LE VAISSEAU APOLLO
DEVELOPPEMENT DU CSM 1958, les américains lancent leur premier satellite artificiel autour de la terre Explorer 1 propulsé par une fusée Jupiter. Ce Jupiter crée par l'équipe de Werner Von Braun est un petit lanceur construit à la hâte pour remplacer le "fiasco" du Vanguard de l'US Navy. Von Braun et ses équipes basées à l'Arsenal Redstone en Alabama ont dans leur carton des projets de lanceurs beaucoup plus performant, Juno et Nova basés sur un moteur de 680 tonnes de poussée. Le 28 octobre, deux mois seulement après la création de la NASA, l'agence qui regroupera les activités spatiale, le rapport Stever propose la mise en orbite par les Etats Unis d'une station orbitale en 1961 et le débarquement d'un homme sur la lune pour 1965-66. L'année 1959 est consacrée à étudier la propulsion des étages supérieurs des nouveaux lanceurs qui deviennent Saturn et Nova. En décembre, la filière cryogénique est recommandée et l'étude d'un moteur de 90 tonnes commandée chez Rocketdyne, filiale de North Américan. Alors qu'aucune décision n'est prise concernant l'envoi d'homme sur la lune, les USA commencent le développement de moteurs pour équiper de gros lanceurs. Dans le même temps, d'autres équipes commencent l'étude d'un vaisseau spatial multiplace pour survoler la lune. Le 18 janvier 1960, le programme de lanceur Saturn devient une priorité nationale placée sous la responsabilité du nouveau centre Marshall MSFC, né du regroupement des équipes de l'Arsenal et de la NASA sur l'ancien territoire de l'US Army. Pour la préparation de son budget 1962, la NASA chiffre son projet lunaire et trouve un nom pour la mission circumlunaire, ce sera Apollo (le nom est suggéré par Abe Silverstein, Directeur de l'Office des vols habités et officialisé par la NASA le 28 juillet). Le projet présenté aux institutionnels ne reçoit guère d'écho. Même si le Pt Eisenhower est un grand partisan de la conquête spatiale, il ne s'intéresse qu'aux gros lanceurs. Dans l'été, Kurt Strass et John Disher du
QG de la NASA proposent d'utiliser des "Boiler Plate" Apollo sur
quelques vols Saturn C1. Ces BP sont en fait des cabines de développement et
d'essais ayant la forme, la masse et la taille d'un véhicule de vol. Quatre
vols sur cinq sont planifiés. Le 5 septembre, un accord est signé entre le
centre Marshall et le Space Task Group de Cap Canaveral. Le 1er septembre, le Apollo Project Office est formé, Robert Piland est à sa tête. Octobre, les études sur la faisabilité
d'Apollo commandées à l'industrie US sont reçu par le STG. Sur les 64 firmes
qui ont
répondu à l'appel, 14 ont remis des propositions : Boeing Airplane
Company; Chance Vought Corporation; Convair/Astronautics Division de General
Dynamics Corporation; Cornell Aeronautical Laboratory, Inc.; Douglas Aircraft
Company; General Electric Company; Goodyear Aircraft Corporation; Grumman
Aircraft Engineering Corporation; Guardite Division de American Marietta Company;
Lockheed Aircraft Corporation; Martin Company; North American Aviation, Inc.;
et Republic Aviation Corporation. Ces 14 compagnies sont réduites à 12 quand
Cornell et Guardite sont éliminés. 1961, LE PARI 1961, un nouveau Pt arrive à la Maison
Blanche, John F Kennedy. Devant le coût "astronomique" du projet
présenté (8 milliards $ pour la mission circumlunaire et 30 milliards pour le
débarquement sur la lune), il refuse tout net. Quand l'URSS met en orbite le
premier homme à bord de la cabine Vostok et après le fiasco de "la baie des
cochons "à Cuba, il lance le défi de conquérir la lune avant 1970. Lors
de son discours du 25 mai devant le congrès, il déclare: Printemps 1961, le Space Task Group présidé
par Robert Gilruth recommande pour Apollo une cabine conique comme Mercury tandis que le Ames Space
Center étudie un "lifting body". Martin propose un véhicule conique,
General Electric propose un vaisseau qui ressemble au Soyouz russe et Convair propose
aussi un
" lifting body". Les trois constructeurs se rallient aux études de
Langley, et la configuration conique est adoptée. Max Faget qui dessina Mercury
propose un Apollo de grande taille, 4,3 m de diamètre contre 1,8 m pour Mercury. Des essais
de maquettes sont demandés aux équipes de Marshall. Les premières Saturn 1
qui
n'avait pas de charges utiles utilisait un "cône Jupiter" comme
coiffe en bout.
