Frank Lehot est diplômé en médecine d’urgence et médecine aérospatiale. Il est navigant, instructeur et médecin lors des vols paraboliques de la société
Hôtels en orbite, ascenseur spatial, exploitation des ressources lunaires, conquête de Mars… L’aventure spatiale de l’humanité ne fait que commencer !
Novespace qui permettent la recherche scientifique en microgravité et la découverte de l ’apesanteur par le grand public. Il est conférencier en astronautique et en médecine spatiale, et auteur d’ouvrages sur les vols paraboliques et le tourisme suborbital.
25 euros ISBN 978-2-311-40090-8
Photographie de couverture : Columbus, ©Nasa Photographie de 4e de couverture : Adrian Mann
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Coll. Jean-François Clervoy
Ces récits illustrés et vivants, d’une lecture facile, évoquent toutes les grandes étapes de la conquête spatiale et sont ponctués d’anecdotes originales et d’encarts inédits sur la vie et le travail quotidiens des astronautes.
histoire de la conquete spatiale
D. R.
Jean-François Clervoy, astronaute lors de trois missions spatiales et Frank Lehot, médecin et instructeur des vols en apesanteur, vous font découvrir le passé, le présent et l’avenir des vols spatiaux habités, racontés comme jamais auparavant.
Jean-François Clervoy Frank Lehot
Imaginée par les écrivains et réalisée par les plus grandes nations, la conquête de l’espace a toujours fait rêver.
Astronaute depuis 1985, Jean-François Clervoy effectue trois missions spatiales à bord de la navette spatiale américaine, en 1994 pour étudier l’atmosphère, en 1997 pour ravitailler la station russe Mir et en 1999 pour réparer le télescope spatial Hubble. Membre du corps actif des astronautes européens, il partage actuel-
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lement son temps entre ses fonctions de senior astronaute à l’Esa (Agence spatiale européenne) et de président de la société Novespace qui organise les vols paraboliques pour la recherche en apesanteur et pour le public. Ingénieur général de l’Armement, il est diplômé de l’École polytechnique, de l’École nationale supérieure de l’aéronautique et de l’espace, et de l’École du personnel navigant d’essais et de réception. Jean-François Clervoy est officier de l’ordre de la Légion d’honneur, chevalier de l’ordre national du Mérite, titulaire de la Médaille de l’Aéronautique, de trois médailles « Space Flight » et deux médailles « Exceptional Service » de la Nasa, récipiendaire des diplômes « Komarov » et « Korolev » de la FAI.
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sommaire Introduction ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������5 L’expérience personnelle ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������6 -2000 à 1900 : L’exploration spatiale s’effectue dans l’imagination des romanciers ���������������������������������������������������������������������� 10 1900-1960 : Visionnaires et ingénieurs posent les bases du voyage de l’homme dans l’espace ���������������������������������������� 14
1961-1972 : DU PREMIER HOMME DANS L’ESPACE AUX MARCHEURS LUNAIRES 1961 : Youri Gagarine, premier humain dans le cosmos �����������������������������������������������������������������������������������������������������������20 Comment supporter les accélérations ? ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 22 1961 : John F. Kennedy, président visionnaire �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 24 1962 : John Glenn sauve l’honneur des Américains ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 26 1963 : La plus jeune femme autour de la Terre ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 28 Le mal de l’espace �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������30 1965 : Alexeï Leonov est bloqué dans le vide spatial ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 32 Sortir dans le vide spatial �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������34 1965 : Gemini : jusqu’à 13 jours autour de la Terre ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 36 1967 : L’année tragique ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 38 1967 : La fusée de tous les records ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 40 1968 : L’homme survole la Lune le jour de Noël �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 42 Célébrations et petites fêtes en apesanteur ��������������������������������������������������������������������������������������������������������� 44 1969 : Un petit pas pour l’homme �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������46 Souvenir de juillet 1969 ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������48 1970 : « Houston, nous avons eu un problème... » ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 50 1971 : Conduire une jeep sur la Lune ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 52 1971 : Réussites et drames chez les soviétiques ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������54 1972 : Un géologue sur la Lune ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������56
