Les engins de l'espace

LES ENGINS DE L’ESPACE

Avertissement Les informations contenues dans cet ouvrage reflètent l’état des connaissances et interprétations actuelles, et sont susceptibles d’être remises en cause lors de nouvelles découvertes.

LES ENGINS DE L’ESPACE T E X T E S J A C Q U E S D AY A N E T C A T H Y F R A N C O I L L U S T R A T I O N S J A C Q U E S D AY A N

LES PREMIÈRES FUSÉES

Jules Verne, visionnaire

Dans ses célèbres romans De la Terre à la Lune (1865) et Objectif Lune (1870), l’écrivain français Jules Verne raconte un voyage vers la Lune dans une fusée en forme d’obus, propulsée par un immense canon. Les trois héros font le tour de la Lune, survolent sa face cachée, avant de retomber avec succès dans l’océan pacifique. Un récit étrangement visionnaire, un siècle avant la mission Apollo 11.

Au Moyen Âge, les chinois sont les premiers à utiliser des fusées à poudre pour combattre leurs ennemis. Il faut attendre le début du XXe siècle pour qu’un savant russe, Konstantin Tsiolkowski, suggère l’idée d’envoyer une fusée dans l’espace, en remplaçant la poudre par des carburants liquides pour la propulser. Quelques années plus tard, l’américain Robert H. Goddard, avec des idées similaires, expérimente le premier tir de fusée moderne.

Le développement des fusées

À droite, l’illustration montre l’arrivée de la fusée-obus à la base de lancement. Jules Verne situe cette dernière en Floride, à l’endroit d’où s’envolera en 1969 la première fusée emmenant des hommes sur la Lune.

En 1919, Robert H. Goddard, un professeur de physique américain publie Une méthode pour rejoindre les altitudes extrêmes. Le 16 mars 1926, il parvient à faire décoller la toute première fusée à carburant liquide, qui atteint une hauteur de 12,5 m. Poursuivant ses travaux, Goddard conçoit et expérimente des fusées de plus en plus grandes. Il meurt en 1945, à l’âge de 63 ans, sans avoir pu réaliser son rêve : voir une fusée atteindre la Lune.

Robert H. Goddard (le deuxième à droite) et une fusée de sa conception, en 1932

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Des missiles aux lanceurs modernes

À partir des années 1930, les fusées (appelées aussi lanceurs) bénéficient de progrès rapides, en tant qu’armes de guerre destinées à lancer sur l’ennemi des charges explosives. Dans les années 1950, les premiers vrais lanceurs spatiaux voient le jour.

Mis au point par les Allemands et utilisé à la fin de la Seconde Guerre mondiale, le terrible missile V2 (ci-contre) peut emporter une charge explosive d’une tonne.

Au cinéma

À l’aube de la conquête spatiale, celle-ci inspire plus que jamais les auteurs et les réalisateurs de films. En 1950, le film américain Destination Lune remporte un immense succès. Entre fiction et documentaire (le réalisateur a pris conseil auprès d’un pionnier de l’astronautique), le film raconte la conception d’une fusée, son voyage vers la Lune, son alunissage et son retour sur Terre.

Un lancement historique

Le 4 octobre 1957, le lancement par les russes du satellite artificiel, Spoutnik 1 (qui signifie « compagnon de voyage ») marque le début de la conquête spatiale. L’engin est placé en orbite autour de la Terre par la fusée R-7 Semiorka. Il accomplit le tour de la planète en 1 heure et 35 minutes, émettant des « bip-bip » devenus célèbres.

Spoutnik 1 est lancé par l’imposante fusée R-7 Semiorka (30 m de haut).

Spoutnik 1 est une petite sphère d’aluminium de 58 cm de diamètre et de 83 kg, dotée de quatre antennes radio ; elles ont envoyé des signaux vers la Terre durant 21 jours.

LES VOLS SPATIAUX HABITÉS Après le lancement réussi de Spoutnik par les russes, les américains répliquent, en 1958, avec la mise en orbite du satellite

Explorer 1. Une véritable course à l’espace s’engage entre les deux nations qui y

Une cosmonaute nommée Laïka

Le 3 novembre 1957, Laïka, une petite chienne d’environ 3 ans, s’envole pour l’espace, dans sa combinaison de cosmonaute bardée de capteurs, à bord de la capsule Spoutnik 2. Malheureusement, elle ne supporte pas les conditions de vol lors du lancement de la capsule, ni la chaleur insoutenable à l’intérieur de cette dernière à la suite d'un incident technique.

