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satellite artificiel -- Médias -- Encarta ® Online
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Avec Spoutnik 2, la célébrité vient de son occupant, la chienne Laïka, qui fut placée en orbite le 3 -11-57.C'était le premier être vivant à être satellisé. Laïka est morte au bout de quelques jours, car on ne savait pas encore faire des récupérations depuis une orbite. Après quelques échecs, il faudra attendre le 31 janvier 1958 pour voir le 1er satellite américain: Explorer 1 qui décolla de cap Canaveral, en Floride, le 31 janvier 1958. Il transmit pendant 100 jours des mesures sur l'environnement spatial, grâce des appareils tenant dans un volume de 15 cm de diamètre pour 203 cm de long et pesant 14 kg. N'oublions pas qu'à cette époque le transistor était à peine sorti des labos de recherches américains. Les tubes étaient encore les maîtres de l'électroniques et consommaient beaucoup d'énergie. Il fit des mesures sur les rayons cosmiques et permit la découverte des ceintures de radiations qui entourent la Terre. Elles portent depuis le nom de leur découvreur le physicien Van Allen: les ceintures de Van allen. Ce fut une des premières découvertes de la conquête spatiale. Une autre grande découverte se produisit avec le lancement le 17 mars 1958, du 2ième satellite américain Vanguard 1 alias Pamplemousse, appelé ainsi en raison de sa petite taille: 16 cm de diamètre et 1,5 kg seulement. L'étude précise des variations de son orbite mit en évidence, pour la première fois, les irrégularités de la forme du globe terrestre. Ce fut aussi le 1er satellite équipé de panneaux solaires qui permirent son fonctionnement pendant plus de six ans. Les américains montraient à partir de ces moments-là leur supériorité en électronique, une électronique qui les mènera 10 ans plus tard à la conquête de la Lune. On assista ensuite aux premières récupérations en 1960. Les américains récupérèrent leurs premiers satellites militaires, revenant au bout d'un parachute, à l'aide d'avions traînant une boucle derrière eux, au-dessus du Pacifique.
Elle commença vraiment avec le premier homme dans l'espace, à bord de Vostok 1. C' était le 12 avril 1961 avec le vol du soviétique Gagarine. Le vol dura 108 mn. Avant d'entrer dans la cabine, Gagarine a dit: "Tous pour un et un pour tous". Lors du décollage, il s'écria: " on y va (POEKHALI)" Au moment où il décolle, il sait que sur 7 vols la fiabilité de son Vostok n'est que de 60% et celle du lanceur de 71%. Aujourd'hui, une fiabilité de > 99% est requise pour assurer la vie des astronautes. Mais un secret a été conservé pendant 17 ans. Pendant les 6 premiers vols, les cosmonautes effectuaient leur retour sur Terre, en parachute. Ils quittaient leur cabine à 7000 mètres. C' était nécessaire car les rétrofusées, assurant le freinage, n' étaient pas au point et le contact avec le sol aurait était trop rude. Le secret fut ainsi gardé, car il ne semblait pas élégant que des vols aussi prestigieux, se terminent aussi lamentablement. Gagarine s' est tué en avion, lors d'un vol d' entraînement, le 27 mars 1968. Pour mémoire: Les premiers cosmonautes, de gauche à droite: Pavel Popovich, Yuri Gagarin, Valentina Tereshkova, Valery Bykovsky, Andrian Nikolayev, and Gherman Titov. Les 7 premiers astronautes sélectionnés pour le programme Mercury, de gauche à droite: Walter Schirra, Donald Slayton, John Glenn, Scott Carpenter, Alan Shepard, Virgil "Gus" Grissom, and Gordon Cooper.
N' oublions pas que le 1er satellite français A1, alias Astérix (42 kg), fut lancé le 26 novembre 1965, à 15h47 heure française, de la base Brigitte d'Hammaguir (Sahara, qui était encore français) avec une fusée Diamant qui fut l'ancêtre d'Ariane. Ce satellite n'avait qu'un but technologique, qui était de vérifier la fusée Diamant, lors de ce premier tir et la mise en orbite afin de vérifier ses paramètres. Il cessa de fonctionner au bout de 2 jours ayant pleinement rempli sa mission. Sur la photo ci-contre, Astérix, monté sur une réplique de Diamant, est en cours de test de compatibilité avec le lanceur, dans les ateliers de St Médard en Jalles, près de Bordeaux. Le 2ième satellite, D1A (alias Diapason), fut lancé du même lieu le 17 février 1966.
