dépasse. Elles furent utilisées pour la dernière fois en 1881 par les Russes lors d'un siège.

La science-fiction sur l'exploration spatiale

Le livre De la Terre à la Lune écrit par Jules Verne.

Voyager dans l'espace naquit des progrès dans l'astronomie. Grâce à l'invention de télescopes performants au XVIIe siècle, on apprit que la Terre faisait partie d'une famille de planètes. Cette découverte donna l'idée à quelques écrivains de visiter les autres mondes du système solaire. Mais, les moyens de transport pour y parvenir étaient insuffisants. Par exemple, Cyrano de Bergerac décrivait dans ses romans des navires spatiaux fonctionnant grâce à la chaleur du Soleil. Mais voyager dans l'espace restait un rêve. À la fin du XIXème siècle, Jules Verne, avec son roman De la Terre à la Lune, sorti en 1865, rendirent l'idée de voyager dans l'espace beaucoup plus réaliste. Même les savants réfléchissaient sur les idées développées par l'écrivain. L'écrivain britannique Herbert George Wells reprit l'approche de Jules Verne dans son roman : Les Premiers Hommes dans la Lune, publié en 1901. Mais il reposait sur des bases scientifiques aussi contestables que Verne : le vaisseau spatial était propulsé par un matériau antigravité appelé "cavorite".

Les premiers travaux scientifiques sur les fusées

Au début du XXe siècle, en Russie, Constantin Tsiolkovski qui est professeur de mathématiques réfléchit à un "engin à réaction" qui peut atteindre la vitesse nécessaire pour se mettre en orbite. Il imagina le concept des étages dans une fusée et de station spatiale, l'utilisation de la propulsion à ergols liquide en remplacement de la poudre à canon qui ne peut pas brûler dans le vide et qui n'était pas assez puissante. Il écrivit des textes où il expliqua ses idées. Mais, limité par les technologies de l'époque, il ne passa pas à la pratique. Peu reconnu au cours de sa vie, il est désormais considéré comme un pionnier.

La fusée de Robert Goddard, la "Nell".

Quelques années plus tard, dès 1909, Robert Goddard qui était enseignant d'université aux États-Unis travaillait sur la création d'étage de fusée fonctionnant à l'ergols liquide. Il commença à créer des prototypes. Alors que Constantin Tsiolkovski était passé assez inaperçu, il fut la cible de moqueries de la part des journalistes de l'époque. Par exemple, le 13 janvier 1920, l'éditorial du New York Times critiqua ses idées, allant même jusqu'à l'accuser d'ignorance. Le journal s'excusera le 17 juillet 1969 alors que l'équipage d'Apollo est en route pour la Lune. Goddard vit sa première fusée à propulsion liquide, la 'Nell', quitter le sol le 16 mars 1926, pour un vol de 2,5 secondes et de 13 mètres de haut. Puis, il déménagea à Roswell, au Nouveau-Mexique grâce au financement de Daniel Guggenheim. Cependant, ses travaux furent également peu reconnu de son vivant.

Dans le même temps, en Allemagne, Hermann Oberth travailla aussi sur les fusées et publia sa thèse en 1923 La fusée dans les espaces interplanétaires, puis le livre Le voyage dans l'espace en 1929. Heureusement pour lui, ses idées furent mieux acceptés en Allemagne. Cependant, les essais de ses fusées restaient pour le moins incertain ; il perdit la vue de son œil gauche lors de l'explosion d'une fusée devant faire la publicité du film Une femme dans la Lune de Fritz Lang. Il arriva quand même à faire fonctionner un moteur-fusée à carburant liquide, le 7 mai 1931.

Les premières agences astronautique

Même si, entre la fin du XIXème siècle et le début du XXème siècle, l'espace n'intéresserait pas grand monde, certains passionnés se regroupèrent pour former des "sociétés astronautiques" dans plusieurs pays du monde.

En 1927, à Wroclaw, fut créé la "Verein für Raumschiffahrt" (ou VfR) par Johannes Winkler à laquelle adhérèrent Hermann Oberth, ou des étudiants comme Wernher von Braun, Max Valier ou Willy Ley. Ils lancèrent la première fusée à ergols liquide d'Europe en février 1931. L'armée allemande proposa son aide financière mais, la VfR refusa. Le parti nazi, étant méfiant à cette association, interdit les essais civils de ces fusées. Pour continuer leurs recherches, certain membres comme von Braun rejoignirent l'armée allemande, intéressé par les fusées.