Elle mourra dans l’espace mais deviendra une héroïne de la conquête spatiale.

expédient les premières sondes. Il s’agit maintenant de passer à l’étape suivante : savoir s’il est possible d’envoyer des êtres vivants dans l’espace. En 1957, la petite chienne russe Laïka est le premier être vivant placé en orbite terrestre.

Habitacle de vie de Laïka

Ham : un singe dans l’espace

Le 31 janvier 1961, c’est au tour du chimpanzé américain Ham de s’envoler vers l’espace, à bord de la capsule Mercury.

Le petit singe revient avec succès sur Terre. La capsule amerrit dans l’océan atlantique. Il est fêté comme un héros. Les tests effectués à bord de la capsule prouvent qu’il est désormais possible d’envoyer un homme dans l’espace.

Le vaisseau Mercury

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Hublot

Le premier homme dans l’espace

Siège éjectable

Bouclier thermique

Réserves d’oxygène

Antennes

Bouclier thermique

Le 12 avril 1961, le cosmonaute russe Youri Gagarine devient le premier homme à voyager dans l’espace, à l’âge de 27 ans. Cet ancien pilote de chasse fait le tour de la Terre en 1 heure et 48 minutes dans le vaisseau Vostok 1, lancé par la fusée Semiorka.

Puis il entame sa descente. À propos de la rentrée dans l’atmosphère il dira : « le vaisseau spatial était entouré de flammes (...), j’étais un nuage de feu qui fonçait vers la Terre ». Finalement, parvenu à une altitude de 7000 m, l’homme actionne son siège éjectable et achève sa descente sous un parachute. Il est célébré comme un héros.

Module de service Le vaisseau Vostok 1

Le programme Mercury

Ce programme américain est destiné à envoyer un homme en orbite terrestre. Le vaisseau Mercury (à bord duquel a voyagé Ham) a été conçu à cet effet. C’est à bord d’un vaisseau identique, que John Glenn devient le premier américain à tourner autour de la Terre, quasiment un an après Youri Gagarine, le 20 février 1962. Durant le vol, automatisé, un problème technique l’oblige a contrôler manuellement l’orientation du vaisseau (ci-dessus, le poste de pilotage). John Glenn effectue trois tours de terre en moins de 5 heures. En 1963, dans le cadre du même programme, l’astronaute Gordon Cooper tourne 22 fois autour de la planète en 34 heures.

Le décollage de la fusée Atlas 6 qui envoie John Glenn dans l’espaceà bord de la capsule Mercury « Friendship 7 ».

L’INCROYABLE MÉSAVENTURE D’ALEXEÏ LEONOV Le 18 mars 1965, le russe Alexeï Leonov réalise la première sortie dans l’espace, hors du vaisseau Voskhod 2. Il est relié à ce dernier par un long cordon de 5 m. Vêtu d’un scaphandre pressurisé, qui lui fournit de l’oxygène pour respirer, il effectue une sortie de 10 minutes et contemple émerveillé la Terre. Mais au moment de retourner dans le vaisseau, il ne peut plus rentrer dans le sas car sa combinaison a gonflé. Il ne reste plus qu’une solution : évacuer de l’air de sa combinaison pour la faire dégonfler. Un pari risqué mais gagnant. Leonov réintègre son vaisseau. Il a perdu 6 kg !

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LES SONDES

Comment navigue une sonde ?

Une sonde est propulsée par une fusée qui la place sur la bonne trajectoire. Portée par son élan, elle poursuit sa route, son antenne toujours tournée vers la Terre pour ne pas perdre le contact avec les contrôleurs au sol. Durant le voyage, l’engin peut être amené à effectuer quelques ajustements comme de légères corrections de trajectoires. Arrivée à destination, la sonde est prise dans la gravitation de la planète et se place en orbite autour d’elle ou s’y pose.

Envoyées à des centaines de millions de kilomètres de la Terre, les sondes, des engins spatiaux automatisés, sont les exploratrices du Système solaire. Elles mettent parfois des années pour parvenir à destination.