L'astronautique soviétique réalisa les grandes premières grâce à sa rusticité. Mais ce sont les USA qui ont envoyé des hommes vers et sur la Lune, marquant ainsi leur suprématie dans l'espace, grâce à une électronique hors pair: Apollo 8, Apollo 10, Apollo 11, Apollo 12, Apollo 13, Apollo 14, Apollo 15, Apollo 16, Apollo 17. Apollo 13 qui a failli être un drame, fut la preuve qu'ils maîtrisaient bien leur astronautique. Le premier lancement vers la Lune eut lieu avec la sonde soviétique Luna 1 (361 kg), le 2 janvier 1959. Elle survola notre satellite à 6 500 km, le lendemain, avant de devenir la première planète artificielle: Meichtcha. A cette époque, les paramètres des orbites n'étaient pas connus. D'où les échecs des débuts.
Le 1er impact eut lieu avec Luna 2 (390,2 kg), le 13 septembre 1959 à 22h05 prés de la mer des Pluies. C'est Luna 3 (435 kg) qui transmis les premières photos de la face cachée (image ci-dessous), lors d'un survol à 65 000km le 4 octobre 1959 (2 ans après Spoutnik). A bord il y avait un labo photo pour le développement automatique autorisant un tirage papier des vues ; puis radio transmissions sous 1000 lignes de résolution. Après son survol, elle retomba sur Terre, le 20 avril 1960. http://www.nasm.si.edu/galleries/gal114/SpaceRace/sec300/311l5p5a.jpg
http://www.nasm.si.edu/galleries/gal114/SpaceRace/sec300/311l6p6.jpg Pour les américains, les Ranger 3 - 4 - 5 - 6 - 7 -8 - 9 (1961 à 1965) transmirent des photos jusqu'à l' écrasement sur le sol lunaire. Le but était double, d'une part, toucher la Lune, c'est-à-dire bien maîtriser la trajectoire, et d'autre part, obtenir des photos excellentes jusqu'à 500 m d'altitude correspondant à la dernière milliseconde de vol. Seul les Ranger 7 - 8 - 9 furent des succès. Ranger 7 transmis 4316 photos, Ranger 8: 7137 photos et Ranger 9: 5814 photos. Il fallut attendre le 3 février 1966 pour qu'un engin se pose en douceur. Ce fut Luna 9 (100 kg) qui transmis 45 images télévisées en noir et blanc ( 1000 lignes) et à 30 cm au-dessus du sol de l'Océan des Tempêtes. Cette mission a une histoire. L'observatoire anglais de Jodrell Bank se distinguait depuis le 4 octobre 1957 en écoutant toutes les missions soviétiques et renseignait, de ce fait, les occidentaux de ce qui se passait au-delà du rideau de fer. Alors que les signaux de Luna 9 arrivaient sur Terre en provenance de la Lune, quelqu'un compris qu'il fallait les faire passer à travers un bélino (bélinographe). C'était un appareil qui transmettait les dessins ou photos à distance (l'ancêtre du fax). Oh, miracle ! C'était la première image prise par une sonde qui s'était posée sur le sol lunaire. Elle fit le tour du monde, ce qui permit aux russes de découvrir le sol lunaire après les occidentaux. Ils n'apprécièrent pas du tout et ont prétexté qu'elle n'aurait pas dû être diffusée avant un traitement. Après les Ranger, les américains envoyèrent les Surveyor. Le 30 mai 1966 (soit 3 mois après les Russes) Surveyor1 (997 kg) se posa en douceur et transmis 11 237 photos. Ainsi, les américains révélèrent leur grande maîtrise de l'électronique. Puis, en préparation des vols lunaires (Kennedy ayant promis en 1962, que son pays irait sur la Lune avant 1970), les USA, à l'aide des Lunar Orbiter, s'employèrent à cartographier la Lune en vue