1973-1998 : Les stations orbitales et la navette spatiale. L’HOMME S’INSTALLE EN ORBITE TERRESTRE 1973 : Skylab : un laboratoire... spacieux ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 60 Un emploi du temps chargé ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 62 1975 : Rencontre au sommet en orbite ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������64 1976 : Soyouz 23 tombe dans un lac gelé ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 66 L’entraînement des astronautes à la survie ������������������������������������������������������������������������������������������������������������68 1981 : Un marcheur lunaire commande la première navette spatiale �������������������������������������������������������������������� 70 1982 : Un Français dans l’espace ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 72 1983 : Le seul astronaute qui vola sur toutes les navettes ������������������������������������������������������������������������������������������������ 74 1983 : 16 séjours en orbite pour Spacelab ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 76 Être cobaye et scientifique �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 78 1984 : Un homme est satellite de la Terre ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 80 1985 : Neuf navettes partent pour l’espace ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 82 1986 : Challenger est victime du froid ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 84 Le risque et le danger ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������86 1986 : Le début de l’épopée de Mir ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������88 1988 : Un seul vol spatial pour la navette Bourane ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 90 1995 : Le Docteur Poliakov reste 14 mois dans l’espace ��������������������������������������������������������������������������������������������������������� 92 Pourquoi faire du sport en apesanteur ? ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 94 1995 : Shuttle-Mir : l’ère de la collaboration ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 96 1997 : Feu à bord et collision dans l’espace �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 98 1998 : Le plus vieil astronaute du monde ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 100
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1998-2015 : de l’ISS à l’accès privé à l’espace. L’HUMANITé PRéPARE L’EXPLORATION FUTURE DU COSMOS 1998 : Début d’assemblage de l’ISS ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 104 1999 : Troisième mission vers Hubble ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 106 Homme à tout faire dans l’espace �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 108 2000 : L’homme s’installe dans l’espace ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 110 Tout fixer, une nécessité �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 112 Des repas sur mesure ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 114 2001 : Dernières orbites pour la station Mir ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 116 2001 : Tito inaugure le tourisme spatial ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 118 Qui peut devenir astronaute professionnel ? ����������������������������������������������������������������������������������������������������� 120 2002 : Deux astronautes totalisent sept vols spatiaux ������������������������������������������������������������������������������������������������������� 122 2003 : La tragédie de Columbia et ses conséquences ������������������������������������������������������������������������������������������������������������124 2003 : Un Chinois en orbite terrestre ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������126 2006 : La première femme touriste de l’espace ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 128 Communiquer avec sa famille ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 130 2007 : Deux femmes commandantes ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 132 2008 : Columbus et Kibo complètent l’ISS �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 134 2009 : Des équipages permanents de 6 astronautes ������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 136 2009 : Un Européen dirige la station spatiale ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 138 L’apesanteur fait grandir les astronautes ! ���������������������������������������������������������������������������������������������������������� 140 2009 : Treize ensemble dans l’espace �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 142 2010 : Une véranda sur la station spatiale �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 144 Contempler la Terre depuis l’espace ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 146 2010 : Le programme Constellation est annulé ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 148 2011 : Une mission martienne sans quitter la Terre ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 150 2011 : Un robot humanoïde en orbite ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 152 2011 : 135e et dernier vol de la navette spatiale ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 154 2012 : La première société privée ravitaille l’ISS ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 156 Quand un astronaute devient coiffeur �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 158 2013 : Un astronaute manque de se noyer dans l’espace �������������������������������������������������������������������������������������������������� 160 2014 : 36 nationalités dans l’espace ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 162 L’esprit d’équipe �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 164 2015 : Nouveaux séjours spatiaux d’un an ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 166 Une toilette quotidienne sans salle de bains ������������������������������������������������������������������������������������������������������ 168 2015 : Soyouz, la fusée la plus lancée ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������170 2015 : 124 ans dans l’espace ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������172
