Apollo 10

Apollo 10
Données de la mission
Vaisseau	Module de commande Apollo Module de service Apollo Module lunaire Fusée Saturn V
Équipage	3 hommes
Date de lancement	18 mai 1969 à 16:49:00 UTC
Site de lancement	Centre spatial Kennedy, Floride depuis le pas de tir 39B
Date d'atterrissage	26 mai 1969 à 16:52:23 UTC
Site d'atterrissage	15° 02′ S, 164° 39′ O (à proximité des Îles Samoa
Durée	8 jours, 0 heure et 3 minutes
Photo de l'équipage
Gene Cernan, Thomas Stafford et John W. Young
Navigation
Apollo 9 Apollo 11

Apollo 10 est une mission spatiale avec équipage du programme Apollo développée par l'agence spatiale américaine, la NASA, et dont l'objectif final était de poser des hommes sur la Lune avant la fin de la décennie 1960. La mission Apollo 10 constituait une dernière répétition avant la mission Apollo 11, qui permettrait les premiers pas de l'Homme sur la Lune. Son objectif était principalement de tester les orbites de descente et d'ascension du module lunaire, et les procédures de rendez-vous entre le LEM et le module de commande. La mission se déroula sans incident majeur et permit de vérifier la faisabilité de cet objectif.

Apollo 10 fut le deuxième vol habité à approcher la Lune (après Apollo 8) et le deuxième vol habité à tester le LEM (après Apollo 9). L'équipage était constitué de trois astronautes aguerris Thomas Stafford, John W. Young et Eugene Cernan.

Contexte

Le programme Apollo de l'agence spatiale américaine, la NASA, dont l'objectif est d'amener les premiers hommes sur la Lune, est sur le point d'aboutir début 1969. Au cours des missions qui ont précédé Apollo 10, l'ensemble des véhicules et des manœuvres ont été testés sans qu'aucun problème majeur ait été détecté. Les dirigeants de la NASA envisagent qu'Apollo 10 soit la première mission à effectuer un atterrissage sur le sol lunaire. Mais, dans la mesure où les Soviétiques ne semblaient pas préparer de mission d'éclat, ils préfèrent ne pas cumuler trop de points innovants dans la mission, et capitaliser leur expérience pour la mission Apollo 11.

Innovations et records

• Première mission à s'approcher aussi près de la Lune : 15,6 km.
• Première mission où un homme vola seul en orbite lunaire (John W. Young).
• Première mission à effectuer un arrimage en orbite lunaire après une simulation de rendez-vous.
• Première mission effectuant une retransmission de télévision couleur en direct depuis la capsule.
• Record de vitesse pour un véhicule à pilotage humain: 39 897 km/h (11,08 km/s) le 26 mai 1969 lors du retour depuis la Lune, selon le Livre des records Guinness.

Équipage et intervenants

Équipage

Les trois membres de l'équipage d'Apollo 10 sont :

• Thomas Stafford est le commandant de la mission. Il a deux vols à son actif : Gemini 6 (1965) et Gemini 9 (1966) ;
• John W. Young est le pilote du module de commande. Il a également deux missions à son actif. Il a été pilote de Gemini 3 (1963) et réalise à cette occasion le premier vol avec équipage du vaisseau Gemini avec Virgil Grissom. Par la suite, la NASA lui confie le commandement de la mission Gemini 10 avec comme coéquipier Michael Collins. Lancé le 18 juillet 1966, l'équipage effectue successivement deux rendez-vous spatiaux en s'arrimant à chaque fois à un véhicule cible Agena différent ;
• Eugene Cernan est pilote du module lunaire. Il a une mission à son actif : au cours de la mission Gemini 9 (1966), il effectue la deuxième sortie extravéhiculaire américaine.

Stafford et Cernan qui pilote le module lunaire ont déjà volé ensemble sur Gemini 9.

L'équipage est le plus expérimenté des missions Apollo^{[réf. nécessaire]}. Sur les 3 astronautes, il n'y a aucun novice (à l'instar d'Apollo 11) et ils cumulent ensembles 5 missions spatiales (contre 3 pour Apollo 11 et Apollo 8). De plus, deux d'entre eux ont déjà été commandant de mission pendant le programme Gemini (Stafford sur Gemini 9 et Young sur Gemini 10) .

Autres intervenants

Au cas où l'un ou plusieurs des membres seraient incapables de participer à la mission au moment du lancement, un équipage de réserve avait été formé :

• Gordon Cooper (Mercury 9, Gemini 5) : commandant suppléant ;
• Donn Eisele (Apollo 7) : pilote du module de commande suppléant ;
• Edgar Mitchell (Apollo 14) : pilote du module lunaire suppléant.

Une équipe d'astronautes et de techniciens spécialement dédiée au soutien en vol avait été préparée :

• Charles Duke (Apollo 16) ;
• Joe Engle (STS-2, STS-51-I) ;
• James Irwin (Apollo 15) ;
• Jack Lousma (Skylab 3, STS-3).