La deuxième sociétés astronautique importante fut créé en URSS en 1931, appelée la "Grouppa Izoutcheniïa Reaktivnovo Dvijeniïa" (ou GIRD). Elle était composé de Sergueï Korolev et Mikhail Tikhonravov. En novembre 1933, la GIRD-X vola a plus de 80 m d'altitude. Elle était propulsé par un mélange d'alcool et d'oxygène. Pendant ce temps, également en URSS, fut créé en 1928 le "Laboratoire de Dynamique des Gaz" (ou GDL). Il rassemblait Nicolas Tikhomirov et Vladimir Artmeyev, et fut rejoint par Valentin Glouchko. Ces deux groupes, GIRD et GDL furent fusionnés pour former l'"Institut de Recherche sur la Propulsion par Réaction". Mais, il fut dissout en raison de disputes entre les anciens groupes. En plus, certains de ses membres comme Sergueï Korolev furent victimes des purges staliniennes.

D'autres sociétés astronautiques furent créés comme la "American Rocket Society" ou la "Société Astronomique de France".

Le V2, le premier missile balistique

Lancement du missile V2

Article à lire : V2 (missile).

Avec le soutien de la Wehrmacht, les anciens membres de la VfR créèrent la série de fusées Aggregat. La A1 explosa au lancement. On en conclu que sa conception était instable et qu'on passa au prochain modèle, la A2. Elle était assez similaires à la A1 sauf que ses gyroscopes étaient placés au centre de la fusée, qui devenait ainsi plus stable ce qui leur permirent d'atteindre 2 km d'altitude. D'ailleurs, les deux fusées A2 produites était nommés en l'honneur d'une bande dessiné de Wilhelm Busch nommés Max et Moritz.L'armée fut intéressée par ces résultats et investit dans ces recherches ; l'équipe dirigée par von Braun partit à Peenemünde. La guerre se préparant, l'Allemagne souhaita posséder un missile plus massif, et le projet de la Aggregat commença en 1936. Les essais qui eurent lieu fin 1937 démontrèrent que la technologie fonctionnait, malgré quelques défauts à corriger. Pourtant, la guerre avait depuis commencée, et les succès des armes conventionnelles de l'armée poussèrent le gouvernement à arrêter ses dépenses pour les nouvelles technologies comme la recherche en astronautique, qui ne semblaient plus être utiles. Sans crédits, le développement de la version suivante, la A4, fut donc très ralenti, alors que le projet était encore plus ambitieux que le précédent. Les deux premiers tirs de la A4 en juin puis août 1942 furent des échecs, et le troisième tir, le 3 octobre 1942, la fusée parcoururent 192 km. L'armée allemande, qui commençait à être en difficulté, s'intéressa à nouveau à cette arme, et la rebaptisa V2. Malgré un grande quantité de problèmes, le missile V2 fut le premier missile balistique opérationnel. Il emportait 750 kg d'explosifs à 100 km de haut, à une vitesse jusqu'à 4 fois celle du son (environ 5 000 km/h). Mais, son impact était plus psychologique que tactique car les dégâts causés par la chute assez aléatoire des missiles restant faibles en comparaison de ceux causés par d'autres armes conventionnelles.

Le pillage des V2

V2 récupéré par l'armée américaine.

Vers la fin de la guerre, les États-Unis et l'URSS comprirent l'importance d'utiliser les technologies allemandes. Des officiers de l'armée américaine allèrent en Allemagne pour récupérer du matériel et du personnel pour les V2. Les sites les plus important comme Peenemünde étaient plutôt du côté de l'armée soviétique. Mais, l'équipe de Wernher von Braun les abandonna en février 1945 en détruisant les installations si possible. Pourtant, les ordres donnés de Berlin ordonnaient de détruire les recherches de l'armée, von Braun et son équipe les cachèrent en mars 1945. Les États-Unis, qui les arrêtèrent, réussirent à récupérer les documents cachés et du matériel dans les zones censées être dans la zone de l'URSS. Lors de l'opération Paperclip, les États-Unis purent récupérer de nouveaux scientifiques et techniciens. L'URSS, en moindre quantité, put récupérer du matériel, des renseignements ou des ingénieurs comme Helmut Gröttrup pour travailler pour le compte des Soviétiques. Les pays européens comme la France ou le Royaume-Uni purent également récupérer des pièces de V2 ; la France recruta 123 scientifiques allemands, et disposait de quelques sites de production sur son territoire. Le Royaume-Uni, de son côté, récupéra trente V2 hors service, et en reçut cinq autres, avec des ingénieurs allemands, de la part des États-Unis.

