La \'tite Gwennie du 29

La \'tite Gwennie du 29

La Lune et son exploration

La Lune (avec un L majuscule) est le satellite naturel de la planète Terre. Tout d'abord, un satellite naturel est un astre qui gravite autour d'une planète et qui s'est probablement formé en même temps que cette dernière; ensuite, un satellite artificiel est un engin qui a été créé par l'Homme, et mis en orbite autour de la Terre (ou d'une autre planète). Exemples: Phobos et Deïmos sont les satellites naturels de Mars; le télescope spatial Hubble et les satellites de communication sont des satellites artificiels qui orbitent autour de la Terre; Mariner 2 est un satellite artificiel envoyé en orbite autour de Mars. On appelle souvent les satellites naturels des lunes (sans majuscule).

 

La Lune est donc l'unique satellite naturel de la Terre. Sa surface est rocheuse et il y a beaucoup de cratères, formés par l'impact de météorites. Le sol lunaire est recouvert d'une couche poudreuse et granuleuse dont la composition est intermédiaire entre celle des météorites et des cendres volcaniques; les éléments principaux qui le compose sont le silicium, l'aluminium, le fer, le titane, le calcium et le magnésium. Les roches ont l'âge des plus vieilles roches terrestres soit environ 4,6 milliards d'années. Mais on sait aussi grâce à l'exploration spatiale que la surface de la Lune contient de l'eau (surtout aux pôles), entre 30 et 300 millions de m3, et qui aurait été apportée par les comètes.

 

On voit la Lune de la Terre, et pourtant notre satellite n'émet pas de lumière... Elle réfléchit simplement celle émise par le soleil! C'est une source de lumière secondaire. 

 

Diamètre: 3476km distance à la terre: env. 380 400km. période de rotation (= révolution autour de la Terre) : 27j, 7h43min, 14,95s. 

 

La Lune nous présente toujours la même face, car sa période de rotation ( le temps  qu'elle met pour faire 1 tour sur elle-même ) est exactement égale à sa période de révolution autour de la Terre ( le temps qu'elle met pour faire le tour de la terre ).  On observe cependant une libration lunaire: c'est un balancement apparent Nord/Sud et Est/Ouest de la face visible de la Lune, dû à la trajectoire elliptique de son orbite, à l'inclinaison de l'axe de ses pôles et à la rotation de la Terre. On peut donc observer depuis la Terre 59% de la surface lunaire.

 

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La pesanteur sur la Lune est est égale au 1/6 de la pesanteur terrestre. Donc, la vitesse nécessaire pour qu'un corps se libère de l'attraction lunaire (ne soit plus attiré par la Lune) n'est que de  2,38 km/s contre 11,2 km/s pour la Terre. On pèse donc 6 fois moins lourd sur la Lune que sur la Terre!

 

Le programme Apollo est un programme Américain (NASA) d'exploration de la Lune. Le principal but est d'envoyer des astronautes sur notre satellite pour la première fois. 

Apollo 1: Les trois astronautes de cette mission (Virgil Grissom, Edward White et Roger Chaffee) moururent asphyxiés dans la capsule qui avait pris feu lors de la "répétition générale" jugée inutile par la suite. Cet accident permit de nombreuses modifications pour les missions suivantes: désormais, chaque élément, pièce ou partie du vaisseau (et sa modification éventuelle) ferait l'objet d'une parfaite traçabilité écrite (ce qui fit d'ailleurs dire que le vaisseau ne décollerait pas avant qu'il n'ait son équivalent en poids de papier) car dans la précipitation de la première mission, le module d'Apollo 1 avait été beaucoup trop modifié et après l'incendie, personne ne savait précisément la configuration du vaisseau avant le drame; la trappe qui s'ouvrait en 9 secondes avec de l'entraînement fut remplacée par une trappe ouvrant sur l'extérieur en moins de 3 secondes (l'ouverture difficile de la trappe fut peut-être fatale aux trois astronautes); les éléments combustibles à l'intérieur furent remplacés ou protégés par des matériaux ininflammables pour réduire le risque d'incendie; l'atmosphère constituée de 100% d'oxygène pur dans la capsule fut remplacée par au moins 60% d'oxygène et 40% d'azote... Apollo 1 est une mission importante malgré le drame qui a obligé l'arrêt de la mission: 

"Je suis persuadé que nous aurions fini par nous casser la figure à plusieurs reprises avant d'arriver sur la Lune, peut-être même n'y serions-nous jamais arrivés s'il n'y avait pas eu Apollo 1. Nous sommes tombés sur un nid de vipères qui nous aurait donné bien du fil à retordre par la suite. Les problèmes auraient été traités petit à petit, sur plusieurs vols, en zigouillant plusieurs personnes au passage. L'incendie nous a obligés à arrêter tout le programme et à faire le grand nettoyage". Deke Slayton, patron des astronautes du programme Apollo.