d'un débarquement, tandis que les Zond soviétiques réussissaient à ramener des animaux après leur avoir fait faire le tour de la Lune. Débuter en 1962, les américains n'avaient que 8 ans pour réussir le pari de Kennedy: gagner la course à la Lune. Mais il fallait tout construire. C'est l'époque où fut créée la NASA, qui employa jusqu'à 400 000 personnes jusqu'en 1972. Depuis les choses ont bien changé, car il ne reste plus que 40 000 personnes. C'est ce qui peut expliquer les problèmes qu'elle rencontre aujourd'hui. Les Russes envoyèrent 2 automobiles télécommandées depuis la Terre, les Lunakhod. Luna 17 et son petit véhicule à roues Lunakhod1 (10-11-70) fut déposé dans la mer des Pluies. Ce fut le sommet de l'astronautique lunaire soviétique. En 321 jours, le véhicule parcouru 10 km, pris plus de 25 000 photos de 200 panoramas. En janvier 1973, Lunakhod 2 (avec Luna 21) fit encore mieux. Ces véhicules n'eurent pas le retentissement voulu par les Russes, car ils sont arrivés après Apollo 11. Les Russes réussirent aussi à faire atterrir sur la Lune une sonde qui ramassa quelques roches et redécolla pour ramener sur Terre son précieux chargement. C'était Luna 16 en septembre 1970.
Bien qu'ayant étudié plusieurs possibilités pour se poser sur le sol sélène, aucun Russe n'est allé sur la Lune, malgré 4 tentatives désastreuses de 1969 à 1972. En effet des fusées géantes N1L3 furent construites pour envoyer 2 cosmonautes vers la Lune, dont 1 se serait posé, tandis que l'autre l'aurait attendu en orbite. hauteur :
106,3m 21- 2- 9
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explosion à 30 km d'altitude. Ce désastre trouva son origine dans une lutte de personnes et d'organismes. Pour obtenir une vis, il fallait pas moins de 8 signatures.
http://www.friends-partners.ru/partners/mwade/graphics/n/n1titl.jpg
Voici, ci-dessus, le module lunaire, Lunniy Korabl, que les soviétiques avaient imaginé.
http://www.astronautix.com/craft/lk.htm Pour des infos sur le projet lunaire soviétique.
Le célèbre discours de Kennedy du 25 mai 1961 stimula le patriotisme américain pour vaincre l'insolent succès que rencontrait les Soviétiques dans la conquête de l'espace.
Des sondes Ranger - Surveyor - Lunar Orbiter pour l'étude de la Lune et des capsules Mercury - Gémini et Apollo pour permettre aux hommes de se familiariser avec la technique, furent construites et réussirent toutes leurs missions. Les missions Gémini, avec 2 astronautes à bord, ont préparé les vols Apollo. Il a fallu réaliser et maîtriser les Rendez-vous orbitaux qui furent la clé de voûte des missions lunaires. Le matériel fut testé avec les vols Gémini, notamment les piles à combustible. La fusée Saturne V fut l'apothéose de ce projet. Elle était haute de 110m pour une masse de 2 900 tonnes. |
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http://aesp.nasa.okstate.edu/fieldguide/booster/sv-ksc.html
Ci-dessous, une vue aérienne du 17 juin 1966 où nous apercevons la Satun V sur le crawler, se rendant sur le pas de tir 39A, après avoir quitté le VAB (Vehicle Assembly Building). En arrière plan, nous distinguons les 2 autres crawler. Au total, 3 furent construits.
La fusée fut transportée sur une plate-forme géante appelée Crawler et qui transporte encore aujourd'hui la Navette sur son pas de tir.