L'ère pré-satellitaire (1945-1957)

Les ICBM, moteur du début de la course à l'espace

Une modélisation de la R-7 Semiorka, le premier missile balistique intercontinental

À partir de 1947, les États-Unis et l'Union soviétique se livrent à ce qu'on a appelé la guerre froide. Il n'y a pas de conflit armé entre les deux pays, mais une escalade dans la fabrication d'armes de plus en plus terrifiantes, notamment des missiles nucléaires "intercontinentaux", c'est-à-dire des fusées transportant une bombe atomique, capables de traverser les océans et de détruire une ville entière de l'adversaire. En URSS, Sergueï Korolev, futur héros soviétique de la conquête spatiale, fut rappelé des goulags. On l'envoya en Allemagne pour récupérer des pièces des V2 et tenter de les reproduire une fois de retour en URSS. C'est ainsi que naquit la R1, la R2 et la R3. Mais, les bombes atomique soviétiques étant plus lourdes que les bombes américaines, le projet R3 fut abandonné au profit d'un lanceur plus puissant. C'est ainsi que vit le jour la R7-Semiorka, le premier missile balistique intercontinental au monde. C'est un missile ayant un corps central avec un moteur contenant quatre tuyères et quatre boosters possédant un moteur à quatre tuyères sur chacun d'eux. Ce sera la fusée principale de l'URSS lors de la course à l'espace. Au États-Unis, le programme des missiles se diversifièrent où chaque branche de l'armée travaillait sur un projet différent:

-L'US Army, lié au Jet Propulsion Lab de Caltech, travailla sur le projet "Hermes-C1", pour la conception des fusées Redstone ; l'équipe comptait entre autres von Braun;

-L'US Navy travailla sur les fusées-sonde Viking, ainsi que sur les ICBM Titan;

-L'US Air Force travailla sur les ICBM Atlas.

Les fusées à des fins scientifiques

La première fusée-sonde des États-Unis se nomme WAC Corporal qui pouvait envoyer une charge utile de quelques kilogrammes à plus de 60 km d'altitude. Les États-Unis ont également fait d'autre fusée-sonde comme Aerobee qui étaient non guidée et faisaient des études sur la haute atmosphère et les radiations cosmiques ou Viking, une fusée-sonde développée par la marine. Elles permettent de faire des relevés dans la haute atmosphère et faire des expériences en micropesanteur. Pendant ce temps, on organisa l'Année Géophysique Internationale afin de récupérer des données sur la Terre et on la mena entre juillet 1957 et décembre 1958 au moment d'un pic d'activité solaire. Pour l'occasion, les États-Unis et l'URSS firent l'annonce d'envoyer un satellite artificiel autour de la Terre. Pour ce faire, les États-Unis et l'Union Soviétique firent l'annonce en 1955 d'envoyer un satellite en orbite autour de la Terre. De plus, d'autres pays tels que la France, le Japon, le Canada, l'Australie et le Royaume-Uni ont créer des programmes de fusée-sonde pour explorer la haute atmosphère.

Le premier satellite

Article à lire : Programme Vanguard.

Article à lire : Programme Spoutnik.

Article à lire : Programme Explorer.