Au-delà de 2015 : UN BON DE GéANT POUR L’HUMANITé 2017-2018 : L’homme multiplie ses moyens d’accès à l’espace ��������������������������������������������������������������������������������� 176 Pourquoi explorer l’espace ? �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������178 2018-2023 : L’essor du tourisme suborbital �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 180 Les facéties des astronautes ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 182 2020-2030 : Plusieurs stations en orbite Terrestre ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 184 2025-2030 : Un astéroïde est capturé ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 186 2025-2030 : Un hôtel privé dans l’espace ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 188 Dort-on facilement dans l’espace ? ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 190 2025-2035 : Le retour vers la Lune ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������192 Se réadapter à la pesanteur �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 194 2030-2050 : Destination Mars ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 196 Après 2050 : De l’imagination d’aujourd’hui à la réalité du futur ����������������������������������������������������������������������� 200 Index des astronautes, des véhicules et modules spatiaux ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������204 Crédits iconographiques �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 207
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ans toute l’histoire de l’humanité, il y aura toujours un « avant » et un « après » la conquête de l’espace. Avant, les hommes et les femmes vivent confinés dans l’enceinte d’une planète et de son atmosphère. Après, ils peuvent sérieusement envisager qu’un jour il sera possible de s’installer durablement ailleurs dans le cosmos et permettre ainsi à l’espèce humaine de perdurer même quand la Terre sera devenue inhabitable, ne serait-ce qu’à la suite de cataclysmes naturels futurs inévitables. Cela prendra certainement beaucoup de temps. Mais, au moins, à travers la conquête spatiale, le premier pas est fait. En une cinquantaine d’années, plus de cinq cent trente hommes et femmes de trente-six nations différentes ont voyagé et travaillé dans l’espace à bord de plus d’une douzaine de types de vaisseaux différents. Malgré les bouleversements physiologiques spectaculaires subis par le corps en apesanteur, tous se sont suffisamment bien adaptés pour permettre déjà des séjours de plusieurs mois ! Ces premiers explorateurs spatiaux se sont émerveillés devant la beauté inouïe de la Terre, étincelante de vie sur le fond noir d’encre du cosmos. Ils ont aussi compris que l’« essaimage » de l’humanité à très long terme est notre destin, que nous sommes au tout début d’une nouvelle ère de la connaissance pour une meilleure compréhension de notre avenir et, espérons-le aussi, pour une plus grande sagesse des Terriens ! C’est l’histoire de cette aventure fantastique de l’homme dans l’espace qui est racontée dans ce livre, dans un format original, à travers la chronologie fidèle de nombreuses dates-clés commentées et de textes explicatifs du quotidien des astronautes, le tout illustré par une très grande sélection d’images.
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l’expérience personnelle par jean-françois clervoy
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a plus grande satisfaction du vol spatial est celle de la tache accomplie avec succès. Il y a tant de personnes impliquées dans la préparation de la mission ou dont le travail dépend exclusivement de celui des astronautes que la pression est continue et ne donne pas droit à l’erreur. Toutes les phases de vol sont reproduites fidèlement dans le simulateur de mission. Nous répétons suffisamment chaque opération pour faire face à tous les cas de pannes possibles et améliorer constamment la coordination entre les membres d’équipage. Nous n’avons aucun doute sur les actions à entreprendre en cas d’avarie. Notre connaissance pointue des systèmes et la pratique des pires scénarios pendant l’entraînement nous préparent aussi psychologiquement. Le soutien précieux de ma famille m’a rassuré aussi et j’ai décollé à chaque fois dans une sérénité surprenante en ayant en même temps le sentiment de vivre une aventure unique pouvant servir les autres. J’ai eu la chance de vivre trois missions spatiales très différentes par leur contenu et leurs caractéristiques orbitales.