Ce crawler pèse 3000 tonnes, mesure 40 X 35 m, se déplace à la vitesse de 1,6 km/h pour transporter 8 165 tonnes. L'ensemble est mû par des 8 chenilles de 57 patins dont 1 patin pèse 900 kg au total 456 patins. Sa consommation est de 300 l au km. |
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Histoire du crawler: http://apollosaturn.com/release/bndx1.htm Schéma d'un ensemble: http://apollosaturn.com/crawler/crawler4.gif
Ci-dessous, le plan de vol du voyage historique d'Apollo 8 à Noël 1968.
http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/SP-350/i9-8b.jpg C'est Apollo 8 qui débuta les vols humains vers la Lune avec BORMANN - ANDERS et LOWELL. Le départ eut lieu le 21 décembre 1968 à 13h51 et le 1er survol, le 24 décembre 1968 à 11h. Ils restèrent en orbite sélène, pendant 20 heures, à 110 km d'altitude. Il est à noter qu' autour de la Lune, la durée d'une orbite est plus longue qu' autour de la Terre, bien que la Lune soit beaucoup plus petite. Une révolution terrestre dure 90 mn à 300 km, tandis qu' en orbite lunaire la durée est de 120 mn à 110 km. La durée d' une orbite est inversement proportionnelle à la masse de l'astre. La masse de la Lune (7.1022 kg) est inférieure à celle de la Terre (6.1024 kg). La Lune ne représente que 1,2 % de la masse terrestre.
Ainsi, à 300 km en orbite terrestre, le calcul donne 5000 secondes soit 1h30mn, et, autour de la Lune, à 110 km, cela donne 7000 secondes, soit 2 heures. Mais la masse est tributaire de la densité et c'est ainsi, en l'absence de mesures précises, que l'angoisse naquît, lorsque Apollo 8 tarda à réapparaître de l'autre côté de la Lune, lors de la première orbite. Des différences de densité lunaire ont perturbé le temps de révolution. Le retour eut lieu le 27 décembre 1968 à 13h51, dans le Pacifique. La capsule Apollo, qui n'est autre que la pointe de la fusée Saturne V et représentant un cône de 3m X 3m pour une masse de 5 tonnes, revint sur Terre au bout de 3 parachutes. Lors du retour, après la traversée des couches denses de l'atmosphère, 2 parachutes ayant pour but d'orienter la capsule, s'ouvraient vers 7200 m d'altitude et de ralentir la chute de 120 à 60 m/s. Puis 3 parachutes extracteurs de 2,1 m de diamètre, sortaient. Ce n'est qu'ensuite que s'ouvraient les 3 parachutes principaux de 24,9 m. Ils permettaient à la vitesse de passer à 7,5 m/s. Les points d'attache n'étaient pas symétriques afin que l'angle d'attaque fasse 7,5° avec la verticale. Lors de l'amerrissage, il en résultait pour l'équipage, une sensation moins désagréable.
Tous les retours lunaires eurent lieu ainsi, par suite de restrictions budgétaires (guerre du Vietnam oblige). Pour un retour sur Terre, il aurait fallut alourdir la capsule et donc modifier les moteurs de la fusée et de ce fait sa structure. Le jeu n'en valait pas la chandelle. Décollage le 16 juillet 1969 à 14h32 (il y a 30 ans) avec Aldrin, Armstrong et Collins. Toutes les heures sont en heure de Paris, avant l'installation de l'heure d'été. A 14h43mn50s, 135 879 kg sont en orbite d'attente, autour de la Terre. Il s'agit de l'étage supérieur (S IV B) de la Saturne V soudé au véhicule spatial (43 861,4 kg dont 5 556,3 kg pour la capsule, 23 243,4 kg pour le module de service (CSM) Columbia, 1 814,4 kg pour l'adaptateur et 15 061,5 kg pour le LEM ( Lunar Exploration Module) Eagle. Vitesse de tout cela en orbite: 8 km/s (28 000 km/h). Après avoir vérifié que tout était en état de marche, à 17h16mn22s, départ pour la Lune par une mise en route du S IV B pendant 5mn47s. La vitesse passe alors en 6 mn de 8 km/s à 11,2 km/s (28000 à 40000 km/h). C'est juste après le coup d'accélérateur que le train lunaire se forme. Le module de service, Columbia, qui se trouve à l'arrière, se détache et pivote pour venir s'accoupler, à l'avant, au LEM, Eagle. Les dessins ci-dessous représentent les différentes parties du train lunaire.