La direction du vol fut déléguée à quatre équipes, identifiées par une couleur (black, gold, maroon, orange). Les directeurs de chaque équipe étaient :

• Glynn Lunney (black team) ;
• Gerald Griffin (gold team) ;
• Milton Windler (maroon team) ;
• Pete Frank (orange team).

Principaux paramètres de la mission

• Vaisseau Apollo 10 (AS-505) :
  • module de commande/service « Charlie Brown » (C/SM-106, 28 834 kg) :
    • module de commande Apollo : CM-106,
    • module de service Apollo : SM-106 ;
  • module lunaire : LM-4 « Snoopy » (13 941 kg).
• Distance minimale d'approche de la surface lunaire atteinte le 22 mai 1969 à 21:29:43 UTC : 15,243 km
• Paramètres d'orbite terrestre :
  • périgée : 184,5 km ;
  • apogée : 190 km ;
  • inclinaison : 32,5° ;
  • période : 88,1 min.
• Paramètres d'orbite lunaire :
  • périsélène : 111,1 km ;
  • aposélène : 316,7 km ;
  • inclinaison : 1,2° ;
  • période : 2,15 h ;
  • nombre de révolutions autour de la Lune : 31.
• Amarrage/Largage du module lunaire :
  • largage le 22 mai 1969 à 19:00:57 UTC ;
  • amarrage le 23 mai 1969 à 03:11:02 UTC.

Déroulement de la mission

Le vaisseau Apollo est placé en orbite par une fusée Saturn V qui décolle le 18 mai 1969 à 16h49 UTC depuis le pas de tir LC 39B du centre spatial Kennedy. Ce sera le seul vol du programme Apollo qui décollera de ce pas de tir construit pour la fusée Saturn V.

Peu après avoir quitté son orbite terrestre basse, le vaisseau Apollo, surnommé « Charlie Brown », exécute la manœuvre d'amarrage au module lunaire. Après s'être séparé du troisième étage de la fusée Saturn V, il effectue une rotation à 180° puis arrime son nez au sommet du module lunaire avant de l'extraire de son carénage.

Au début de la mission, lors du trajet vers la Lune, les astronautes réalisent la toute première diffusion télévisée en couleurs et en direct depuis l'espace.

Opérations en orbite lunaire

Orbite de descente d'un LEM. La phase terminale (à partir du PDI) n'a pas été réalisée par Apollo 10

Cette phase représente le cœur de la mission d'Apollo 10.

Une fois le train spatial placé en orbite autour de la Lune, sur une orbite circulaire d'environ 110 km d'altitude, Young prend les commandes du CSM tandis que Stafford et Cernan s'installent dans le module lunaire pour réaliser une simulation d'atterrissage sur la Lune. Le module lunaire Apollo (LM) est constitué d'un étage de descente qui doit amener l'équipage près du sol lunaire et d'un étage de remontée chargé de ramener l'équipage en orbite. Après avoir vérifié notamment le fonctionnement de son radar, de son moteur d'ascension, le module lunaire, baptisé « Snoopy », se met en "orbite de descente" c'est-à-dire que son orbite est modifiée pour que son périgée ne soit qu'à 15,6 km de la surface. À part la poussée de l'étage de descente pour changer l'orbite, cette phase se fait sans aucune autre intervention des moteurs; c'est la stratégie pour descendre vers la Lune en consommant un minimum de carburant. Cette orbite permet également de pouvoir "recommencer" si un problème a lieu lors de la phase de descente. La phase de descente freinée et contrôlée par les moteurs (Powered descent) ne sera effectuée qu'avec Apollo 11.

La descente dure environ une heure, pendant laquelle de nombreuses photographies de la surface lunaire sont prises. Au périgée, des tests du radar de descente sont effectués ainsi que des tests de manœuvre avec l'étage de descente.

Dix-sept minutes après le périgée, une poussée est effectuée avec le moteur de descente pour placer le LM dans la trajectoire qu'aurait le LM en cas d'interruption d'urgence de la phase de descente, qui place le LM sur une orbite de 350 x 22 km en trajectoire de rendez-vous avec le CSM. Deux heures plus tard, à mi-chemin de la remontée, le module commence à se comporter bizarrement, effectuant des mouvements de rotation et d'inclinaison aléatoires. Après quelques secondes d'inquiétude et un juron devenu célèbre lâché involontairement à la radio — le micro étant encore ouvert à ce moment-là —, l'étage de descente est largué et la stabilité est récupérée en pilotage manuel par Stafford. Les analyses ont révélé que ce comportement était dû à une erreur humaine : le système de guidage du LM était resté en position "AUTO" ce qui le mène à rechercher automatiquement le CSM, ce qui n'était pas prévu dans cette phase de l'orbite.