la mission pour la planète terre. L a p r e m i è r e e n n o v e m b r e 19 9 4 à b or d d ’A tlant is, STS- 66 ( Space Transportation System), était dédiée à l’étude de l’atmosphère et du soleil. J’étais en charge de plusieurs expériences technologiques et du pilotage du bras robotique pour larguer un satellite allemand. Les résultats ont permis une meilleure compréhension des phénomènes du trou d’ozone et du réchauffement de l’atmosphère. La grande inclinaison de l’orbite (57 degrés), l’orientation de la navette en vol « dos » presque continu ainsi que le phasage de l’orbite par rapport au soleil m’ont donné les meilleures conditions possibles d’observation de la Terre. En période d’éveil, je couvrais chaque jour les Amériques, l’Europe, l’Afrique, le Moyen-Orient et toute l’Asie sous un superbe ensoleillement et sans obstruction nuageuse. Cette combinaison de facteurs favorables à l’observation de la surface de notre planète est très rare lors d’un vol spatial de courte durée. L’œil humain s’est avéré être un instrument optique remarquable aux performances dépassant même parfois les capacités d’appareillages photographiques classiques. En particulier l’aptitude à déceler les détails par le contraste lumineux. Je pouvais observer autant à petite échelle un pétrolier qui dessale illégalement en pleine mer qu’à grande échelle l’activité tectonique de la croûte terrestre. J’ai rapporté plus de 8 000 photographies qui constituent le plus bel album de vues de la Terre depuis l’espace. La Grande Barrière de Corail, les îles de Polynésie Française, le Kamchatka, New-York, les Alpes, le Nil et les pyramides de Gizeh, le massif de l’Everest… et beaucoup d’autres paysages ont pour toujours imprimé dans mon cœur et ma mémoire des images magnifiques et de fortes émotions partagées avec mes coéquipiers. 6
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STS-66
Atlantis sur le crawler
L’Everest Avec Romain
Exercice en orbite
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l’expérience personnelle par jean-françois clervoy la mission pour la science. La troisième mission en décembre 1999 à bord de Discovery, STS-103, était consacrée à la réparation et l’amélioration du télescope spatial Hubble (HST). J’étais l’ingénieur navigant pendant les phases de lancement, de rendez-vous et de rentrée atmosphérique. Je pilotais le bras robotique pour la capture, le lâcher du télescope et le déplacement de mes coéquipiers pendant leurs trois sorties dans le vide. Deux mois avant le décollage, le télescope était devenu inutilisable suite à plusieurs pannes de gyroscopes. Plusieurs milliers de scientifiques attendaient impatiemment sa réparation. D’après les découvertes faites grâce au HST, les spécialistes s’accordent à lui reconnaître la même gloire qu’à la première lunette astronomique inventée par Galilée. L’orbite du HST est la plus haute jamais atteinte par la navette. J’ai pu contempler notre planète à plus de 600 km de hauteur, deux fois plus loin que lors de mes vols spatiaux précédents. Combinée à la brillance maximale de la pleine lune, j’ai joui d’un spectacle exceptionnel de la zone d’ombre de la Terre marquée par la phosphorescence magique des continents. Je me collais parfois au hublot de mon poste de pilotage et me croyais dehors avec mes collègues en scaphandre. Le sentiment intime que le bras canadien de 15 m de long, que je contrôlais instinctivement, était devenu une extension de mon propre corps me faisait penser que l’homme et la machine seraient indissociables dans l’exploration future de l’espace. Les résultats spectaculaires obtenus suite à notre mission de sauvetage, me donnent la profonde conviction d’avoir servi la Science. Je serai fier de pouvoir raconter à mes petits enfants : « J’y étais », en espérant leur communiquer ce goût pour l’Aventure Humaine. Celle qui permet de dépasser nos limites et de garantir un futur à nos lointains descendants.