Douglas avait ainsi construit son étage S4 en conséquence pour s'adapter à ce
cône. Le modifier pour l'adapter au module de commande demandait
d'agrandir l'étage ce qui économiquement n'était pas rentable. L'équipe de
Faget doit s'y résoudre. Toutefois un compromis est trouvé en mai, Douglas
modifiera le S4 pour l'adapter au 3,8 m de diamètre du CM lors des missions SA
7, 8, 9 et 10. 5 mai, à bord d'une cabine Mercury, Alan Shepard réalise un "saut de puce" de 15 mn atteignant une altitude de 180 km avant de retomber en mer sain et sauf. En juillet, près de 300 personnes représentant les responsables de la NASA, les grandes firmes aérospatiales US, les politiques se réunissent à Washington pour définir le vaisseau Apollo. Les premiers appels d'offres sont lancés à l'industrie dans la foulé. A la fin du mois, la NASA invite 12 firmes à proposer un premier projet sur Apollo avant le 9 octobre Boeing Airplane Company, Chance Vought Corporation, Douglas Aircraft Company, General Dynamics/Convair, General Electric Company, Goodyear Aircraft Corporation, Grumman Aircraft Engineering Corporation, Lockheed Aircraft Corporation, McDonnell Aircraft Corporation, Martin Company, North American Aviation, Inc., et Republic Aviation Corporation. Le cahier des charges comprend l'étude d'un vaisseau capable de rester deux semaines en orbite terrestre basse. Ce vaisseau servira de base pour développer le véhicule lunaire et testera les différents systèmes nécessaires à cette mission (rentrée, environnement, support sol). Il sera lancé par un Saturn C1. La version lunaire sera testé par un Saturn C3 et le NOVA. La firme choisie devra développer le Command et Service Module CSM, l'adaptateur SLA, la logistique sol et le système de guidage en vol. Apollo sera un vaisseau triplace conique équipé de moteurs de contrôle d'attitude, d'un moteur pour les mises en orbite, d'un système d'éjection en vol LES et d'un système de récupération par parachutes ELS. L'intérieur recevra trois couchettes, un système de conditionnement de l'air, un système de récupération des déchets. L'atmosphère sera composée d'un mélange d'oxygène et d'azote sous 7 psi, de piles à combustible assurant la fourniture en électricité et en eau potable. Enfin un système de communication permettra les différentes liaisons en vol. Le 9 août, le premier contrat pour Apollo est passé avec le MIT Instrumentation Laboratory pour l'étude du système de guidage et de navigation G&N. Le MIT avait été contacté en début d'année pour six mois d'études. Fin novembre, le Manned Spacecraft Center MSC (ancien STG) contracte North American Aviation pour étudier un système de récupération en vol des cabines Apollo à base de para-pente. Le 28, alors que Martin annonce avoir remporté le contrat de développement du module de commande et de service Apollo, la NASA et le MSC annonce que c'est North American Aviation qui a reçu le contrat fort de ces nombreuses années d'expériences. Un autre contrat sera passé dans les 6 mois pour développer le module lunaire. NAA est aussi chargé de développer l'étage S2 du Saturn C5 tandis que sa filiale Rocketdyne développe l'ensemble des moteurs. Avec ces nouveaux contrats, NAA peut s'agrandir. A Downey, en Californie, les bureaux d'études n'occupent que les deux étages d'un modeste bâtiment. A coté, d'autres bâtiments abritent les activités spatiales. Du personnel est alors recruté et du terrain acheté pour construire d'autres bâtiments et installations. Au cours des 6 premiers mois de 1962, NAA doublera son effectif de 7000 à 14000 personnes. Une des plus grandes structures fabriquée pour Apollo est le Impact Test Facility. Avec ses 46 m de hauteur, il ressemble à une gigantesque balançoire. Sa mission, ester les modules de commande lâcher sur le sol ou dans un bassin afin de vérifier leur solidité et leur intégrité. Décembre, les premiers contractants sont désignés, Collins radio, Garrett Corp, Honeywell Inc et Northrop Ventura Division. COMMAND MODULE: PROBLEMES ET SOLUTIONS Comme prévu, la première année d'études concerne les structures, le bouclier thermique et la protection contre les radiations. La fabrication de maquettes qui n'est pas juger utile dans un premier temps va prendre une proportion importante au fur et à mesure du développement. Des Boiler Plate, ainsi nommé à cause de leur aspect de cocotte minute sont construits et testés. Un atelier de 305 personnes est chargés de les construire.
Janvier 1962, le Apollo Spacecraft Project Office (ASPO) est crée au MSC présidé par Charles W. Frick. L'ASPO sera le responsable technique auprès des contractants pour le développement du vaisseau Apollo. Les premiers dessins du CM sont présentés, ils préconisent une réduction du diamètre, la possibilité de retour en para pente, 160 kg d'eau pour la protection contre les radiations, des réservoirs de carburant redondant pour le système RCS et une augmentation du poids et du volume. Les propergols solides proposés pour le SM sont remplacés par des ergols stockables alimentant un unique moteur le SPS. Le premier ordre de fabrication de la première maquette est passé le 22. Février, un contrat est passé avec Lockheed Propulsion Company par NAA pour développer le système d'éjection du CM à propergols solides Launch Escape System LES. Afin de tester en vol la configuration, un booster Little Joe 2 est proposé comme pour le programme Mercury pour lancer la cabine. 5 lancements sont programmés entre 1963 et 1964 (décision prise en avril). Mars, la firme Marquard est sélectionnée
pour développer le système RCS du CM Apollo. Aerojet General corp est choisit pour le
moteur SPS, Pratt & Witney pour les piles à combustible et Avco Corp pour
le bouclier thermique. Le 4 avril, une maquette du CM Apollo,
construite par Space and Information Systems Division de NAA, est présenté au
public pour la première fois durant une visite de la presse chez NAA. Thiokol
Chemical Corporation est sélectionné pour réaliser le moteur de la tour
d'éjection Apollo le LES. Mai, c'est General Dynamics/Convair qui fabrique le lanceur Little Joe pour tester les BP Apollo et la tour d'éjection LES depuis le centre de White Sands au nouveau Mexique. Juin, l'utilisation d'oxygène à 100% permettra de sauver 12 kg sur le CM et de réduire la complexité du système de contrôle environnemental. Juillet, la première maquette d'Apollo est examiné chez NAA. La firme termine l'étude du bouclier thermique en fibre de verre pour le CM. Il reproduit la rigidité d'une coquille en aluminium et sera utiliser sur les BP. Beechcraft Aircraft Corp est sélectionné pour construire les réservoirs de stockage pour les ergols super critique. Alors que les études sur les moteurs et les
lanceurs vont bon train, le choix de la méthode pour atteindre la lune n'est pas encore
définie. Trois modes sont en concurrence: le mode direct, le rendez vous en
orbite terrestre et le rendez vous en orbite lunaire. Le mode direct nécessite
l'envoie d'un gros lanceurs de 9000 tonnes, NOVA. Avec le rendez vous en orbite
terrestre EOR, Von Braun prévoit l'envoie de pas moins de 15 Saturn pour
assembler un véritable train lunaire destiné à s'envoler vers la lune. Août, le développement du système RCS du SM
est réassigné à Rocketdyne à la place de Marquardt. La longueur du module
passe de 3,5 à 3,9 m afin d'augmenter la capacité en ergols. Selon le nouveau calendrier NASA, le développement du CSM Apollo sera terminé en 1965. Les dessins du SM seront termine en mai 1963 et ce du CM en juin, la construction du premier CSM est prévu en février 1964 pour un premier vol en mai 1965. Septembre, la NASA annule 5 maquettes de
modules de commande, trois BP et quelques équipements au sol suite à des
restrictions de budget. Le 7, le premier Boiler Plate BP 1 est
accepté par la NASA. Il sera destiné au NAA Engineering Development Lab pour des essais
d'impact sur terre et dans l'eau. Le 10, le BP 3, montrant l'aménagement
interne de la cabine est envoyé au MSC Octobre, les vols Apollo seront définis par
des lettres et des nombres suivant les missions: Novembre, NAA sélectionne Raytheon Company pour développer le système de guidage d'Apollo. Aerojet termine avec succès les premiers essais du prototype du moteur SPS du SM. Le développement du module lunaire LM est confié à Grumman. Décembre, le premier test du système de
parachute du CM réalisé au Naval Air Facility, El Centro, en Californie est un
semi échec, un des trois parachute ne se gonfle pas en totalité, un se
disreefed prématurément et le troisième se disreefed et se gonfle après.