Mais les tests en orbite ne sont pas encore terminés. Au périgée, une nouvelle poussée avec le moteur de remontée place le module d'ascension sur une orbite de 85 x 20 km, l'orbite qu'aurait le LM en cas d'ascension normale en provenance de la surface de la Lune. À partir de là, les phases s'enchaînent normalement et le module lunaire réalise enfin le rendez-vous spatial avec le vaisseau Apollo.

L'étage de descente va s'écraser sur la Lune tandis que le reste du module lunaire est placé en orbite héliocentrique. C'est le seul exemplaire de module lunaire Apollo resté intact.

Le moteur du module lunaire de retour ne contenait pas assez de carburant pour effectuer une remontée depuis le sol lunaire jusqu'au module de commande - compte tenu que la remontée s'effectuait depuis 15 km d'altitude - afin de simuler au mieux le poids du LEM lors du rendez-vous avec le CSM. Eugene Cernan avait dit "Beaucoup de gens disaient à notre égard "Ne leur donnez pas l'opportunité de se poser, parce qu'ils pourraient le faire vraiment ! Aussi le module lunaire de retour, la partie qui était censée quitter la surface lunaire n'avait pas assez de carburant. Ses réservoirs n'étaient pas totalement remplis. De sorte que si nous nous étions réellement posés sur la Lune nous n'aurions pu revenir".

Retour

Le vaisseau Apollo amerrit le 26 mai à 16h52 UTC à à proximité des Îles Samoa 15° 02′ S, 164° 39′ O. La mission a duré un peu plus de 192 heures. Apollo 10 a reproduit avec succès les principales étapes du vol lunaire, à la fois dans l'espace et au sol.

Les indicatifs d'appel attribués aux modules de commande C/SM 106 et module lunaire LM 4 furent respectivement Charlie Brown et Snoopy, en hommage aux personnages des Comic strips Peanuts créés par Charles M. Schulz, et très populaires à l'époque de la mission. Ce choix fait en particulier référence à une aventure rêvée de Snoopy, premier beagle sur la Lune qui était parue en six épisodes consécutifs dans la presse en 1969, quelques mois avant la mission Apollo 10. Charles M. Schulz dessina deux posters de ses héros que l'astronaute John Young montra à la caméra lors d'une retransmission télévision couleur pendant la phase d'approche de la Lune tandis que l'astronaute Thomas Stafford fit une démonstration du vol en apesanteur avec un Snoopy en peluche. D'indicatifs d'appel, Charlie Brown et Snoopy devinrent finalement les mascottes semi-officielles de la mission.

Le module de commande du vaisseau Apollo 10 qui est revenu sur Terre, est exposé au Science Museum de Londres.

Insigne de la mission

L'emblème de la mission, en forme de bouclier, représente le chiffre romain « X » en perspective, posé sur la Lune. Un module de commande ceinture la Lune et passe entre les bras du « X », alors qu'un module lunaire remonte depuis la surface. La Terre est visible en arrière-plan. Une bordure large, bleu ciel, porte le mot « APOLLO » au-dessus, et le nom de l'équipage au-dessous. Le contour de l'insigne est un liseré doré.

Anecdotes

• Premier juron prononcé dans l'espace et entendu en direct sur Terre, lorsque Cernan vit son module tourner dans tous les sens lors de sa remontée pour rejoindre le module de commande.

Photographies

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  Cernan et Stafford dans un simulateur du LM
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  L'embarquement de l'équipage
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  Le décollage
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  La Lune vue peu après le décollage
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  Un lever de terre
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  Le CSM
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  Le module lunaire amorçant sa descente
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  Le module de remontée du LM
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  Le module de remontée du LM
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  Le cratère Ritter
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  Le cratère Papaleksi
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  La Terre (au centre : l'Afrique du Nord)
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  La récupération de l'équipage
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  Le module de commande (exposé à Londres)

Source

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Apollo 10 » (voir la liste des auteurs).

Bibliographie

• (en) David Woods, Robin Wheeler et Ian Roberts, « Apollo 10 flight journal », sur Apollo flight journal, NASA, 2018
  Déroulement de la mission Apollo 10 durant les phases de vol : transcription des échanges radios associée à des explications de spécialistes.
• (en) Richard W. Orloff (NASA) : « Apollo by the numbers : A Statistical Reference »
• (en) NASA : Apollo 10 Characteristics - SP-4012 (NASA Historical DataBook)
• (en) Dick Lattimer (préf. James A. Michener), All we did was fly to the moon, Alachua, Fla, Whispering Eagle Press, coll. « History-alive » (n^o 1), 1985, 144 p. (ISBN 978-0-961-12280-5 et 0-961-12280-3, OCLC 12541695).

Voir aussi

Articles connexes

• Programme Apollo
• Apollo 9
• Apollo 11

Liens externes

• (en) Encyclopedia Astronautica : « Apollo 10 »
• (en) NASA : « The Apollo Spacecraft: A Chronology »
• (en) NASA : « Apollo Program Summary Report »
• (en) NASA : « Mission Report: Apollo 10 »
• (en) Vidéo de l'orbite lunaire d'Apollo 10