Une réplique de Spoutnik 1

Une réplique d'Explorer 1

Au États-Unis, le Programme Vanguard fut le premier essai de satellites engagés par les États-Unis. Il fut créés par la Naval Reascherch Laboratory. Mais, ce ne fut pas le bon choix : sur douze lancements, seuls trois réussirent et en plus après le lancement de Spoutnik. De plus, ils sont bien plus légers : le plus gros satellites Vanguard pèse 22,5 kg alors que Spoutnik 1 pesait 83 kg. En Union Soviétique, son travaille sur le premier satellite artificiel soviétique. En juillet 1955, Serguei Korolev réussit à convaincre les dirigeants soviétiques d'utiliser son missile R-7 Semiorka pour l'utiliser comme lanceur spatial. Depuis août 1955, l'OKB-1 travaille sur l'objet D (qui deviendra par la suite Spoutnik 3) comme satellite. Mais, l'objectif étant un peu top difficile à cause de sa masse et de ses nombreux instruments scientifiques, Serguei Korolev créa une charge-utile plus petite et bien moins avancés : Spoutnik 1. Le lancement est prévu pour 4 octobre 1957 à 22h28, heure de Moscou. La fusée décolle et met en orbite le premier satellite artificiel. Le monde entier réalisa l'avance de l'URSS ce qui fut le premier évènement de ce qui deviendra la course à l'espace.La nouvelle de la réussite du lancement fut un choc pour les États-Unis. En plus, 1 mois plus tard, les soviétiques lancèrent la chienne Laïka à bord de Spoutnik 2. Malheureusement, elle mourra quelques heures plus tard. Le 6 décembre 1957, le tir de Vanguard TV3 à Cap Canaveral fut un échec. La fusée s'éleva de 1,3 m puis retomba. Un mois avant, l'équipe de Werhner von Braun reprit le projet Orbiter, celui qui donna l'impulsion au Programme Vangaurd. On utilisa une amélioration du missile PGM-11 Redstone, le Jupiter-C qu'on renomma Juno I et qui lança avec succès le satellite Explorer 1 le 31 janvier 1958. En parallèle continua le programme Vanguard qui eut son premier succès le 17 mars 1958. Fin juillet 1958, la NASA fut créée, en remplacement de l'ancien NACA, et l'équipe de Wernher von Braun y fut intégrée en 1960. La guerre froide, qui était alors dans une période dure, dopa la course à l'espace.

L'exploration humaine de l'espace

Les premiers satellites terrestres

À partir de 1958-1959, d'autres pays rejoignent l'aventure du vol spatial comme la Chine, l'Inde, la France, le Royaume-Uni et le Japon. Pendant ce temps, États-Unis et URSS continuent de lancer des satellites.

Les États-Unis continuent le programme Explorer qui sont des satellites à usage scientifique qui ont un coût modéré et que la NASA lance à fréquence rapproché. L'URSS continue également le programme Spoutnik qui est dans un premier temps un programme de satellite de recherche, il devient à partir de Spoutnik 4 un programme de test. Les deux superpuissances lancent également des programmes de satellite de reconnaissance : le programme Discover pour les États-Unis et le programme Zenit pour l'URSS. De plus, Discover 1 fut le premier satellite, le 28 Février 1959, en orbite polaire ce qui permet de cartographier l'entièreté du globe. Cela mit fin aux avions-espions qui devenaient trop vulnérables par rapport au missile sol-air. Désormais, les satellites remplirent de nombreux rôles différents avec par exemples les satellites de télécommunications qui permirent de communiquer à très longue distance. Le premier satellite de ce type est le projet SCORE qui était lancé le 18 Décembre 1958 par une fusée Atlas et qui avait une autonomie de 12 jours grâce à des batteries. Pour pallier le problème de l'autonomie, Vanguard 1 fut le premier satellite à posséder des panneaux solaires. Pour recueillir des données sur le temps et le climat de la Terre, on envoya des satellites météorologiques. Vangaurd 2 fut le premier satellite de ce type, décollant le 17 Février 1959.

Les premières sondes lunaires

A partir de 1958, les deux grandes puissances essaient d'envoyer des sondes vers la Lune mais échouent au début. L'URSS avait le programme Luna et les USA le programme Pioneer. Néanmoins, le 2 Janvier 1959, Luna 1 décolle. Son objectif était de réaliser des mesures dans l'espace puis s'écraser sur la Lune. Cependant, elle rata sa cible et passa à 600 km de la Lune et se mit en orbite autour du Soleil le 4 Janvier. Cependant, le 12 Septembre 1959, les Soviétiques réalisèrent l'impact avec la sonde Luna 2. Ils lancèrent également Luna 3 qui photographia la face cachée de la Lune et retransmis ses photos sur Terre le 7 Octobre. De l'autre coté du Pacifique, les USA ne réussirent pas envoyer des objets vers la Lune. Toutes les sondes échouèrent sauf Pioneer 4 qui passa à 60 000 km de la Lune mais sa photorésistance ne détecta pas de rayonnement lunaire en raison de la trop grande distance la séparant de la Lune.