la mission pour les hommes. La deuxième mission en mai 1997 encore à bord d’Atlantis, STS-84, avait pour principal objectif la desserte de la station russe Mir. J’étais le « payload commander » de la mission en charge de coordonner toutes les activités de la phase orbitale et aussi responsable des équipements de rendez-vous et d ’accostage. Nous apportions des expériences et des vivres pour un membre américain de notre équipage qui allait rester 4 mois à bord de la station et ramenions au sol celui qui venait d’y séjourner. Nous avions noué des liens étroits avec l’équipage de Mir lors de l’entraînement en commun en Russie et nous nous sentions responsables de leur sort. Le succès de leur mission était directement lié au succès de la nôtre. Nous leur avons apporté plusieurs tonnes de matériels et de produits consommables, entre autres un générateur d’oxygène à base d’urine évitant l’usage du peu de cartouches chimiques jetables disponibles à bord. Nous savions leur attente longue après 3 mois de vie isolée sans aucune visite et l’occurrence d’avaries graves. La station venait de connaître un feu presque catastrophique, puis une panne totale du système de contrôle de l’humidité. Nous avons accompli parfaitement la totalité du programme de vol avec un peu d’avance. Parmi les moments les plus émouvants je retiens l’ouverture et la fermeture du sas de connexion entre la navette et la station, le repas international pris à bord de Mir, la séance cinéma privée le dernier soir (film Outbreak), le chant des cosmonautes en direct que nous avons adressé par radio à nos collègues russes. La confiance était totale entre nous et j’avais l’accès libre et permanent à toute la station. Je suis reparti avec le très grand regret de ne pas rester plus longtemps à bord. 8
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Mir, STS-84
Repas international dans Mir
Objets personnels
Photos de Laurence et des enfants
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Hubble, STS-103
Installation dans Discovery
Atlantis à l’atterrissage
Avec Jade
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LA PLUS JEUNE FEMME AUTOUR DE LA TERRE C’
être réveillée par une alarme déclenchée depuis le sol. Un défaut de programmation de son vaisseau l’entraîne vers l’espace à la fin du vol au lieu de la rapprocher de la Terre. Les techniciens réussissent à corriger sa trajectoire. Ce fait ne sera révélé que trente ans plus tard. Elle s’éjecte comme prévu de sa capsule et est légèrement blessée au visage par un débris lors de la descente sous parachute. La blessure sera dissimulée par du maquillage pour les cérémonies officielles. L’équipe de récupération arrivée sur les lieux de l’atterrissage la trouve en train de partager sa nourriture et de dialoguer avec des fermiers venus à sa rencontre. Valentina Terechkova est la première et la plus jeune femme à avoir voyagé dans l’espace, et aussi l’unique femme à avoir effectué un vol spatial seule. Elle a reçu d’innombrables récompenses et distinctions dont celle de héros de l’Union soviétique et a été élue au parlement russe. Toujours enthousiaste, elle confiait à 76 ans, lors du cinquantenaire de son vol, qu’elle aimerait participer à une mission vers Mars.
est en 1961 que Valentina Terechkova, ouvrière textile adepte de parachutisme, se porte volontaire lors du recrutement de cosmonautes féminins décidé par l’Union soviétique. Qualifiée respectueusement de « Gagarine en jupe » par le directeur de l’entraînement, elle est approuvée par Khrouchtchev lui-même pour être, à 26 ans, la première à voyager dans l’espace parmi les cinq candidates retenues par la sélection. Célibataire, jolie, travailleuse, issue d’un milieu ouvrier, elle présente le profil idéal pour la propagande soviétique, tout comme Gagarine quelques années plus tôt. L’URSS va même profiter de son vol pour réaliser une autre première spatiale : deux vaisseaux habités voyageront