Le CM M18 en décembre 1963 Les hésitations dans le choix du mode de vol pour atteindre la lune retardent les premiers travaux de développement du CSM chez NAA. Lorsque le LOR est choisit, il s'avère que le CSM ne sera pas adapter à une mission lunaire. Conçue pour des missions en orbite terrestre le CM Block 1 n'est pas équipé de sas d'amarrage avec le module lunaire. Autre changements, NAA transfère la construction du SLA, l'adaptateur avec l'étage S4B à Tusla en Oklaoma n'ayant plus de place à Downey. En cette fin d'année, NAA a construit 6 véhicules de test et deux maquettes à l'échelle 1. La grande variété et la complexité des pièces composants le vaisseau Apollo ainsi que le degré de faisabilité et de qualité demandé pour chacune impose de nombreux problèmes de fabrication. Ces problèmes demandent des avancés dans de nombreux domaines comme l'électronique, les matériaux anti feu, les isolants plastiques et cryogéniques, la métallurgie (soudure et brasure), les adhésifs, la mécanique et la conception de nouveaux outils de fabrication. Construire Apollo, c'est fabriquer et assembler 5 sous ensembles, le Command et Service module, le Lunar Module, le Lauch Escape System et le Spacecraft Adapter. Seul le LM est assemblé en dehors chez Grumman à Bethpage. Le SM et le SLA étant assemblé à Tusla. De nombreux sous traitants participent au développement, MIT pour le système de guidage, Collins Radio Cie pour le système de communication, Garret Corp pour le système ECS, Mineapolis Honeywell Regulator Cie pour le système de contrôle d'attitude et Northrop Corp pour le système de parachutes. BLOCK 1 vs BLOCK 2 Entre 1963 et 1964, la construction des modules Block 1 destinés aux vols circumterrestre et Block 2 destinés aux vols lunaires se poursuit en parallèle. En juin 1963, le contrat renégocié avec NAA porte sur 889 300 000 $ plus 50 000 000 $ d'honoraire, soit 934 400 000 $ pour la fourniture de 11 maquettes, 15 Boiler Plate et 11 vaisseaux de vol. Le 12 mars, le premier Boiler Plate de vol, le BP 13 est terminé et accepté par la NASA.
Pour la stabilisation du CM lors de son éjection en cas de mission avorté, des ailerons sont montés près du nez. De forme semi circulaire, ils permettent à la cabine de se placer en bonne position sur son nez. Les récents changements dans les sous systèmes de bord ont déplacé le centre de gravité de la cabine ce qui a conduit à allonger ses ailerons et à alourdir l'ensemble. La solution de NAA est de mettre ses ailerons dits "canard" sur le moteur de la tour d'éjection LES. La NASA accepte d'utiliser ses dispositifs sur le Block 1 et de voir si ils pourront être enlevé plus tard sur les Block 2.
Le système LES (Launch Escape System) en soufflerie dans le tunnel du centre Ames de la NASA. Janvier, le MSC annonce les nouvelles tâches
des 7 premiers astronautes américains: L. Gordon Cooper et Alan B.
Shepard seront responsables du restes des phases pilotés du programme Mercury,
Virgil I. Grissom sera spécialisé sur le programme Gemini, John H. Glenn sera
sur Apollo, Scott Carpenter couvrira l'entrainement aux activités lunaires et
Walter M. Schirra sera responsable de l'enrainement et des opérations pour
Gemini et Apollo. Pour coordonner l'ensemble des activités des astronautes,
Donald K. Slayton assurera la supervisation du bureau des astronautes. Mars, NAA termine la construction du BP 9 constitué du CSM et du LES. Il est livré au MSC pour des tests de vibration. En avril, il sera envoyé au centre Marshall pour être intégré au lanceur Saturn C1. Mai, à El Centro, Californie, Northrop Ventura réalise une série de tests pour qualifier le système de récupération au sol ELS. Le BP3 est ainsi largué d'un avion C 133 et freiné par trois parachutes. Juin, un premier essai grandeur nature de mise à feu du moteur SPS est réalisé au centre Arnold Engineering Development. Mais lors de la séquence d'arrêt, une valve reste ouverte et le moteur reste en fonctionnement à pression réduite ce qui détruit partiellement la tuyère. Juillet, le BP 6 est envoyé à White Sands. Le lanceur Little Joe est aussi envoyé de chez Genral Dynamic au White Sands Missile Range pour un test en août. Août, le contrat avec North American s' élève à finalement 934 millions $ pour la fourniture de 11 maquettes, 15 véhicules de test et 11 modèles de vol. Le 28, le lanceur Little Joe 2 est lancé pour un vol de qualification QTV 1 de White Sands.