Premiers programmes biologiques

Article à lire : Animaux dans l'Espace.

Avant l'envoi d'êtres humains là-haut, il fallut tout d'abord savoir si il était possible d'y survivre. C'est pour cela que l'on a commencé a envoyé des plantes et animaux avant de passer aux humains. C'est en 1947 que les premiers animaux furent envoyés dans l'espace. Il s'agit de mouches envoyées par les États-Unis dans une V2. De 1948 à 1951, ils envoient plusieurs singes comme Albert I, le premier mammifère à être en apesanteur ou Albert II en 1949 qui fut le premier mammifère à atteindre l'espace mais ils ne sont pas revenus vivants. Ce n'est qu'en 1959 que les États-Unis réussirent à faire revenir des animaux sains et saufs, les singes Rhésus Miss Able et Miss Baker. Alors que l'Union Soviétique réussit à faire atterrir en toute sécurité les chiens Dezyk et Tsygan le 22 Juillet 1951 d'un vol suborbital.

La premier animal envoyé en orbite est la chienne Laïka par l'Union Soviétique à bord de Spoutnik 2 le 3 Novembre 1957. Elle est morte plusieurs heures après le lancement malgré la propagande soviétique disant qu'elle a survécu plusieurs jours. Le 19 Août 1960, les chiens Belka et Strelka et de nombreux autres animaux ont été envoyés durant une journée dans le satellite soviétique Korabl-Spoutnik 2. Il s'agit des premiers animaux qui sont revenus vivants sur Terre d'un vol orbital. Le premier vol "piloté" a été réalisé par les États-Unis le 31 Janvier 1961 par le chimpanzé Ham durant la mission Mercury-Redstone 2. Durant le vol, il devait poussé un levier sur signal : s'il le faisait, il obtenait une récompense et s'il ne le faisait pas, il avait un choc électrique. Cet expérience a démontré que l'on pouvait accomplir des tâches durant un vol.

Programmes Habités

Le 5 mai 1961, c'est au tour des Américains d'envoyer un homme dans l'espace, Alan Shepard (fusée Mercury-Redstone). Mais c'est trop tard. Les Américains réalisent avec inquiétude l'avance des soviétiques dans la conquête de l'espace. Le 25 mai 1961, le président américain John Kennedy annonce, dans un discours resté célèbre, qu'un Américain posera le pied sur la Lune avant 1970. La course est lancée : c'est le début du programme Apollo. D'énormes moyens financiers sont dépensés pour cette tâche, l'équivalent de plus de 135 milliards de dollars actuels.

Le pari est tenu, le 21 juillet 1969, la mission Apollo 11 pose le premier homme sur la Lune : Neil Armstrong. Il prononcera ces mots célèbres à sa descente : « That's one small step for a man, one giant leap for mankind. » (« C'est un petit pas pour un homme, mais un bond de géant pour l'humanité. »). Cinq autres missions (Apollo 12, 14, 15, 16 et 17) poseront des hommes sur la Lune (la mission Apollo 13 échoua, suite à l'explosion d'un réservoir d'oxygène).

Avec la mission Apollo 17, en décembre 1972, c'est la dernière fois que l'homme a marché sur la Lune. Si depuis ce jour nous ne y sommes pas encore retourné, c'est à cause de plusieurs raisons :

• Il n'y a plus de conflits idéologiques et politiques comme durant la guerre froide, donc on ne dépense plus le même budget colossale dans l'espace.
• L'intérêt de la population pour l'espace et la conquête spatiale est beaucoup moins prononcé que lors de la guerre froide, alors les scientifiques, ingénieurs, pilotes et entreprises reçoivent moins de dons, d'aides et de soutiens.
• L'intérêt d'aller sur la Lune n'est plus très grand, les fusées coûtent cher et l'intérêt scientifique de la Lune est finalement assez petit comparé à d'autres astres.