ensemble autour de la Terre. Le 16 juin 1963, quand Valentina décolle, le cosmonaute Valeri Bykovsky, parti deux jours plus tôt, l’attend déjà en orbite. Les deux capsules s’approchent à cinq kilomètres l’une de l’autre et entrent en contact radio. Valentina chante même une chanson pour son collègue cosmonaute. La première femme autour de la Terre effectue 48 orbites au cours d’un voyage de presque trois jours. C’est plus que les quatre premiers vols américains habités cumulés. Tout comme le cosmonaute Guerman Titov avant elle, elle est victime du mal de l’espace qui la perturbe pour la réalisation de certaines tâches en vol. Elle souffre aussi de l’inconfort, s’endort d’épuisement et doit
Cérémonie officielle avec Khrouchtchev et Gagarine 28
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Fusée Semiorka 6
Terechkova avant le départ
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Après l’atterrissage
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Un homme est satellite de la Terre L
e 12 février 1984, l’astronaute Bruce McCandless devient le premier homme à effectuer une sortie dans l’espace sans être rattaché à son vaisseau par un filin de sécurité. La navette spatiale Challenger a emporté deux exemplaires du MMU, un fauteuil spatial permettant à un astronaute de se déplacer de manière autonome dans le vide. Ce fauteuil est équipé de 24 tuyères pouvant éjecter de l’azote gazeux dans diverses directions pour le mouvoir à volonté. Les commandes sont situées au niveau des accoudoirs. Ce fauteuil est imposant, 150 kilogrammes au sol, 1,20 mètre de haut et 80 centimètres de large, mais, dans l’espace, il se manœuvre juste du bout des doigts. Avant d’effectuer sa sortie spatiale, Bruce McCandless teste le MMU en se déplaçant dans le creux de la soute de Challenger puis juste au dessus de la navette. Ensuite, l’astronaute s’en éloigne jusqu’à 100 mètres, évoluant librement dans le vide. Pour pallier à toute panne, tous les systèmes du fauteuil sont doublés et, dans le cas improbable d’un dysfonctionnement général, Challenger viendrait au secours de l’astronaute en péril, le capturant tel une proie dans sa soute ouverte. Le spectacle qui s’offre aux yeux de Bruce McCandless en s’éloignant de la navette est fascinant. Il contemple sous ses pieds la surface bleue de la Terre constellée de nuages, 300 kilomètres plus bas, et le noir profond du cosmos tout autour de lui. Impressionné par cette immensité, l’astronaute est
cependant très calme et son rythme cardiaque reste constant. Parce qu’il est immobile dans le MMU, un froid intense le saisit qui l’oblige à réduire l’évacuation de chaleur de son scaphandre. Filmé et photographié depuis Challenger, il paraît stationnaire, comme suspendu dans l’espace. À bord de son fauteuil, Bruce McCandless est pourtant, à ce moment, un véritable satellite humain tournant autour de la Terre à la vitesse phénoménale de 28 000 km/h. Au cours de deux autres missions des navettes spatiales, des astronautes effectueront plusieurs sorties dans l’espace équipés du MMU qui leur permettront de récupérer des satellites, puis leur utilisation sera suspendue par la Nasa car jugée trop risquée. Cependant, un pack propulsif simplifié sera intégré plus tard dans le scaphandre lui-même, dans le seul but de permettre à un astronaute de revenir vers la station spatiale en cas d’éloignement involontaire. Du côté soviétique, un fauteuil manœuvrant, similaire au MMU, ne sera testé que deux fois, en 1990, au cours d’une mission à bord de la station orbitale Mir, en restant toutefois attaché en permanence par un filin. Bruce McCandless a volontairement refusé des propositions d’affectations à d’autres missions spatiales précédant celle-ci, uniquement pour être sûr d’être sur celle du MMU. Cela fait de lui le recordman du temps passé entre sa sélection comme astronaute par la Nasa (1966) et son premier vol (1984) soit dix-huit ans !
