Histoire des vols spatiaux habités (étude et perspectives)
Publié le 10/10/2018
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UNE COMPETITION FRUCTUEUSE
Après la colonisation des différents continents par l'homme, la maîtrise des mers et du ciel, il lui restait à conquérir l'espace. C'est la fameuse « nouvelle frontière » dont parlait en 1961 le président américain John F. Kennedy. Les maîtres d'œuvre qui rendront ce rêve possible sont du côté américain, l'ingénieur allemand Werner von Braun et du côté soviétique, l'ingénieur Sergueï Korolev. Il est vrai que, dans le contexte de la guerre froide, l'Union soviétique et les États-Unis se sont livré à une compétition dans l'espace, tout en sachant l'importance stratégique et militaire de la maîtrise de ces nouvelles technologies de pointe.
Néanmoins, on ne peut résumer cette aventure humaine à cette simple rivalité. Non seulement ces programmes spatiaux ont amélioré nos connaissances, avec de très nombreuses retombées dans l’économie civile, mais ils ont aussi apporté un optimisme à la population qui a vu la capacité de l'homme à résoudre des problèmes apparemment insurmontables.
l'absence de pesanteur a de nombreux effets sur la santé des spationautes. Elle perturbe d'abord le sens de l'équilibre, lequel est assuré par les otolithes de l'oreille interne, de petits cristaux de carbonate de calcium dont l'action dépend de la gravité. C’est cette perturbation qui provoque le fameux mal de l'espace (mal de tête, vomissements, nausées, etc.) dont souffre la moitié des spationautes.
Après une révolution complète autour de la Terre, à une altitude oscillant entre 180 et 327 km, la capsule amorce son retour et à 7000 m d'altitude, Gagarine s'éjecte pour se poser en parachute dans un champ près de la ville de Saratov.
accueillir deux passagers, est lancée par une fusée Tffan-2. Pendant ce temps, les Soviétiques se donnent les mêmes ambitions avec le programme Voskhod. La capsule est en fait un Vostok duquel on a supprimé le siège éjectable afin de pouvoir installer trois sièges. Le 18 mars 1965, les Soviétiques frappent à nouveau un grand coup : le cosmonaute Alexeï Leonov effectue la première sortie spatiale. Relié au vaisseau par un cordon, il flotte librement dans l'espace pendant 12 minutes. l'astronaute américain Edward l'absence de gravité a cependant des effets plus fâcheux: fragilisation des os, atrophie musculaire, diminution du nombre de globules rouges, diminution du nombre et des fonctions des lymphocytes T, etc. Le problème de l'atrophie musculaire, par exemple, peut être atténué si les spationautes effectuent quotidiennement d'intenses exercices physiques (comme le tapis de courses, le vélo, etc.).
Toutefois, la solution sera sans doute de recréer artificiellement une gravité similaire à celle de la Terre, en utilisant des vaisseaux spatiaux en rotation autour d'un axe. Ce concept avait déjà été suggéré au début du XXe siècle par le pionnier russe de l'astronautique Konstantin Tsiolkovski.
vaisseau spatial destiné à faire voyager un homme dans l'espace.
Le Vostok est composé de l'habitacle du cosmonaute et d'un module de service en forme de double cône. L'ensemble est attaché au dernier étage d'une fusée porteuse, une version modifiée de la R-7 qui avait lancé Spoutnik. De leur côté, les Américains tentent de combler leur retard. Le 1er octobre 1958, la NASA (National Aeronautics and Space Administration) est créée et prend en charge le programme Mercury avec le même objectif que celui du programme Vostok. Lancée par une fusée Redstone ou Atlas, la cabine
l'ENTRAINEMENT DES SPATIONAUTES
Si au début les spationautes étaient principalement issus du corps des pilotes de l'armée de l'air, aujourd'hui, on compte surtout des scientifiques et des ingénieurs. Ils doivent donc être d'autant plus préparés pour un voyage dans l'espace. Par exemple, pour simuler les fortes pressions subies lors du décollage et du retour (pouvant aller jusqu'à 6 g), les spationautes s’entraînent avec des centrifugeuses au sol. Aussi,
«
TOURISME
SPATIAL: UN DÉFI COOTEUX
Avec le lancement d'un nouveau
programme spatial américain et le
projet d'envoi dans l'espace de 2
touristes à bord de la fusée russe
Soyouz, le regain d'Intérêt pour le
tourisme spatial semble évident.