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Pendant le trajet, l'ensemble tourne lentement sur lui-même pour qu'alternativement ( 1 tour/mn) les surfaces passent du chaud au froid (Soleil = chaud et ombre = froid). C'est l'opération barbecue. Le voyage dure 76 heures. Au fur et à mesure que l'ensemble s'éloigne de la Terre, la vitesse diminue pour atteindre 2 km/s à 300 000 km de la Terre. C'est la limite du domaine terrestre, ensuite c'est le domaine lunaire. Le train spatial tombe alors vers la Lune. La vitesse s'accroît à nouveau. L' orbite du trajet Terre-Lune-Terre, représente un huit. Le 19 juillet, le convoi se met sur une orbite sélène 312/113,3 km. Elle est rendue circulaire à 113 km à 22h37mn. Le 20 juillet à 18h17, le LEM "Eagle (aigle)", occupé par Armstrong et Aldrin se détache d'Apollo, tandis que Collins reste seul, en orbite autour de la Lune, dans Columbia. A 20h07 Eagle se transfère sur une orbite 106/16 km. A 21h05mn05s, début de la descente qui dura plus longtemps que prévu 12mn37s au lieu de 11mn58s, soit 20 secondes d'angoisse vécue par la Terre toute entière, sauf la Chine pour cause de guerre psychologique. L'équipage a dû manœuvrer pour éviter un cratère et une aide de Houston fut nécessaire, face à la saturation de l'ordinateur de bord , moins performant que les calculatrices actuelles. Au passage on mesurera le progrès effectué. Pourtant, pour l'époque, c'était de la technologie de pointe. Personne ne possédait d'ordinateur. Et c'est grâce à cette astronautique, tant décriée, que des progrès considérables furent réalisés dans tous les domaines. A 30 mètres du sol, une lampe rouge s'alluma, ordonnant à l'équipage d'abandonner et de revenir en orbite. Armstrong passa outre. C'est l'avantage que possède l'homme sur la machine: le pouvoir de décision. Le 20 juillet à 21h17mn42s, Eagle se posa dans la Mer de la tranquillité, à 6,5 km au Nord du point prévu. Il ne restait plus que 208 kg de combustible contre les 500 kg prévus. L'étage de descente avec une masse de 2 023,4 kg, renfermait 8 200 kg de propergols. Armstrong appela la Terre: "Allô la Terre, ici base de la Tranquillité, l'Aigle ( allusion au LEM et aussi aux USA) s'est posé. Ils se reposèrent un peu, puis s'équipèrent de leur scaphandre pour effectuer la sortie tant attendue. La masse de l'homme plus le scaphandre représente 180 kg, soit un poids sur la Lune de 30kg. Pour bien comprendre la difficulté d'une telle mission, il faut savoir que le Lem n'est pas spacieux. Il n'a pas été prévu que les hommes devaient s'asseoir. Ils se tiennent debout pendant la descente et la remontée. Le 21 juillet 1969 à 3h39mn25s ( à Paris), la porte s'ouvre. Ce n'est qu'à 3h56mn20s qu' Armstrong met le pied sur le sol lunaire en prononçant les mots: "That's one small step for man, one giant leap for mankind. C'est un petit pas pour l'homme, mais un pas de géant pour l'humanité". Aussitôt il pris une poignée de terre dans sa poche pour qu'en cas d'alerte, ils puissent repartir avec un peu de sol lunaire. Il fut ensuite rejoint par Aldrin. Ils plantèrent le drapeau américain, dont au préalable une tige métallique avait été clissée, pour donner l'impression de flotter au vent. Puis le président Nixon s'adressa à eux. La Terre entière, sauf la Chine, suivit l'exploit à la télévision. A Paris la consommation d'électricité était, à 4 h du matin, de 600 000 kwh, soit plus que la nuit du 14 juillet. Très vite, ils sautent, gambadent, ce qui stupéfie tout le monde. Ils descendent des instruments à l'aide d'une poulie, placent la caméra TV à 20 mètres, ramassent de la terre lunaire. Elle est collante, noire et brune. C'est grâce à elle, que nous avons la solution de la formation des planètes par accrétion de poussières de plus en plus grosses. Aldrin déploya une bannière d'aluminium pour l'étude