Revue à Downey en août 1964 pour Apollo Septembre à El Centro, le boilerplate (BP) 3 est détruit pendant un test, son parachute se s'est pas déployé lors d'un essai de largage. il sera remplacé par le BP 19. 7 novembre, premier test Pad Abort (PA-1), qui permet au BP 6 de s'envoler propulser par un lanceur Little Joe 2 de White Sands. Après une trajectoire nominal, le CM est séparé du lanceur grâce à la tour d'éjection et atterrit soutenu par ses trois parachutes 165 secondes plus tard. Décembre, Pratt and Whitney Aircraft livre trois prototypes de piles à combustible pour le CM Apollo à NAA. Une première est mise en route en janvier produisant de 20 à 50 A durant 4 heures ainsi que 1 500 cm3 d'eau. 1964 1964 marque le début des études officielles du CSM Block 2 destiné au vol lunaire et équipé d'un système d'amarrage. En discussion depuis 1962, la façon de revenir du module de commande dans la mer ou sur terre reste en suspens. En ce début d'année, NAA recommande de faire revenir le CM sur mer, l'atterrissage sur terre étant une option secondaire. Finalement, la NASA se rallie à ce choix comme pour Mercury. Durant les années 1963-64, de nombreuses réunions permettent de définir les sous ensembles du CM en fonction des missions planifiées. Ainsi pour les missions de longue durée, une procédure de réparation ou de remplacement du matériel avait été mis au point dès le début des études. La création de ce concept et de l'outillage associé avait pour principal défaut d'augmenter la masse de la cabine. En avril 1964, la NASA fait savoir que ce concept ne lui plait pas, préférant que le travail se fasse au niveau de la fabrication et de la qualification des composants par des tests vigoureux. Si un problème devait intervenir en vol, l'équipage aurait pour instruction d'utiliser un autre système en doublon. NAA se devait d'améliorer son programme de fiabilité, de fabrication, d'essai, de traçabilité, de normalisation et de soutien sol. De tels engagements avaient déjà été pris pour le développement du Block 2. De plus NAA doit maintenant travaillé avec un nouveau partenaire, Grumman le constructeur du module lunaire LM. Ce dernier se plaint des nombreux changements dans le plan de vol qui l'oblige à changer ses propres composants. La simulation au sol d'une mission lunaire complète avec pour but la récupération de 160 kg d'échantillons lunaire est proposée, baptisé DRM. Elles permettra aussi de rechercher les éventuelles défaillances dans les procédures et déterminer les réponses à apporter dans la planification et les besoins sur les vaisseaux. Quatre mois de travaux intenses, de planification, d'analyses sont réalisées par des douzaines d'ingénieurs de la NASA et les principaux contractants. Afin de rendre possible un lancement précis en tenant compte des positions célestes de la terre et de la lune une date est sélectionnée, le 6 mai 1968. Chaque phase du vol est ainsi décortiquée, analysée, simulée et éventuellement corrigée. Un des résultats de cette revue de vol fut de définir la fonction "chaloupe de sauvetage" pour le LM. En fonction des pannes rencontrées au cours d'une mission, le LM pourra servir de de canot de sauvetage en utilisant son moteur, son système de guidage, son système de support vie et les autres systèmes destinés à assurer la survie de l'équipage jusqu'au retour sur terre avec le CSM. Afin de satisfaire à ce cahier des charges, les consommables de bord du LM (eau, vivres, oxygène, électricité) sont augmentés de 15%. Six ans après cette décision, la méthode se révèlera très utile lors de la mission Apollo 13 ! Les résultats de cette simulation permet d'accélérer le développement du Block 2 quelques peu délaissé. Différents du Block 1, le CM Block 2 possède un sas d'amarrage avec le LM et un tunnel de liaison. Ce système d'amarrage "tige-cône" permet au CM équipé d'une sonde male d'entrer en contact avec le cône récepteur du LM. 12 verrous assurent une liaison définitive entre les modules. La sonde enlevée libère le passage entre les deux modules. Les études sur la sonde du CM ont commencé fin 1963. Février, un carénage de protection appelé
Boost Protective Cover est rajouté au système d'éjection en vol LES. Son
rôle est de protéger les hublots du CM des flames du moteur d'éjection et
d'éviter l'échauffement du module lors de l'ascension. Le centre des vols
habités MSC demande à NAA d'étudier la
possibilité d'utiliser les moteurs RCS du SM lors de la désorbitation en cas
de panne du moteur principal SPS. Mars, la version Command Module Block 1 est finalisée et une première maquette est présentée. Les équipes du MSC et NAA passe en revue le Block 1: 70 requêtes sont acceptées, 14 repoussées à plus tard et 26 rejetées. Les couchettes inquiètent plus particulièrement les ingénieurs: Trop serrées, elles ne permettent pas aux astronautes de se mouvoir facilement dans la cabine même avec un scaphandre non pressurisé. Trois pilotes se situant côte à côte dans leur couchette seraient pratiquement immobilisés. En juillet, des ajustements sont été faits pour améliorer cette situation. Après une seconde revue en septembre, NAA commence la production du bloc 1, les modules de commande et de service destinés aux missions terrestre. Un prototype de batteries est livré par Eagle-Picher Industries, Inc chez NAA. Elles seront utilisé dans le CM lors de la rentrée dans l'atmosphère.