Aussi, le récent envoi d'un homme
dans l'espace par la Chine et
l'élaboration du projet de
terraformation de Mars, ne viennent
qu'accroître cette vieille ambition de
conquête de nouveaux horizons.
Et pourtant, le chemin vers l'espace
paraît tortueux.
Tout d'abord, parce que, pour le
momen� la liste des pays capables
d'envoyer des hommes dans l'espace,
ne compte que 3 membres (États
Unis, Russie et Chine).
Puis, le
tragique épisode de l'explosion de la
navette Columbia en avril 2003 et le
nombre élevé d'astronautes
américains ayant péri lors de
programmes de vol spatial habité (17
White fera de même le 3 juin 1965 avec
Gemini 4, démontrant que les États
Unis sont en train de refaire leur retard.
Entre 1965 et 1966, dix vols Gemini sont
effectués avec succès, permettant de
réaliser le premier rendez-vous spatial
en décembre 1965 et de réussir des
amarrages avec des vaisseaux-cible.
PROGRAMMES SOYOUZ ET APoLlO
Dès juin 1962, la NASA établit sa
stratégie pour conquérir la lune.
Il
s'agit de lancer un vaisseau composé
d'une imposante fusée (Saturn-5)
destinée à transporter les astronautes
sur une orbite lunaire, et d'un vaisseau
(Apollo) devant assurer le transfert de
cette orbite à la surface de la Lune ainsi
que le retour à la Terre.
Quant aux Soviétiques, ils veulent
envoyer autour
de la Lune une
capsule habitée,
baptisée Zond,
et mettent
également au point un
nouveau vaisseau spatial:
le Soyouz.
Assez
tardivement en 1965, ils envisagent
secrètement d'envoyer un homme sur
la Lune avec une version de Soyouz
propulsée par une fusée N-1.
Néanmoins, pour les deux nations
rivales, l'année 1967 constitue une
année noire.
Le 27 janvier, les trois
astronautes d'Apollo 1 périssent dans
un incendie lors d'un exercice
d'entraînement au sol.
Le 24 avril,
Soyouz-1 s'écrase lors de son retour sur
Terre, avec à son bord le cosmonaute
Vladimir Komarov.
Ces deux accidents
font prendre un retard important dans
la course à la Lune.
De ces revers, les
Américains
sont les
premiers à se
relever avec le
succès de la
mission
Apollo 8:
les astronautes
Franck Borman,
James lovell et
William Anders bouclent 10 rotations
autour de la lune! astronautes
sur 732), viennent
renforcer le sentiment d'insécurité
des voyageurs vis-à-vis de cette
nouvelle forme de tourisme.
Enfin, le
prix d'un tel voyage, qui s'élève aux
alentours de 20 millions de dollars
pour une durée de 10 jours, réduit
considérablement le nombre de
«touristes spatiaux » potentiels.
Ainsi, afin de réduire les coûts, les
entreprises publiques et privées
concernées par ce genre d'initiative,
devraient développer en parallèle des
activités commerciales, comme
l'exploitation de l'hélium 3, abondant
sur la lune.
Rare sur Terre,
ce dernier constitue un carburant
écologique utilisé dans les réactions
de fusion thermonucléaire.
Sur le plan de la sécurité, des systèmes
plus efficaces devraient être mis en
place, ce qui impliquerait bien
évidemment une augmentation du
coût, déjà exorbitant, de ces voyages.