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Bruce McCandless s’éloigne à 100 mètres de la navette Challenger
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n a souvent tendance à confondre danger et risque. Le danger est une situation que les experts ont identifiée pouvant conduire à une catastrophe telle que la perte du vaisseau ou de l’équipage ou des deux. Le risque est la probabilité que la catastrophe se produise lorsque l’on est exposé au danger. Lors d’une mission spatiale les astronautes font face à de grands dangers car les conditions sont extrêmes : le vide, les radiations, les températures et surtout les quantités astronomiques d’énergie mises en jeu. Ce dernier danger est le plus connu car nous y sommes tous confrontés régulièrement à chaque fois que nous nous déplaçons en prenant de l’altitude (énergie potentielle) ou de la vitesse (énergie c i n é t i q u e) . L e s d e u x s’additionnent au summum dans un vol spatial, plaçant les astronautes aux plus hautes altitudes et plus grandes vitesses de tout ce qui existe. Pour donner une idée, la puissance développée par les moteurs fusée de la navette spatiale équivaut en moyenne à celle produite par cinquante centrales nucléaires. La maîtrise de cette énergie exige de la part des ingénieurs des calculs très rigoureux ne permettant aucune erreur. Pour chacun de ces dangers, des spécialistes évaluent le risque, et conçoivent les vaisseaux et les opérations de manière à le rendre acceptable. Contre le vide, plusieurs niveaux d’étanchéité sont prévus ainsi qu’une réserve d’oxygène de secours pour palier une fuite pendant
le temps nécessaire au retour dans l’atmosphère. Pour les températures, - 150 °C à l’ombre, + 150 °C au soleil, et 1 800 °C lors de la rentrée atmosphérique, les vaisseaux sont équipés de régulateurs thermiques en orbite et d’un bouclier de protection. Pour les radiations, il n’y a pas grand-chose à faire sinon d’éviter les pôles et les hautes altitudes, car seules les basses latitudes (moins de 60 degrés) et basses altitudes (moins de 600 kilomètres) sont naturellement protégées par le champ magnétique terrestre. Pour la conception des logiciels qui gèrent les vaisseaux modernes, on s’impose des règles draconiennes de vérification afin d’éviter qu’un bug puisse conduire à une catastrophe. Cela dit le risque zéro n’existe pas. Il est admis que les plus grands risques encourus par les astronautes furent ceux des débuts de l’astronautique en particulier lors des expéditions lunaires. L’impact de météorite perforant le scaphandre lors d’une sortie à plusieurs kilomètres du module lunaire, une éruption solaire irradiant mortellement les astronautes et la panne d’allumage du seul moteur permettant de décoller de la surface furent les trois risques majeurs auxquels ont été exposés les équipages d’Apollo. Aujourd’hui le risque accepté dans les programmes de vols habités est plus faible, de l’ordre de 1 %, mais reste encore très élevé au regard des activités commerciales, comme en aviation où il est 100 000 fois moindre.
Le risque et le danger
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Un asteroide est capture L
surface et l’étudier. Des réponses sur l’origine du système solaire et de la vie sur Terre pourraient être ainsi obtenues. L’équipage rentrera ensuite sur Terre, ayant réalisé une mission spatiale inédite et complexe et principalement dédiée à la recherche scientifique. Mais les objectifs de cette mission sont plus larges : ses avancées technologiques et opérationnelles seront directement utiles pour la première mission habitée vers Mars. Le vaisseau de capture de l’astéroïde utilisera la propulsion électrique solaire tout comme les futurs cargos envoyés vers la planète rouge. Les manœuvres complexes d’interception de l’astéroïde et de son transfert vers la Lune prépareront celles du pré-positionnement de cargaisons lourdes en orbite martienne avant le débarquement humain. Au cours de leurs sorties spatiales à la surface de l’astéroïde, les astronautes porteront des scaphandres de nouvelle génération avec des systèmes de support-vie adaptés à l’environnement martien. De nouveaux systèmes de rendez-vous et d’approche pour les vaisseaux seront mis au point. Enfin cette mission fera baisser les coûts d’étude et de développement de l’exploration de Mars puisqu’elle utilisera le lanceur lourd SLS, la capsule Orion et de nombreux systèmes qui ne devront pas être spécifiquement réétudiés.