du vent solaire par une université suisse. Ils mirent en place sismométrie, magnétomètre et réflecteur laser. Grâce aux réflecteurs laser qui furent déposés sur la Lune, des tirs Laser sont effectués en France, par le Cerga sur le plateau de Calern, au-dessus de Grasse, pour connaître la distance Terre-Lune à 2 cm près. Grâce aux appareils laissés sur la Lune, pendant 10 ans les scientifiques vécurent les événements lunaires. Faute de crédits, les expériences furent arrêtées en 1977. A 6h09mn32s, après Aldrin, Armstrong réintégra le LEM. Ils s'accordèrent quelques heures de repos et redécollèrent à 18h54mn, le 21 juillet 1969. Mise à feu de l'étage de remontée ( 4 818 kg dont 2 179 kg de structure), l'étage de descente restant sur la Lune. a 22h37mn, amarrage délicat avec Columbia. Le 22 juillet, à 5h57, Apollo quitte le domaine lunaire. Pendant le trajet du retour, Collins eut droit à une petite compensation, il alla récupérer des films, pris lors du survol de la face arrière, qui se trouvaient dans un compartiment du module de service. Cela lui permit de faire une sortie extra-véhiculaire, ce qui, à l'époque, était presque encore un exploit. Le 24 juillet à 17h50mn20s, amerrissage dans le Pacifique. Les astronautes furent isolés pendant 15 jours, car à cette époque, on craignait une contamination par des microbes ou des virus inconnus. Ce n'est qu'au retour sur Terre, que fut déterminé exactement l'endroit où s'était posé Eagle. Pendant tout le séjour sur la Lune, les contrôleurs de vol furent incapables de les localiser. Ce n'est qu'au vu des cartes, que les astronautes ont pu donner les précisions sur leur lieu d'atterrissage. Durée totale de la mission: 195h18mn20s (cela dépend des rapporteurs, car il est aussi question de 35 secondes) dont 21h37mn18s sur la Lune. La mission se déroula du 14 au 24 novembre 1969. Au cours de la 1ère minute de vol, la foudre frappa la fusée 2 fois, créant la seule frayeur de la mission. L'atterrissage fut extrêmement précis, à 120 m de Surveyor 3, arrivé le 20 avril 1967, dans l'Océan des tempêtes. Par contre pas de show médiatique, la caméra ayant été dirigée accidentellement vers le Soleil, dès les premières minutes, elle fut hors service dès les premières minutes.
L'équipage d'Intrepid, Conrad et Bean, récupérèrent de la peinture et la caméra de Surveyor, qui avait transmis 6 319 images du sol lunaire en 2½ ans. Gordon était resté en orbite à bord de Yankee Clipper. Après analyse sur Terre, on découvrit avec stupeur, que des bactéries avaient résisté 31 mois dans l'ambiance sélène (stérilisation de la sonde avant le départ, rayons ultra-violet, températures >+100° C et < -100° C, vide spatial) et notamment un staphylocoque. Cela démontra que les microbes ont la peau dure.
A suivre....... Apollo 15 fut la mission de l'innovation technologique avec la jeep lunaire.
Apollo16 fut la mission de l'exploration.
décollage de la Lune à 1mn07s de ce clip: http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/alsj/a17/a17v.1880034.ram Librairie vidéo: http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/alsj/a17/video17.html#launch Apollo17 fut la seule mission purement scientifique. C'est le scientifique de la mission, Harrison Schmitt, qui fut chargé de la mener à bien. Géologue de formation, il fut à même de choisir les roches les plus intéressantes. |
Schmitt et Tracy's Rockhttp://www.apolloarchive.com/apollo/gallery/as17-140-21496_t.jpgà suivre...Toutes les photos Apollo http://www.apolloarchive.com/apollo_gallery.html
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Mais la réalité apparut bien plus tard,
lorsqu'on sut que l'ensemble largué en orbite avait une masse supérieure à la tonne. Le
secret fut bien gardé car cela aurait indiqué aux américains, les caractéristiques du
lanceur, la célèbre fusée de 