UN PETIT PAS POUR L'HOMME •••
Au milieu de l'été 1969, après deux
autres vols préparatoires (Apollo 9 et
Apollo 10) visant à tester le module
restera en orbite lunaire aux
commandes du vaisseau Apollo, Neil
Armstrong et Edwin Aldrin.
la fusée
Saturn-5 prend son envol le 16 juillet.
Quatre jours plus tard, le module
lunaire baptisé Eagle se détache du
vaisseau Apollo et emmène Armstrong
et Aldrin à la surface de la Lune.
Malgré une défaillance du pilote
automatique et le fait qu'ils n'ont plus
que quelques secondes de carburant,
l'alunissage a lieu avec succès dans la
région de la mer de la Tranquilité et,
6 heures et 39 minutes plus tard,
Armstrong sort du LEM pour fouler le
sol lunaire à 3 h 56 du matin le 21 juille�
heure de Paris.
Il prononce alors sa
célèbre phrase : «C'est un petit pas
pour l'homme, mais un bond de géant
pour l'Humanité.
» Un quart d'heure
plus tard, il est rejoint par Aldrin.
Durant leur excursion lunaire de
151 minutes, ils prélèvent 20 kg
d'échantillons lunaires, prennent des
photographies, installent quelques
dispositifs d'expériences et plantent le
drapeau américain.
Le retour se fait
sans problèmes.
Les trois astronautes amerrissent le 24
juillet dans l'océan Pacifique et sont
accueillis en véritables héros.
TRAVAIWR
DANS L'ESPACE
Russie, Europe, Japon, Canada) -ainsi
que les moyens d'y amener les
équipages et le ravitaillement.
l'ISS, qui
doit être achevée en 2010, est avant
tout un laboratoire scientifique dans
lequel on va mener des recherches
dans le domaine des technologies de
pointe, de la médecine, de la biologie et
de l'observation de la Terre.
On ouvre donc une nouvelle ère, celle
de la présence permanente de l'homme
dans l'espace.
Cependan� sans autres
perspectives, 1'155 risque bien de
devenir un gouffre financier.
BANALISATION DE 1.' ACds À L'ESPACE
En 1981, pour réduire les coûts de
lancement, les États-Unis ont mis au
point un vaisseau spatial réutilisable
pouvant accueillir huit passag ers: la
navette spatiale.
Cinq exemplaires ont
été construits mais, après deux
accidents (l'explosion de Challenger en
1986 et celle de Columbia en 2003), il
n'en reste plus que trois (Discovrry,
Endeavour et Atlantis).
Les principaux objectifs des navettes
étaient de construire et desservir une
station spatiale, mettre des satellites
en orbite, mener des opérations de
maintenance et de réparation de
satellites (comme la très réussie
mission de réparation du télescope
spatial Hubble en 1993) et réaliser des observations
ainsi que des expériences
scientifiques.
Ces vaisseaux, qui ont à
ce jour permis d'effectuer une centaine
de missions, cesseront leur activité en
2010 et devraient être remplacés
seulement en 2014 par une capsule
baptisée Crew Exploration Vehicle.
Les Soviétiques avaien� eux aussi, mis
au point une navette spatiale, baptisée
Bourane, propulsée par la fusée
Energya (plus puissante que Saturn-5),
mais elle n'a effectué qu'un vol sans
équipage en novembre 1988.
LE PREMIER TAIKONAUTl
le mercredi 15 octobre 2003, le
taHmnaute Y11ng Liwei, à bord du
vaisseau spatial Shenzou V lancé par
la fusée longue Marche Il F, a bouclé
14 révolutions autour de la Terre avant
d'atterrir en Mongolie Intérieure.
La Chine est ainsi devenue la troisième
nation, avec la Russie et les États-Unis,
capable d'envoyer un homme dans
l'espace.
Pékin ne compte pas s'arrêter
là.