Apollo 4: mission non habitée; lancement le 9 Novembre 1967; premier lancement de la fusée Saturn V (5). Vérification de la compatibilité de la capsule Apollo avec la fusée,  et l'efficacité du bouclier pour l'amerrissage de la capsule. 9h après le décollage de Saturn V, le module est récupéré dans l'océan Pacifique; tous les objectifs sont atteints et la mission redonne confiance à la NASA après la tragédie d'Apollo 1.

Apollo 5: mission non habitée; lancement le 22 Janvier 1968; pas de récupération prévue (le module LM-1 emporté par la fusée Saturn IB a brûlé dans l'atmosphère et  les débris ont plongé dans l'océan).

Apollo 6: mission non habitée; 4 avril 1968; Le module de commande est repris à bord du USS Okinawa après 10 heures de mission; mais dès le décollage, problèmes d'oscillation et de coupures intempestives et non expliquées des moteurs des second et troisième étages par la suite; pas un succès! Quelques modifications à apporter pour Apollo 7.

Apollo 7: mission habitée: Walter Schirra, Donn Eisele et Walter Cunningham; 11 octobre 1968; Objectifs, observations réalisées: comportement du vaisseau et de l'équipage à l'habitabilité, au pilotage et à la navigation, possibilité d'effectuer un rendez-vous orbital, au radar et à vue, capacité à réaligner la plate-forme de navigation en cas de panne de l'ordinateur; la capsule amerrit à 7 h 11. Avec le succès de la mission Apollo 7 (qui prouve notamment que le nouveau module de commande ou CSM, de type Block II, est complètement opérationnel), la NASA et les Etats-Unis franchissent la première étape du long et difficile chemin jusqu'à la Lune.

Apollo 8: mission habitée par les premiers astronautes à décoller à bord de la gigantesque fusée Saturn V Frank Borman, James A. Lovell et William Anders; 21 Décembre 1968; le lancement, la séparation des étages se déroule bien; placement du module en orbite lunaire; les astronautes observent la face cachée de la Lune pendant les révolutions de leur vaisseau autour du satellite, font des repérages pour les missions à suivre et prennent des photos; le succès est total pour la NASA et plus que jamais, ses dirigeants pensent sérieusement que l'objectif fixé par Kennedy (un homme sur la Lune avant la fin de la décennie) peut être atteint.

 

Apollo 9: mission habitée: James Mc Divitt, Randolph Scott et Russel Schweickart; décollage à bord de  Saturn V le 3 Mars 1969 du centre spatial Kennedy; mission en orbite terrestre; première sortie extra-véhiculaire effectuée par Schweickart, un peu écourtée mais  sans conséquence;  tests de manœuvres de secours dont celle qui sauvera l'équipage d'Apollo 13; retour sur Terre sans problème le 13 Mars de la même année. 

Apollo 10: mission habitée par Thomas Stafford, Eugene Cernan et John Young; décollage le 18 Mai 1969; mise en orbite lunaire le 21 mai; procédure d'alunissage: le module (LM) plane à 14,5km du futur site d'alunissage et teste le radar d'alunissage; ré-amarrage du LM au CSM avec succès; amerrissage du module sans encombre et récupération des astronautes le 26 Mai.

 Apollo 11: mission habitée par Neil Armstrong, Michael Collins, et Edwin Aldrin; décollage du haut des 111m de Saturn V le 16 Juillet 1969; descente de Neil Armstrong et Edwin Aldrin vers la Lune à bord du LEM Eagle, Collins restant en orbite autour de la Lune dans le CSM; après une manœuvre délicate le LEM se pose sur le sol lunaire; après un petit séjour dans le module, N. Armstrong et E. Aldrin préparent leur sortie. Le 21 Juillet 1969 à 3h56, Neil Armstrong pose le premier le pied sur la Lune en prononçant cette phrase devenue célèbre: "Un petit pas pour un homme, un bond de géant pour l'humanité",  E. Aldrin le suit quelques minutes plus tard et ils installent des instrument scientifiques après avoir planté dans le sol lunaire le drapeau Américain, suivis par près de 500 millions de téléspectateurs dans le monde. Après la réunion du LEM Eagle et du vaisseau resté en orbite, Colombia, et les retrouvailles de l'équipage, celui-ci amerrit le 27 Juillet 1969.