Bardées d’instruments scientifiques, transmettant images et données à la Terre, elles explorent les planètes, les comètes ou encore, les astéroïdes. Elles les survolent, se placent en orbite autour d’eux et peuvent même s’y poser, pour prélever des échantillons en surface ou forer le sol.

Une sonde vers Europe

Au début des années 2020, la NASA prévoit d’envoyer une sonde, baptisée Europa Clipper, vers Europe, une des 69 lunes de Jupiter, pour l’étudier. Europe est célèbre pour l’océan qui se cache sous la glace de sa surface. D’une profondeur de 100 km, il pourrait abriter des formes de vie d’où l’intérêt d’une telle mission.

Rosetta

Visiter une comète

Lancée en 2004, la sonde européenne Rosetta a accompli un long voyage de 10 ans vers la comète Tchouri. Elle a parcouru 6,5 milliards de km avant de se placer en orbite autour de cette dernière pour l’étudier, deux années durant. La sonde y a même largué un petit robot nommé Philae. Malgré un atterissage chaotique et deux rebonds, Philae s’est mis au travail, prenant des photos du sol de la comète et effectuant diverses mesures.

Mais ayant atterri dans l’ombre d’une paroi rocheuse, il n’a pu recharger ses batteries pour poursuivre sa mission.

Philae Il faudra plusieurs années pour pouvoir exploiter toutes les données de la sonde Rosetta et de son petit robot Philae. Les comètes constituant le matériau le plus ancien du Système solaire, cette mission devrait nous en apprendre d’avantage sur la formation des planètes et leur évolution.

Un incroyable voyage

En août 2012, la sonde Voyager 1 a franchi les limites du Système solaire, 35 ans après avoir été envoyée dans l’espace pour explorer les planètes et leurs satellites !

Elle a déjà parcouru plus de 19,5 milliards de km... et continue d’émettre des signaux grâce à ses batteries au plutonium. Les scientifiques estiment que la sonde s'épuisera complètement d'ici 2025.

Voyager 1

Plus près du Soleil

En 2018, la sonde américaine Parker Solar Probe est partie à la rencontre du Soleil. Elle est le premier engin à s’en approcher d’aussi près, pénétrant son atmosphère extérieure. Les données récoltées vont permettre d'étudier l’activité du Soleil et notamment les vents solaires, ces flux de particules chargées électriquement qui parcourent le Système solaire à la vitesse de 450 km/seconde. Equipé d’un bouclier thermique révolutionnaire, en carbone composite, le vaisseau peut affronter des températures de près de 1 400 °C. À l’intérieur, la température n’excédera pas 30 °C.

Le Soleil est à 149,6 millions de km de la Terre.

La sonde Parker Solar Probe frôlera l’astre à 6,2 millions de km seulement !

L’œil de Mars

Mars Express

Lancée en 2003 vers la planète rouge, la sonde européenne Mars Express a réalisé de spectaculaires photos en 3D de la surface martienne (ci-contre, le profond canyon de Melas Chasma). Toujours en activité, la sonde a fait de nombreuses découvertes. Elle a notamment détecté du méthane dans l’atmosphère martienne. Ce gaz pourrait être le signe d’une activité volcanique récente. À moins qu’il ne provienne de la respiration... d’organismes microscopiques ! Sa mission devrait s'achever fin 2020.

Objectif Mercure

La mission BepiColumbo, européenne et japonaise, a envoyé une sonde vers Mercure en 2018. Arrivé à proximité de la planète, l’engin a largué deux orbiteurs, munis d’une palette d’instruments de mesure, qui viendront se positionner autour de Mercure pour l’étudier. Le voyage durera 7 ans.

Mercure a été peu explorée car elle est très difficile d’accès en raison de sa proximité avec le Soleil.