De nouveaux vols habités sont
envisagés, entre autres avec des
femmes, ainsi que la mise en place d'un
laboratoire spatial et, d'ici quinze ans,
d'une véritable station orbitale.
À moyen terme, le programme spatial
chinois prévoit d'entraîner les
taïkonautes aux conditions de vie et de
travail dans l'espace, mettre au point
les rendez-vous spatiaux, les techniques
d'amarrage et les sorties spatiales
extravéhiculaires.
À plus long terme, la Chine pourrait
développer des lanceurs réutilisables et
ambitionne même d'envoyer un
homme sur la lune !
L' AVENIR DE L'
HOMM E
DANS l'ESPACE
Le 28 avril 2001, l'Américain Dennis
Tito est devenu le premier touriste de
l'espace et certains misent beaucoup
sur ce nouveau type de divertissement
On peut aussi imaginer que l'avenir de
l'homme dans l'espace ne se limitera
pas à quelques sorties dans la banlieue
terrestre.
Cependant, à moins d'un changement
d'orientation économique favorisant les
investissements à long terme, il semble
peu réaliste de voir l'homme explorer
l'espace autrement que par des sondes
et des robots.
Une coopération internationale accrue,
en particulier entre les États-Unis, la
Russie, l'Europe et la Chine, apparaît
aussi essentielle pour relever de nouveaux défis, comme celui
d'envoyer
un homme sur Mars.
OBJECTIF MAas !
L'actuel programme spatial américain
prévoi� dans un premier temps, de
renvoyer des hommes sur la Lune dès
2010 et d'y installer, à partir de 2020,
une présence humaine permanente.
Ensuite, cette base lunaire deviendrait
aller sur M11rs et
explorer le système solaire.
Cette étape semble en effet
indispensable et serait également
profitable si l'on décidait d'exploiter les
ressources lunaires (comme l'oxygène,
le silicium, le fer, le calcium, le titane,
l'aluminium, l'hélium 3, etc.).
Par ailleurs, il faudrait certainement
utiliser une propulsion nucléaire pour
réaliser ce long et périlleux voyage (sur
les trente-huit sondes martiennes, on
compte seulement onze succès).
Quoiqu'il en soi� ce projet est pour
l'instant très vague et il paraît peu
compatib le avec la politique du « plus
vite, mieux et moins cher » adoptée il y
a quelques années par la NASA.
HABITER MAIS : RlvE OU ttAurt?
Il existe aussi d'autres proJets pour
l'homme dans l'espace, ceux-là
beaucoup plus futuristes comme celui
de terraformer Mars qui envisage de
créer un climat habitable pour l'homme
et les êtres vivants sur la planète
rouge ! la première étape consistera
à augmenter la température et la
pression de Mars par un effet de serre.
Pour cela, certains spécialistes
suggèrent d'utiliser un miroir orbital
géant afin de faire fondre les calottes
polaires et libérer le C02 qu'elles
contiennent.
Ainsi, après un léger
réchauffement, ce sera au tour du
C02 du régolite (manteau de débris
grossiers résultant de la fragmentation
des roches sous-jacentes) martien de
s'échapper.
Pour accélérer le processus,
il faudra sans doute utiliser des gaz à
super-effe t de serre ainsi que certains
micro-organismes.
Enfin, on
disséminerait des cytmobtldéries
(sous-classe de bactéries, fixatrices
d'azote) qui, grâce à leur activité
photosynthétique, captent le C02 et
libèrent de l'oxygène.
Selon l'hypothèse
la plus optimiste, cela prendrait neuf
cents ans avant que l'homme ne puisse
respirer l'air de Mars ...
le projet de l'homme dans l'espace,
tant décrié pour des raisons financières,
s'avère long mais envisageable.
Après tou� l'ambition de conquérir
correspond à la nature de l'homme,
celle de découvrir et de s'émerveiller
de nouveaux horizons..
»
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