 Apollo 12: mission habitée par Charles Conrad, F. Gordon et Alan L. Bean; décollage de la Terre le 14 Novembre 1969; le LEM intrepid alunit sans encombre, avec à son bord F. Gordon et A. L. Bean (C. Conrad reste en orbite autour de la Lune) qui effectuent plusieurs sorties , observations scientifiques, récoltes de roches et cailloux, et promenades dans l'océan des tempêtes (c.f. carte des alunissages Apollo). Les astronautes reviennent en bonne santé sur Terre le 24 Novembre. 

 Apollo 13, la mission rescapée: mission "de routine" transformée en cauchemar pour J. Lovell, Fred W. Haise et John L. Swigert qui reviennent fatigués, amaigris mais en vie sur Terre le 17 Avril 1969 après un décollage le 11 Avril 1969; le 13 Avril, un réservoir d'oxygène explose, laissant les trois astronautes de la mission en danger de mort; pour survivre, l'équipage se réfugie dans le LEM (module d'alunissage) pourtant inadapté aux besoins de trois astronautes pendant quatre jours. les trois américains furent obligés de restreindre leur consommation d'électricité, de moins utiliser les instruments à bord (qui nécessitaient un système de refroidissement, sous peine de tomber en panne et augmenter le risque de mort pour l'équipage), de restreindre leur consommation de nourriture et d'eau.... et de chauffage! A l'amerrissage, il ne faisait plus que 5°C dans le LEM; le stress, la fatigue, le froid, l'absence d'eau et de nourriture décente (le rationnement et l'absence d'eau chaude interdisaient la réhydratation des aliments lyophilisés emportés à bord) firent que les astronautes, à eux trois (outre le fait qu'ils présentaient d'évidents symptômes de déshydratation à leur retour sur Terre) avaient perdu 14 kgs (la palme revenant à Lovell qui avait "fondu" de 6 kgs). En outre, Fred Haise avait développé une infection urinaire par manque d'eau, qui nécessita trois semaines de soins.

Apollo 14: mission habitée par  Alan B. Shepard, Edgar D. Mitchell et Stuart A. Roosa; décollage le 31 Janvier 1971; après quelques problèmes  d'arrimage du CSM ("Kitty Hawk") avec le LEM ("Antares"), qui obligèrent le pilote du module de commande (Roosa) à s'y reprendre à six fois (et de façon assez violente) pour capturer Antares; deux des astronautes se baladèrent sur la lune lors de longues sorties (env. 4h30) et ramassèrent des échantillons avec l'aide d'un petit véhicule affublé du surnom de "pousse-pousse lunaire" qui ne leur donna pas satisfaction; le 9 février l'équipage amerrit sans souci dans le Pacifique.

Apollo 15: mission réalisée par David Scott, Alfred Worden et James Irwin; décollage le 26 Juillet 1971; voyage sans problème, alunissage parfaitement accompli (malgré 600 mètres de distance au point d'alunissage initialement prévu); et première sortie du LRV  "Lunar Rooving Vehicle", la jeep lunaire dont les roues avant refusèrent de rouler à la première balade puis se mirent mystérieusement en marche pour les deux promenades lunaires suivantes; une caméra placée sur la jeep transmit des images plus précises et en couleur à la Terre, caméra qui, laissée sur l'engin lunaire, filma et retransmit le départ du module qui fut récupéré le 7 août malgré un parachute qui se mit en torche (c.f. photo).

Apollo 16: mission habitée par John Young, Charles Duke et Thomas Mattingly ; décollage le 16 avril 1972; voyage jusqu'à la Lune sans encombre; noms des modules: Casper et Orion; récolte de près de 100kg d'échantillons de sol lunaire lors de longues promenades; retour sur Terre sans problème le 27 Avril dans l'Océan Pacifique.

Apollo 17: 7 décembre 1972; mission réalisée par Eugene Cernan, Harrison Schmitt et Ronald Evans; décollage de Saturn V  produisant un "jour" en pleine nuit; aller et retour (19 décembre) effectués sans problème; récolte de 66 kg d'échantillons. 

Pour restrictions budgétaires, trois autres programmes (Apollo 18,19,20) furent annulés.