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TA B L E D E S M AT I È R E S

LES PREMIÈRES FUSÉES 2 LES VOLS SPATIAUX HABITÉS 4 DESTINATION LUNE 6 LES FUSÉES ACTUELLES 8 LES SATELLITES 10 LES SONDES 12 LES ROVERS 14 LES STATIONS SPATIALES 16 DE NOUVEAUX ENGINS 20 OBJECTIF MARS 22

© 2020, FLEURUS ÉDITIONS 57, rue Gaston Tessier, CS 50061, 75166 Paris Cedex 19 www.fleuruseditions.com Direction : Guillaume Arnaud Direction éditoriale : Emmanuelle Braine Bonnaire Conception de la collection : Émilie Beaumont et Jack Delaroche Édition : Amandine Doubre Conception graphique : Éric Laurin sous la direction de création de Élisabeth Hébert Direction artistique : Bleuenn Auffret, assistée de Julien Di Giorgio Mise en page : Graph’M Direction de fabrication : Thierry Dubus Fabrication : Sabine Marioni Loi n° 49-956 du 16 juillet 1949 sur les publications destinées à la jeunesse, modifiée par la Loi n° 2011-525 du 17 mai 2011.

Dépôt légal : mars 2020 4e édition – N° d’édition : J20015 ISBN : 978-2-2151-5809-7 • MDS : 282962N3 Achevé d’imprimer en février 2020 en Italie Par LEGO S.p.A par l’intermédiaire d’Ercom

Crédits photographiques Fonds des pages : pixabay.com. Page 2 : Robert H. Goddard © NASA Goddard Space Flight Center. Page 3 : Destination Moon © Bridgeman – Affiche Destination Moon © AKG – Décollage Spoutnick 1 © ESA – Terre © NASA. Page 4 : Décollage Laïka © ESA – La chienne Laïka © Hemis – Le chimpanzé Ham © NASA. Page 5 : Portrait de Gagarine © ESA – Portrait de John Glenn © NASA – Tableau de bord de Mercury © NASA – Décollage Mercury © NASA. Page 6 : Neil Armstrong © NASA – Buzz Aldrin © NASA – Michael Collins © NASA – Scène lunaire © NASA. Page 7 : Eagle © NASA – Module lunaire russe © NASA – Empreinte sol © NASA – Aldrin descend © NASA – Buzz Aldrin © NASA – Amerrissage © NASA. Page 8 : Coiffe Fusée Soyouz © ESA / Pierre Carril – Décollage Soyouz © ESA / NASA. Page 9 : Intérieur Soyouz © ESA/ S.Corvaja – Module orbital © ESA / Roberto Vittori, John L. Phillips, Sergeï Krilalev – Falcon 9 © SpaceX – Ariane V © ESA. Page 10 : Galileo © ESA – Module orbital © ESA. Page 11 : Hubble © NASA – Les piliers de la création © ESA, NASA Hubble heritage team – WFIRST © NASA WFIRST Project – Deorbit © ESA – NISAR © NASA / JPL. Page 12 : Sonde Rosetta © ESA – Sonde Philae © ESA – Europa Clipper © NASA/ JPL. Page 13 : Mars Express © ESA – Solar Probe © JHU / APL – Mars Melas Chasma © ESA / DLR / FU-Berlin. Page 14 : Atterrissage Curiosity © NASA. Page 15 : Airbags Mars Pathfinder © NASA – Sojourner © NASA – Exomars © ESA. Page 16 : MIR / Navette spatiale © NASA – Saliout © NASA - Skylab © NASA. Page 17 : Construction ISS © NASA / ESA – ISS / Navette spatiale © NASA. Page 18 : Combinaison EMU © NASA/ESA – Siège spatiale © NASA – Combinaison Orlan © NASA / ESA – Photo Cupola © NASA / ESA / Samantha Cristoforetti – Bras Canadarm © NASA – Cupola extérieur © NASA / ESA / Samantha Cristoforetti. Page 19 : Cargo Cygnus © NASA / ESA – Expérience scientifique © NASA / ESA / Chris Cassidy – Robonaut © NASA / ESA / Karen Nyberg – Déjeuner ISS © NASA / ESA. Page 20-21 : Starman © SpaceX – New Glenn © Blue Origin – Ariane 6 © ESA – Retour fusée Falcon © SpaceX – Barge en mer © SpaceX – Intérieur capsule Blue Sheppard © Blue Origin – Dream Chase © Sierra Nevada Corporation. Page 22 : Hibernation © Space Works Enterprise – VASIMR © NASA. Page 23 : Maisons mobiles © NASA – Mars © NASA. Couverture et vignettes : illustrations réalisées par Jacques Dayan.

Les images à découper sont des reprises d’images des pages intérieures.

MDS : 282962N3

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