Histoire du vol spatial
La conquête de l'espace désigne l'exploration de l'espace et des objets qui s'y trouvent par des fusées, des satellites, des robots, fabriqués par l'homme.
Cette conquête a commencé au début du XXe siècle.
Histoire de la conquête spatiale
La théorie
Pendant très longtemps, on a rêvé de quitter la Terre et de voyager dans l'espace. Cela pose cependant trois problèmes :
- s'arracher de l'attraction de la Terre ;
- trouver un moteur capable de pousser un objet dans le vide (avec l'absence d'air, impossible d'utiliser une hélice !) ;
- revenir dans l'atmosphère sans être brûlé par le frottement de l'air.
De nombreux scientifiques commencèrent à y réfléchir, notamment le Russe Constantin Tsiolkovski qui publia à partir de 1903 plusieurs ouvrages et articles scientifiques sur ce thème. Il émet alors l'idée de l'utilisation d'un "moteur à réaction'". utilisant de l'hydrogène et de l'oxygène liquides.
Il n'aura jamais les moyens financiers d'expérimenter ses théories, mais d'autres le feront, avec succès.
Les premières fusées
Les premiers tirs de fusée auront lieu dans les années 1920, à différents endroits de la planète. Mais ce sont les Allemands qui réalisent les plus grands progrès, avec l'aide d'un scientifique roumain Hermann Oberth. Dès 1930, les militaires s'intéressent de près à ces fusées. En 1932, Wernher von Braun, âgé à peine de vingt ans, commence à travailler pour concevoir un moteur-fusée.
La Seconde Guerre mondiale
Après l'arrivée au pouvoir d'Hitler et le début de la Seconde Guerre mondiale, von Braun continue ses recherches, avec toute une équipe, pour aboutir à la fabrication du célèbre missile V2, capable de transporter une charge explosive d'une tonne à plus de 300 km du point de lancement.
Du 8 septembre 1944 au 23 mars 1945, plus de 1200 de ces bombes volantes tombent sur la capitale du Royaume-Uni, Londres, un vrai cauchemar pour ses habitants.
À la fin de la guerre, l'Allemagne est envahie par l'armée américaine à l'ouest et l'armée soviétique à l'est. Les deux camps s'emparent des équipements et des ingénieurs allemands. Ils seront embauchés par ces deux pays et seront les piliers des futures agences spatiales.
La guerre froide
À partir de 1945, 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 1950, cette bataille gagne l'espace. Les deux nations décident de tout faire pour envoyer un satellite dans l'espace.
Ce sont les soviétiques qui y parviennent les premiers, grâce au satellite Spoutnik 1, lancé le 4 octobre 1957, qui émet, durant 21 jours, un « bip-bip » pouvant être capté par tous les radio-amateurs de la planète. Pour en écouter un enregistrement : sur Wikimédia. Le satellite se désintégrera dans l'atmosphère le 4 janvier 1958.
Un mois après ce premier satellite, est lancé Spoutnik 2, le 3 novembre 1957 avec à son bord la célèbre chienne Laïka, premier être vivant à être envoyé dans l'espace. Il n'avait pas été prévu de récupérer l'animal. Elle mourut d'ailleurs quelques heures après le lancement.
Il y eut en tout dix Spoutnik lancés, avec souvent des chiens à leur bord. Les soviétiques étaient alors prêts à envoyer le premier homme dans l'espace : le russe Youri Gagarine.
Le 12 avril 1961, Gagarine décolle du cosmodrome de Baïkonour (Kazakhstan) à 9 h 07 (heure de Moscou), puis effectue une révolution de 1 h 48 mn autour de la Terre, à une moyenne de 250 km d'altitude. Il se pose près de Saratov (ville sur la Volga à environ 700 km au sud-est de Moscou). À quelques kilomètres de la Terre, il s'était éjecté de sa capsule et avait effectué le reste de sa descente en parachute.
On a marché sur la Lune
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 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.
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. 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 ait 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 XVIIe 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 Terre1
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 solaire2
Les grands projets
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
- 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
- ↑ Les premières sondes possédant un appareil photo étaient très compliquées : il fallait embarquer dans la sonde de quoi faire un tirage de la photo, puis la scanner pour l'envoyer sur Terre. Les sondes plus modernes utilisent un appareil photo numérique, ce qui est plus simple pour transmettre l'image par radio.
- ↑ Sauf Pluton, mais Pluton n'est plus considérée comme une planète depuis 2006. Toutefois, une sonde spatiale est en route vers Pluton, la sonde américaine New Horizons, qu'elle devrait atteindre en 2015.
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Voir aussi
Sources
- 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.
- « 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.
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Article mis en lumière la semaine du 16 juillet 2007, la semaine du 11 avril 2011. |