 

Localisation actuelle des différents modules des mission Apollo:

 

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Apollo 7

Module de Commande: National Museum of Science and Technology, Ottawa, Canada.

Apollo 8

Module de Commande: Chicago Museum of Science and Industry, Chicago, Illinois.

Apollo 9

Module de Commande "Gumdrop": Michigan Space and Science Center, Jackson, Michigan.

Module Lunaire "Spider" : Placé en orbite terrestre après sa séparation avec le module de commande. Cet orbite a commencé à décliner le 23 octobre 1981.

Apollo 10

Module de Commande "Charlie Brown": Science Museum, Londres, Grande-Bretagne.

Module Lunaire "Snoopy": Placé en orbite héliocentrique.

Apollo 11

Module de Commande "Columbia": The National Air and Space Museum, Washington, D.C.

Module Lunaire "Eagle": Séparé du Module de Commande le 21 juillet 1969 à 23:41 UT (7:41 PM EDT) et renvoyé sur la Lune. Point d'impact inconnu.

Apollo 12

Module de Commande "Yankee Clipper": Virginia Air and Space Center, Hampton, Virginie.

Module Lunaire "Intrepid": S'écrase sur la Lune le 20 novembre 1969 à 22:17:17.7 UT (5:17 PM EST) 3.94 S, 21.20 W

Apollo 13

Module de Commande "Odyssey": Kansas Cosmosphere and Space Center, Hutchinson, Kansas (autrefois au Musée de l'Air à Paris).

Module Lunaire "Aquarius": Brûle dans l'atmosphère terrestre le 17 avril 1970 au retour de la mission. Les restes ont plongé dans l'Océan Pacifique, au large de la Nouvelle-Zélande.

Apollo 14

Module de Commande "Kitty Hawk": Astronaut Hall of Fame, Titusville, Floride.

Module Lunaire "Antares": S'écrase sur la Lune le 7 février 1971 à 00:45:25.7 UT (6 février à 7:45 PM EST) 3.42 S, 19.67 W

Apollo 15

Module de Commande "Endeavor": USAF Museum, Wright-Patterson Air Force Base, Dayton, Ohio.

Module Lunaire "Falcon": S'écrase sur la Lune le 3 août 1971 à 03:03:37.0 UT (2 août, 11:03 PM EDT) 26.36 N, 0.25 E

Apollo 16

Module de Commande "Casper": U.S. Space and Rocket Center, Huntsville, Alabama.

Module Lunaire "Orion": Après le désarrimage final du 24 avril 1972, la perte du contrôle d'attitude sur le LM empêche l'exécution d'un crash ciblé. Point d'impact inconnu.

Apollo 17

Module de Commande "America": NASA Johnson Space Center, Houston, Texas.

Module Lunaire "Challenger": S'écrase sur la Lune le 15 décembre 1972 à 06:50:20.8 UT (1:50 AM EST) 19.96 N, 30.50 E

 

On dit couramment que la Lune n'a pas d'atmosphère. Mais ce n'est pas vrai: les astronautes des missions Apollo ont eu l'occasion de voir des signes concrets de cette très fine couche (si fine qu'elle est appelée exosphère). La sonde LADEE ( Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer -> pour explorateur de l'atmosphère lunaire et de son environnement de poussières) a été lancée le 6 Septembre 2013 en Virginie aux Etats-Unis afin d'en savoir davantage sur cette très fine atmosphère lunaire avant qu'elle ne disparaisse à cause des missions lunaires que de nombreux pays rêvent de mener. Le but est de connaître la composition exacte de cette atmosphère; On sait déjà qu'elle contient du sodium et du potassium (grâce à des coronographes utilisés lors d'éclipses de Lune, depuis la Terre), de l'hélium et de l'argon (grâce à un spectromètre de masse). D'autres éléments et molécules sont soupçonnés d'être présents dans cette couche atmosphérique et y sont recherchés, comme le méthane (CH4), l'oxygène (O), l'hydroxyde (OH), l'eau (H2O), le carbone, le soufre (S), le silicium (Si), l'aluminium (Al), le magnésium (Mg), le calcium (Ca), le titane (Ti), et le fer (Fe). Le but est aussi  de comprendre leur origine, et le cycle de l'eau sur notre satellite. La mission de LADEE durera 170 jours (dont 100 pour la phase d'exploitation scientifique).

 

 

Voilà, j'espère que vous avez apprécié cet article très long! Ce n'est pas facile de faire court, il y a tellement de choses à dire! 

 



11/11/2013
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