Maquette du CSM Apollo expoisé à New York pour la grande foire internationale, en fait exposition universelle qui couvrira 2 années de avril à octobre 1964-65. Elle s’est déroulée dans le parc de Flushing Meadows-Corona Park dans le quartier de Flushing. Le thème de la manifestation était ” Peace Through Understanding ” (La paix à travers la compréhension). Avril, les tests de mise à feu du moteur SPS
phase 1 se termine au centre Arnold Engineering Development et sur le site de
Sacramento de Aerojet-General Corporation's. Le dernier essai en simulation
d'altitude a duré 635 secondes. Après l'abandon de pièces de rechange dans le CM et le LM, les travaux sur le Block 2 se font plus rapide. Comme pour le LM, un important programme "minceur" est demandé à NAA (avec notamment la réduction du bouclier thermique et l'allégement de la structure du SM). Pour la première fois, 3 scaphandres représentatifs de l' équipement des astronautes Apollo sont utilisés dans les couchettes du CM (pressurisation des scaphandres et mise en place dans les couchettes cote à cote, test sur un scaphandre pour vérifier la mobilité). Les scaphandre de Gemini utilisés dans les mêmes conditions sont jugés mieux adaptés. Leur utilisation dans le cadre des missions en orbite terrestre conduirait à économiser de l'argent. La décision sera prise en mai suite à d' autres tests. Parallèlement les scaphandres pour Apollo seront redessinés. Le BP 12 est testé en
vol le 13 mai 1964 sur la base de White Sands au Nouveau Mexique avec une
fusée de type Little Joe 2. Cette fusée était capable de propulser le CM
avec le système d' éjection du CM à 10 km d' altitude. Ces tests permettent
de valider la tour de sauvetage et le retour du CM en parachute. L'atterrissage se fait
avec seulement deux parachutes, les suspentes du troisième s'étant cassés. 11 juin, début du mandatoire réalisé par NAA pour changer le CSM Block 1 et Block 2. Septembre, seconde revue de la maquette du Block
2. 67 changements sont
acceptés, 23 repoussées à plus tard et 12 rejetées. Elle est suivit par le début de la fabrication des premiers modules.. 8 octobre, la configuration du système de manœuvre orbitale RCS est établie pour le SM et le LM. Le même jour, la conception des radiateurs chargés du contrôle de l'environnement ECS est rejetée par le centre des vols habités. Sur la base des simulation des rentrées dans l'atmosphère, NAA recommande de nombreux changements sur le CM. Une autre inspection visuelle du système de contrôle environnemental est demandée. Le système de stabilisation et de contrôle en vol devra lui aussi être modifié afin d'éviter une catastrophe. Trois piles à combustible de Pratt & Witney sont soumises à des tests en chambre à vide chez NAA. A Downey, North American réalise un premier test de saut avec le BP 28 simulant un atterrissage avec trois parachute dans l'eau. Un second saut simule un atterrissage avec seulement deux parachutes. 26 novembre, le système de contrôle environnemental s'avère inadéquat sur le Block 1. Lors d'un essais mécanique simulant une rentrée à 20g, un bouclier thermique d'un CM casse à 120% de sa charge maximale. Le 8 décembre, la mission A 002 (Q Abort
test) permet au BP 23
lancé par un lanceur Little Joe 2 de White Sands de gagner une altitude de 9 km.
Après éjection, le BP déploie ses parachutes et revient en mer après 7 mn de
vol. Fin 1964, le programme de développement du CSM Block 1 et 2 est sur la bonne voie tout comme le programme du LM. 1965, GEMINI ENTRE EN SCENE Le programme Gemini est décidé à la hâte fin 1961 pour combler le trou entre les derniers vols Mercury et le premier vol Apollo habité prévu en 1966. Gemini permet de tester les techniques qui seront appliquer à Apollo, les vols de longues durée, les EVA et les amarrages. En un an et demi 10 vols habités sont lancés permettant de réaliser des EVA et travailler dans l'espace (GT 4, GT 9, 10, 11 et 12). GT 5 et 6 restent 8 et 15 jours dans l'espace tandis que les 5 dernières missions tenteront divers amarrages avec des étages de fusées Agena. L'expérience Gemini permet de sélectionner les astronautes qui partiront vers la lune dès 1966. Avec Gemini, la NASA inaugure son nouveau centre de contrôle, le Mission Control Center à Houston qui remplace la petite salle de Cap Canaveral utilisé pour Mercury. Le MCC servira à contrôler les missions lunaires. La NASA mène de front deux programmes, Apollo et Gemini. Comme les astronautes seront amenés à rester plusieurs jours dans l'espace lors du voyage terre-lune, la NASA avait besoin de données concernant le danger des micrométéorites dans la proche banlieue terrestre. Trois satellites Pegasus seront lancés par les dernières missions du Saturn 1 pour mener à bien cette étude. En parallèle, les sondes Ranger 8 et 9 transmettent toute une série de photos de la lune et d'images TV. Janvier, premier revue de concept du CSM
Block 2 chez NAA à Downey. 10 groupes de travail évalue le dessin du
vaisseau et résolvent quelques problèmes mineurs. 11 janvier, Dalmo-Victor est sélectionné par
NAA pour développer les antennes bande S grand gain qui seront utilisé au delà
de 14 816 km de la terre. 5 février, le SM 001 est mis à feu durant
10 seconde à White Sands. Ce module est la première pièces de vol du
programme. CM 009 en exposition 2 mars, troisième tests d'impact en mer du
BP 28. Dans une des grandes salles de NAA à Downey, un CSM Apollo en phase de test "polarity checker". Les tests ont pour but le système de guidage et de navigation du vaisseau. Un boitier est installé sur les couchettes du CM chargé de mesurer la réponse des gyroscopes. Le vaisseau est posé sur un support qui peut s'incliner de 6 dégrés à gauche et à droite et tourner sur lui même selon les 3 axes roulis, tangage et lacet. 2 avril, NAA présente ses modifications finales de
l' installation électrique du 011. Trois nouvelles batteries seront
installées. 6 mai, la firme SMD, structures & Mechanics
Division détermine que l'adaptateur LM SLA ne survivra pas à l'éjection
de la tour de sauvetage en cas de vol avorté. NAA consolidera les charnières
supérieures et les attaches et redimensionnera les amortisseurs du 009. 3 juin, Northrop Ventura termine les essais de
qualification du système de récupération au sol ELS à El Centro avec le BP 19. 19 juillet, NAA contracte Pratt & Witney
pour développer des piles à combustible pour Apollo pour 30 millions $. 2 août, c'est Marqauard Corp qui réalisera
le système de contrôle d'attitude RCS du SM Block 2 pour un montant de 6,5
millins $. 18 août, premier inspection du CSM 011 pour la
mission SA 202. 16 septembre, c'est le CSM 012 qui
réalisera le premier vol habité Apollo, mission AS204. 1er octobre, lors de la revue d'aptitude
finale chez NAA, le CM 002 est accepté par la NASA. Il est envoyé à White
Sands. 11 novembre, le moteur SPS du Block 1
termine ses tests de qualification.