Les autres programmes ou projets

En plus de ces programmes célèbres, il en existe beaucoup d'autres. Certains ont pour objectif la découverte des planètes du système solaire, du soleil, l'observation d'étoiles plus lointaines, ou encore la présence permanente d'hommes dans l'espace :

• Soyouz est un lanceur et un astronef soviétique, puis russe. Il permet d'envoyer en ce moment des cosmonautes plusieurs mois dans l'espace.
• La navette spatiale américaine (space shuttle en anglais) est une navette spatiale conçue et utilisée par les États-Unis, dont le premier vol eut lieu le 12 avril 1981. C'est le premier engin de ce type, capable d'emmener de gros satellites en orbite basse et, éventuellement, de les rapporter sur la Terre.
• Le programme Mir. C'est une station spatiale permettant de loger jusqu'à six hommes d'équipage pendant plusieurs mois. Elle fut lancée en 1986, puis détruite en 2001.
• La Station spatiale internationale (International Space Station, ISS) est une station spatiale construite et assemblée en collaboration entre plusieurs pays. Habitée depuis le 2 novembre 2000, elle est en orbite autour de la Terre à une altitude d'environ 386 km. C'est la remplaçante de Mir.
• Le télescope spatial Hubble, un télescope en orbite à environ 600 km d'altitude. Il a été lancé le 24 avril 1990 par une navette spatiale de la NASA.

Les vols habités

Il y a une grande différence entre un vol habité ou inhabité : le coût ! Envoyer un homme dans l'espace coûte beaucoup plus cher. En effet, on doit alors limiter le risque au maximum. Vérifier, contrôler, tester l'engin spatial, et cela demande beaucoup de travail.

Dans le cas d'un vol inhabité, on considère que rendre la fusée fiable à 100 % n'est pas rentable, cela coûte plus cher que si on accepte qu'un lancement puisse échouer de temps en temps. Dans le cas d'un vol habité, il n'est pas question de se livrer à ces calculs. Chaque perte humaine est un drame.

C'est pour cela que l'Europe n'a jamais lancé de fusées habitées. Le programme de navette spatiale européenne, baptisé Hermès, n'a jamais été terminé, cela coûtait trop cher.

Les victimes de la conquête spatiale

Malgré les précautions prises pour envoyer des hommes dans l'espace, cela reste un exercice risqué. De nombreux hommes et femmes y ont laissé la vie. Officiellement, il y aurait eu 22 membres d'équipage morts dans l'histoire de la conquête de l'espace.

À ce jour, il n'y a jamais eu de mort dans l'espace. Les décès se sont produits soit lors de l'entraînement au sol (comme par exemple Apollo 1 ou l'équipage de Gemini 9), soit lors du décollage (ex : catastrophe de Challenger), soit lors de l'atterrissage (ex : Soyouz 1, Soyouz 11 et la catastrophe de Columbia).

Le futur

Depuis 1972, il n'y a plus d'exploration d'autres astres de l'espace à l'aide de vols habités. Avec le développement des sondes automatiques, des robots d'exploration, il n'y a plus vraiment d'intérêt scientifique à envoyer des êtres humains dans l'espace, vu le coût que cela représente. Mais l'espace fait toujours rêver, et de nombreux projets, souvent fantaisistes, ont vu le jour, en vue de faire vivre les êtres humains dans l'espace.

Parmi les projets de vie « ailleurs que sur Terre », il y a des thèmes fréquents, à la limite de la science-fiction, comme la construction de gigantesques stations spatiales, capables de faire vivre des milliers de personnes en orbite autour de la Terre, ou posées sur la Lune. De même, il existe une idée selon laquelle d'autres astres du système solaire seraient capables d'accueillir la vie, après modification. C'est l'espoir de la terraformation, c'est-à-dire transformer une planète pour qu'elle ressemble à la Terre.

Malgré l'arrêt de la « conquête », l'exploration spatiale moderne existe bien, et de nombreuses sondes spatiales ont déjà été et seront envoyées dans l'espace, nous permettant de recevoir des photographies de planètes du système solaire et de mieux comprendre la formation de notre propre planète.

L'exploration de l'espace, ou exploration spatiale, est l'activité humaine consistant à envoyer des sondes et des robots étudier les astres du système solaire de manière rapprochée.

L'exploration de l'espace est née en même temps que la conquête de l'espace, mais a continué de se développer bien après qu'un homme a posé le pied sur la Lune.