a Nasa va réaliser, vers le milieu des années 2020, une mission d’un genre nouveau consistant à capturer un petit astéroïde, ou un morceau d’un astéroïde plus gros, et à le rapporter en orbite lunaire pour l’étudier. L’astéroïde sera choisi parmi les géocroiseurs qui s’approchent régulièrement de la Terre et dont un millier sont actuellement recensés. Deux scénarios sont envisagés : dans le premier, un vaisseau automatique s’approchera d’un petit astéroïde qu’il capturera à l’intérieur d’une structure gonflable ; dans le second, le vaisseau prélèvera à l’aide de bras robotiques un fragment rocheux à la surface d’un astéroïde plus volumineux à la surface duquel il se sera posé. Puis le vaisseau automatique le transportera vers la Lune et le placera sur une orbite stable autour de celleci où il pourrait rester des centaines d’années. Par sécurité, sa taille sera choisie pour que, s’il devait s’approcher de la Terre, il se consume entièrement dans l’atmosphère et ne puisse pas constituer un danger au sol. Après le succès de cette première phase de la mission, des astronautes décolleront à bord d’une capsule Orion, au sommet du futur lanceur lourd américain SLS, et seront placés sur une trajectoire de rendez-vous avec l’astéroïde. Au cours de ce voyage, l’équipage s’éloignera de la Terre d’une distance plus élevée qu’aucun autre homme auparavant, même lors des missions Apollo. Après avoir effectué un rendez-vous en orbite lunaire et un amarrage avec le vaisseau ayant capturé l’astéroïde, les astronautes effectueront des sorties spatiales pour prélever des échantillons à sa 186
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Frank Lehot est diplômé en médecine d’urgence et médecine aérospatiale. Il est navigant, instructeur et médecin lors des vols paraboliques de la société
Hôtels en orbite, ascenseur spatial, exploitation des ressources lunaires, conquête de Mars… L’aventure spatiale de l’humanité ne fait que commencer !
Novespace qui permettent la recherche scientifique en microgravité et la découverte de l ’apesanteur par le grand public. Il est conférencier en astronautique et en médecine spatiale, et auteur d’ouvrages sur les vols paraboliques et le tourisme suborbital.
25 euros ISBN 978-2-311-40090-8
Photographie de couverture : Columbus, ©Nasa Photographie de 4e de couverture : Adrian Mann
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Coll. Jean-François Clervoy
Ces récits illustrés et vivants, d’une lecture facile, évoquent toutes les grandes étapes de la conquête spatiale et sont ponctués d’anecdotes originales et d’encarts inédits sur la vie et le travail quotidiens des astronautes.
histoire de la conquete spatiale
D. R.
Jean-François Clervoy, astronaute lors de trois missions spatiales et Frank Lehot, médecin et instructeur des vols en apesanteur, vous font découvrir le passé, le présent et l’avenir des vols spatiaux habités, racontés comme jamais auparavant.
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Imaginée par les écrivains et réalisée par les plus grandes nations, la conquête de l’espace a toujours fait rêver.
Astronaute depuis 1985, Jean-François Clervoy effectue trois missions spatiales à bord de la navette spatiale américaine, en 1994 pour étudier l’atmosphère, en 1997 pour ravitailler la station russe Mir et en 1999 pour réparer le télescope spatial Hubble. Membre du corps actif des astronautes européens, il partage actuel-
Jean-François Clervoy
Frank Lehot
histoire de la
conquEte spatiale
lement son temps entre ses fonctions de senior astronaute à l’Esa (Agence spatiale européenne) et de président de la société Novespace qui organise les vols paraboliques pour la recherche en apesanteur et pour le public. Ingénieur général de l’Armement, il est diplômé de l’École polytechnique, de l’École nationale supérieure de l’aéronautique et de l’espace, et de l’École du personnel navigant d’essais et de réception. Jean-François Clervoy est officier de l’ordre de la Légion d’honneur, chevalier de l’ordre national du Mérite, titulaire de la Médaille de l’Aéronautique, de trois médailles « Space Flight » et deux médailles « Exceptional Service » de la Nasa, récipiendaire des diplômes « Komarov » et « Korolev » de la FAI.
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