15 décembre, le dernier test
statique du CSM (012) a lieu avec un facteur de charge de 140% simulant les
efforts en vol du S1C. Fin 1965, NAA a livré 18 maquettes, 18 BP et deux vaisseaux de travail à la NASA. 1966 La première mission habité du vaisseau Apollo est planifiée pour la fin de 1966 après les dernières missions Gemini. Nommée AS 204, elle sera piloté par Gus Grisson, Ed White et Roger Chaffee et testera le CSM Block 1 autour de la terre au cour d'un vol de 14 jours. Si la qualification du CSM pour les vols habités n'est pas autorisée, la mission sera inhabités. Janvier, essais du moteur SPS du Block 1
durant 600 secondes lors du troisième tests de qualification, soit 100 de plus que la durée nominale. Le moteur du SPS
du SM 002 devra fonctionner durant 310 secondes 7 février, le programme d' amaigrissement du CSM est
revue par NAA à Houston. 14 mars, les dates des livraisons des CSM pourraient changer, CSM 008 en avril 1966, CSM 011 le 15 avril et le 007 le 31 mars. La NASA déclare que la date reste le 28 février pour chacun des modules. 12 avril, une réunion a lieu à Bellcomm Inc sur l'
état d' avancement des scaphandres Apollo crée par David Clark en modifiant
ceux des Gemini. Août, le CM 012 est livré à Cap Canaveral. Durant tout l'automne, l'équipage s'entraîne pour sa mission tandis que les techniciens prépare le vaisseau. De nombreux problèmes retardent la date de lancement désormais fixée au 21 février 1967. Un second vol piloté est annulé remplacé par un vol du LM 1, suivit d'un vol avec le CSM 101 Block 2 qui devra s'amarrer au LM 2 (AS 205-208). 27 août, lancement d'un Saturn 1B, mission AS 202. Le CSM 011 est placé sur orbite puis récupéré dans le Pacifique après une rentrée atmosphérique après 1 h 33 mn de vol. 14 septembre, les coûts des tests des vaisseaux Apollo en chambre à vide au MSC sont estimés. Ainsi les tests du 008 ont coûté 7 034 000 $ en main d' œuvre plus 321 00 $ pour la chambre et 277 000 $ pour le matériel. Le vaisseau est resté 83 jours dans la chambre avec simulation d' une mission de 96 heures inhabité et 163 heures. Octobre, début des essais en parachute du CM Block 2 à El Centro. 25 octobre, les réservoirs de carburant du SM 017 se fissurent après un tests de mise en pression chez NAA. Le SM 017 prévu sur AS 501 a été choisi pour ce test après que des fissures aient été détectés sur les réservoirs du SM 101. Le SM 017 avait subi d' autres tests de mise en pression sans aucun problème. La commission d' enquête conclut à un défaut de corrosion du à l' utilisation de méthanol dans le réservoir. Du fréon et de l' alcool seront maintenant utilisés le tout nettoyé avec de l' azote. Le vol SA 204, prévu fin 1966 est retardé au 27
février 1967. Il doit utiliser le CSM 012 avec trois astronautes à bord pour
une mission en orbite terrestre. TRAGEDIE AU CAPE Le 27 janvier 1967, c'est le drame. Lors d'une banale répétition de compte à rebours sur le LC 34 où est érigé le lanceur Saturn 1B 204, les trois astronautes Grisson, White et Chaffee meurent dans leur cabine après le déclenchement accidentel d'un feu. Dans l'impossibilité de sortir et d'être rapidement secouru, les trois hommes sont rapidement asphyxiés par la fumée. Ce jour là, Dick Slayton est au centre de
contrôle du Cap au coté de Stuart Roosa, le Capcom. Les
astronautes prennent place dans la cabine 012, pour une seconde simulation de
compte à rebours. A 19 h 50 TU, la cabine est pressurisée, le CD doit se
terminé vers 23 h 31. Des questions sont posées: Le 28 janvier, une commission d'
enquête, avec 22 membres experts, est constituée. A sa tête, Floyd Thompson,
le directeur du centre de Langley. A ses cotés : Le 31 janvier ont lieu les funérailles des astronautes Grisson, White et Chaffee. Le 2 février, le CSM 014 prévu
pour le vol de Shirra arrive
de Downey en Californie au KSC, dans le Pyrotechnic Installation Building PIB.