Le principe

Le principe est simple : envoyer dans l'espace un appareil photo ! Grâce à la connaissance des lois de la gravitation et de la physique, établies par Isaac Newton au XVII^e siècle, il est possible par le calcul de savoir comment envoyer un objet dans une direction voulue avec la vitesse voulue. Ceci permet de le diriger vers une planète, où cet objet pourra prendre des photos, et les renvoyer sur Terre

Envoyer un satellite en orbite autour de la Terre est possible depuis la fin des années 1950. Ces engins étaient déjà capables de communiquer avec la Terre par radio, emportaient avec eux une réserve d'énergie, et contenaient des fonctions automatiques. Avec le temps, de nombreux satellites aux fonctions variées ont été mis autour de la Terre, mais servaient surtout à transmettre des informations de la Terre à la Terre, comme les satellites de communication ou le système GPS.

Les débuts historiques

Grâce au perfectionnement des fusées, il a été possible d'envoyer dans l'espace des sondes spatiales, c'est-à-dire des engins qui s'échappent du champ de gravitation de la Terre pour aller à proximité d'un autre astre. Le premier astre « visité » fut la Lune, dont une sonde photographia la face cachée (Luna 3, le 7 octobre 1957). Le 3 février 1966, Luna 9 se posa sur la Lune (3 ans avant le programme Apollo !) et envoya sur Terre une série de photographies du sol.

La première sonde à quitter la « banlieue » Terre/Lune est la sonde Mariner 2, qui survola la planète Vénus le 14 décembre 1962. Après cela, les sondes étasuniennes et soviétiques explorèrent les planètes Vénus et Mars, puis des sondes étasuniennes explorèrent Mercure, et toutes les planètes du système solaire

Les grands projets

Un véhicule d'exploration martienne (image de synthèse)

De nombreux projets, passés ou toujours en activité, ont apporté de grandes connaissances du système solaire. Nous ne citerons que quelques-uns.

Le programme Mariner

Le programme Mariner a permis d'avoir des photos de Mars, Vénus et Mercure. La sonde Mariner 10 est la seule sonde à s'être approchée de Mercure.

Le programme Pioneer

Beaucoup de sondes pioneer étaient destinées à l'exploration de la Lune, mais celles qui ont marqué sont les sondes pioneer 10 et 11, qui sont les premiers objets à s'être approchés des planètes Jupiter et Saturne.

Le programme Vénéra

Le programme Vénéra (nom de Vénus en russe), était destiné à étudier la planète Vénus. Des sondes du programme vénéra sont les premiers à s'être posées en douceur sur le sol d'une autre planète que la Terre et à prendre des photographies de la surface.

Le programme Voyager

Article à lire : Programme Voyager.

• Le programme spatial Voyager fut lancé dans les années 1970, par la NASA (agence spatiale américaine), profitant de l'alignement des 4 planètes extérieures du système solaire - Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune – pour les étudier, ainsi que leurs satellites (petites planètes tournant autour d'autres planètes, plus grosses – comme la Lune autour de la Terre). Ce programme spatial sera constitué de l'envoi de 2 sondes spatiales, embarquant du matériel de mesures scientifiques, de communication (radio) et un disque en or sur lequel sont gravés des échantillons de découvertes humaines et autres œuvres d'arts. Aussi, le programme n'avait pas qu'un rôle scientifique, mais d'affirmer encore un peu plus la suprématie américaine dans la course à l'exploration spatiale.