Ce module doit servir comme simulateur pour le démontage du CSM 012. En outre,
la maquette n°2 et une maquette de l'intérieur du CM doivent servir pour l'
enquête. La tour de sauvetage LES, apparemment non concernée par l' incendie
est retirer du CM afin de réaliser des photos. On apprend aussi que la course aux délais avait fait faire des impasses dans la gestion du développement et de la fabrication du module de commande. Prés de 20 000 incidents avaient émaillé sa réalisation. Le 2 mars, des problèmes de câblage affectent le CM
017 qui doit voler avec le premier Saturn 5. Mi mars, le CM 017 est mis hors vol suite aux problèmes de câblage
rencontrés en début de mois. L'assemblage avec Saturn est prévu le 29
avril. Le SM 012 sera utilisé comme support au sol après désactivation de
ses systèmes. Il sera placé dans un coin éloigné au KSC pour 4 semaines. Début avril, NAA doit remplacer
les réservoirs d'oxygène du
SM 017 tandis que l'on découvre que les soudures des réservoirs de
combustible des SM sont contaminées. Le IMU système de mesure inertielle du CSM 017 est remplacé à
cause d' un problème avec les condensateurs. Ce qui ne retardera que de 2
jours l' assemblage avec le lanceur. Le rapport de la commission d'enquête sur Apollo 1 est remis le 5 avril à l' administrateur James Webb. Il comprend 3000 pages. Le programme se poursuivra avec 500 millions de $ en plus au budget et de nombreuses modifications dans les procédures et les spécifications du vaisseau : _ Tous les tests réalisés sous environnement 100% d' oxygène sont maintenant considérés dangereux, l' adoption d' une atmosphère composée de 60% d' oxygène et 40 % d' azote pour les opérations au sol sera appliquée; depuis le début de la conquête spatiale, c' est l' oxygène pur qui est utilisé pour assurer la pressurisation des cabines et scaphandres (sous une pression de 270 et 380 mm de mercure soit 1/3 de la pression atmosphérique). L' avantage de ce système outre sa simplicité était le gain de masse. Dans Mercury, il suffisait d'une réserve de 6 kg d'oxygène (dans une bouteille de 54 kg) et d'un système d'absorption de gaz carbonique, ce qui correspondait à un allègement notable par rapport à une solution où il aurait fallu emporter de l'azote. Le système de climatisation était également simplifié. La réduction de la pression intérieure permettait aussi d'alléger la structure et diminuait le taux de fuite de gaz. L'utilisation de scaphandres pour les EVA était également simplifié puisqu'ils utilisaient - même chez les Russes - une atmosphère d'oxygène pur. La solution qui avait bien fonctionné avec les vols Mercury et Gemini a été conservée sur Apollo, même si de nombreux spécialistes avaient souligné le danger d'incendie accru par cette atmosphère d'oxygène voisin du bars. En effet, a ce niveau tout brûle dans une atmosphère d' oxygène pur. Pour la santé, on note un dessèchement des muqueuses et cela empêche de boire chaud. Les effets à long terme ne sont donc pas géniaux, les stations spatiales ne pourront pas se permettre cette économie. L'utilisation d'un mélange d’azote et d’oxygène à faible pression avait été testé au sol au début du programme Mercury. Malheureusement ce mélange à basse pression est irrespirable pour l’homme et un technicien en avait fait les frais. Depuis, l’emploi d’oxygène pur permettait d’avoir toujours une atmosphère respirable. _ Les responsabilités pour les procédures de test au KSC et au JSC sont redéfinies ; _ Un office de la sécurité des vols est crée, indépendant de l' office des programmes de vols pour que chaque quartier général et centre revoient leurs spécification sur la conception, la fabrication et les tests des véhicules en toutes sécurité ; _ Un entraînement spécial sera demandé aux équipes sol et sur le pad afin d' être apte à combattre d' éventuels feu et de se servir du matériels de secours prévu ; Les principales modifications sur le vaisseau
sont les suivantes : Au total 1697 modifications seront proposées et 1341 approuvées. Pendant près de 18 mois, 150000 américains vont travaillés à l' application de ces modifications. 2582 substances combustibles seront recensées dans la Cabine. Le câblage électrique sera complètement refait.
Fin mai, suivant les changements sur le CSM Block 2 suite aux recommandations de la commission d'enquête sur Apollo 1, la NASA demande à NAA la fourniture de CSM supplémentaires. Cette demande sera confirmée en octobre. Quatre CSM seront construits après le 115A. Le 9 juin, Apollo 7 sera le premier vol vol habité Apollo avec un CSM Block 2. Trois autres missions suivront avec le CSM LM avant le débarquement sur la lune. en octobre, la NASA commande 4 CSM supplémentaires après le 115A. 6 missions sont prévues en 1968 et 5 en 1969. L'année 1967 se termine néanmoiuns en beauté avec le succès du premier vol du lanceur Saturn 5 le 9 novembre. Le CSM 017 est placé sur orbite terrestre. Après un vol dde 8 h 37, il est récupéré dans le Pacifique. Le 9 novembre, premier lancement d'un Saturn 5, mission AS 501. Le CSM 017 est placé sur orbite terrestre. Après un vol de 8 h 37, il est récupéré dans le Pacifique. Présentation du CM 004 avec la nouvelle écoutille en bois à Downey 1968 Février, des tests de vibration acoustique sont réalisés dans le bâtiment 49 du centre Johnson, le Vibration & Acoustic test facility, avec le CSM 105 et l'astronaute Gordon Cooper. Le test a pour but de déterminer si l'équipage a des problèmes visuels pendant le lancement du Saturn 5 à cause des vibrations basses fréquences. L'astronaute réalise 2 "runs" totalisant 2 mn 40 s. Il ne rapporte aucun problème visuel. Le vaisseau 105 sert aussi pour vérifier le système de plonberie et les connections du cablage qui seront utilisé pour le premier vol habité.
Mars, certification des CSM 101 et LM 3 au centre MSC de Houston. 4 avril, lancement du second Saturn 5, mission Apollo 6. Le CSM 020 est placé sur orbite terrestre basse. Allumant son moteur SPS, il est mis sur une orbite à grand apogée (22 300 x 330 km) qui lui permet de revenir traverser l'atmosphérique à grande vitesse. Le CM est récupéré 9 h 50 mn plus tard dans le Pacifique. 5 avril, les astronautes James A. Lovell, Stuart A. Roosa et Charles M. Duke participent à une récupération du CM 007 lors d'un test réalisé par les équipes du MSC dans la zone de récupération du golfe du Méxique. L'équipage très secoué par ce voyage de 48 heures ne recommanderont pas le module pour des balades en mer ! 27 avril, la NASA va préparer trois missions lunaires avec le Saturn 5 en parallèle en fin d'année. Juillet, la NASA et ses sous traitants terminent avec succès le dernier test en parachute d'un CM. Le CM Block 2 est maintenant considéré comme fiable et prêt pour les vols habités après 12 tests du Block 1, 4 tests du Block 2 et 7 tests "amélioré" du Block 2. Auparavant 77 Block 1, 6 block 2 et 25 Block 2 "amélioré" avaient participé aux tests de développement.
10 septembre, définition de nouvelles procédures
pour la sécurité des vols Apollo : 22 juillet, le CSM 102 est enlevé du programme de vol. Cette décision permettra d'économiser 22 millions $ sur le programme. De plus après ces essais au sol, le CM aurait subit trop de contrainte pour être à nouveau certifier pour un vol habité. Août, la NASA décide d'envoyer Apolo 8 autour de la lune en décembre suite aux retards du LM3. Frank Borman commandera l'équipage du CSM 103. L'annonce sera officielle après le vol Apollo 7. Après modifications du CSM, c' est un nouveau vaisseau qui est testé le 11 octobre 1968. La mission Apollo 7, avec Cunningham, Eisele et Schirra au commande permet de tester en orbite terrestre le premier CSM Block 2, le CSM 101. 31 octobre, les missions AS 504 et 505 deviennent Apollo 9 et 10. 12 novembre, la mission Apollo 8 CSM 103-LTA autur de la lune est confirmé. C'est Apollo 9 qui sera chargé de tester le LM3 en orbite terrestre avec le CSM 104. 1969 3 mars, lancement de la mission Apollo 9, CSM 104-LM3 pour tester le LM en orbite terrestre. La mission suivante Apollo 10 sera une répétition du débarquement sur la lune. Le LM4 survolera la lune à 15 km de distance sans s'y poser. 18 mai, mission Apollo 10 avec test du CSM 105 et du LM4 en orbite lunaire. 27 juin, la NASA annonce officiellement qu'Apollo 11 sera la première mission à tenter le débarquement sur le lune en juillet. 16 juillet, mission Apollo 11, CSM 106, LM5, l'homme est sur la lune. Octobre, la NASA décide d'augmenter la durée du séjour sur la lune pour les missions Apollo 16 jusqu'à 20. Les scaphandres A7l seront modifié et leur autonomie accrues. Apollo 12 rendra visite à la sonde Surveyor 3 tandis que les astronautes récupéreront la caméra TV. 14 novembre, mission Apollo 12 avec le CSM 107 et le LM6. 1970 Janvier , la NASA annule la mission Apollo 20 et replanifie les missions restantes avec un intervalle de 6 mois. 11 avril, mission Apollo 13. L'explosion d'un réservoir d'oxygène dans le SM 108 oblige l'équipage à annuler le débarquement sur la lune et à utiliser le LM7 comme "chaloupe" pour revenir sur terre. Septembre, peut être à cause de l'accident d'Apollo 13, la NASA annule deux missions lunaire et reprogramme les missions restantes Apollo 14 à 17. Les raisons officielles font état de réductions de budget. 1971 31 janvier, mission Apollo 14 avec un nouveau CSM modifié, le 109 et le LM8. 31 juillet, mission Apollo 15 avec le CSM 112 et le LM10. Pour la première fois l'équipage dispose d'une jeep le Rover construite par boeing. L'annulation des missions l'année dernière a interrompue la fabrication du CSM 111 et du LM9, qui ne seront pas réassigné à un autre vol. 1972 16 avril, mission Apollo 16 avec le CSM 113 et le LM11. Juin, il n'y aura pas de mission pour les CSM 115 et 115A, les travaux sont donc arrêtés. 7 décembre, mission Apollo 17 avec le CSM 114 et le LM12. C'est la dernière mission lunaire Apollo. 1973 Janvier, le matériel Apollo en surplus est mis en sommeil. Pour les missions Skylab, la NASA utilise les CSM 116, 117 et 118 commandés en 1968. Le vol commun Apollo Soyouz en 1975 utilise le CSM 111 prévu initialement pour Apollo 15 avant les remaniements de 1970. Toutes les cabines Apollo récupérés en mer sont aujourd'hui exposées dans des musées à travers les états Unis et le monde. Apollo 7 est au Canada et Apollo 10 en Grande Bretagne.
KSC, Kennedy Space Center
Le SM 12 a été mis en pièces pour l' enquête d' Apollo 1, comme le SM 14. Le SM 17 ayant explosé, c' est le SM 20 qui vole avec le CM 017 sur Apollo 4 et le SM 14 remonté avec le CM 020 sur Apollo 6 Après l' incendie de janvier 1967, aucun Block 1 ne revolera avec un CM et SM ayant le même numéro BLOCK II Programme de test principal au sol
BLOCK II Programme de test principal au sol après révisions et ajouts
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