Déroulement du programme

• C'est le 20 août 1977 qu'est lancée Voyager 2 (à partir d'une fusée lancée de Floride), suivie par Voyager 1 qui sera lancée le 5 septembre 1977. C'est l'ordre de passage auprès de Jupiter qui justifie le numéro de la sonde, en effet, Voyager 1 aura une trajectoire plus courte et dépassera Voyager 2 et passera à proximité de Jupiter en mars 1979 alors que sa sœur ne la survolera que 4 mois plus tard. Après ce premier rendez-vous, les sondes ont continué leurs chemins jusqu'à Saturne qu'elles atteindront le 12 novembre 1980, pour Voyager 1, et le 26 août 1981 pour Voyager 2 où auront pu être photographié les fameux anneaux de Saturne. Voyager 1 devra écourter sa mission pour rejoindre Titan (satellite intéressant de Saturne), ce qui aura pour effet de désaxer la sonde et ne lui permettant plus d'atteindre les 2 dernières planètes. Voyager 2 continuera sa route jusqu'à Uranus qu'elle atteindra en janvier 1986, où se fut la première fois que cette planète put être survolée. Elle rejoint finalement Neptune, dernière planète du système solaire, en 1989, où elle put observer pour la première fois cette planète en « haute définition », puisqu'elle ne se résumait avant qu'à un minuscule disque bleu, dans les télescopes.
• Voyager 1 et 2 ont pu analyser à chacun de leurs passages : leurs compositions, leurs axes de rotations, leurs champs magnétiques ainsi que leurs axes, la dynamique de leurs atmosphères (c'est-à-dire la façon dont ils bougent), mais aussi prendre des milliers de photos qui ont pu être renvoyées à la Terre par signal radio.
• Au jour d'aujourd'hui, les 2 sondes sont encore partiellement en état de marche et sont à la limite de l'héliosphère, c'est-à-dire la zone où elles ressentent son effet (comme la Terre nous attire). Leurs moteurs, qui fonctionne à partir de l'énergie radioactive du plutonium, sont encore à 1/3 de leurs capacités, mais les scientifiques les laissent éteins afin de pouvoir faire des mesures plus tard. Ce sont actuellement les 2 objets, créés par l'Homme, les plus éloignés de la Terre puisqu'ils se situent à 100 fois la distance Terre-Soleil de nous. C'est à dire que lorsque l'on souhaite communiquer avec elles, ils faut plus de 15 heures pour que le message leurs parviennent.

Disque d'or

• Chacune des sondes a emporté avec elle un disque en or sur lequel sont gravés des informations quant à la société humaine et ses découvertes. On y retrouve, notamment, la position de la Terre au sein de la voie lactée, mais aussi le mode d'emploi détaillé de la façon dont on utilise le disque. La piste de lecture du disque contient des centaines de photos de la vie sur Terre, de la façon dont on interprète les sciences, mais aussi de la musique, des sons que la nature produit sur Terre (rivières, vent, foudre, …) et un message de paix de tous les pays approuvant le programme. La France a notamment inscrit la phrase « Hi everyone » qui se traduit, en langage usuel, par « Salut tout le monde ». Ce disque est destiné aux personnes, extra-terrestres, qui pourraient éventuellement croiser la route de la sonde.

Les sondes Viking

Les deux sondes Viking se sont posées sur Mars en 1976, ont pris des photographies, et fait quelques expériences sur le sol martien. Elles ont également permis une meilleure cartographie de la surface de la planète.

La sonde Galileo

La sonde Galileo a permis d'étudier en profondeur Jupiter et ses nombreux satellites. C'est grâce à cette sonde que nous avons les meilleures photos de Jupiter et de ses lunes.

La sonde Cassini

Cette sonde a terminé sa mission en septembre 2017 en allant s'écraser à la surface de Saturne ; elle a étudié Saturne, ses "lunes" et ses anneaux. En arrivant près de Saturne, la sonde Cassini a largué la sonde Huygens qui s'est posée sur Titan. Elle a également effectué plusieurs passages vers Encelade et découvert des "geysers".

Notes

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Voir aussi

Sources

Sous licence GFDL

• Conquête de l'espace [1]. Wikipédia

Tous droits réservés

• Les origines de l'exploration spatiale. Espace 101 (site personnel de Claude Lafleur, journaliste et écrivain scientifique québécois).
• « Liste des sondes spatiales ». Wikipédia. Page consultée le 21 août 2007.
• « Animaux dans l'espace ». Vikidia. Page consultée le 23 octobre 2022.
• « Sonde spatiale ». Wikipédia. Page consultée le 21 août 2007.
• « Programme Mariner ». Wikipédia. Page consultée le 21 août 2007.
• « Programme Venera ». Wikipédia. Page consultée le 21 août 2007.
• « Programme Viking ». Wikipédia. Page consultée le 21 août 2007.
• « Programme Voyager ». Wikipédia. Page consultée le 21 août 2007.
• « Histoire du vol spatial ». Wikipédia. Page consultée le 13 mars 2022.

Article mis en lumière la semaine du 16 juillet 2007, la semaine du 11 avril 2011.