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CHRONOLOGIE
SPACE SHUTTLE

LES PREDECESSEURS DE
LA NAVETTE SPATIALE

Après la guerre, les alliés découvrent des plans allemands qui les intéressent vivement. Ils représentent des engins capables de sortir de l'atmosphère et de parcourir très rapidement de grandes distances avant de s'abattre sur une cible. Cela pouvait à la fois servir surtout des des buts militaires et en second plan faire progresser la conquête spatiale.

Les fusées de Peenemùnde

Au centre de recherche allemand de Peenemùnde, au Nord de l' Europe le général Dornbergeret et Wernher von Braun ont mis au point au cours de la guerre, des fusées terriblement efficaces. La première, la A 4, d' une une poussée de 25 tonnes, est lancée en 1942 pour la première fois. Peu après, les trop célèbres V 2 bombardent l'Angleterre. Ces engins de mort pouvaient transporter une tonne d'explosifs sur une distance de 300 kilomètres. A la fin de la guerre, la fusée A 4 B, encore plus puissante, a une autonomie de 600 kilomètres. La découverte de plans sur la fusée A 9 (180 tonnes de poussée et 5000 km d' autonomie), au milieu des montagnes de documents retrouvés à Peenemûnde, furent la preuve que l'Allemagne était sur le point d'attaquer l'Amérique à partir des côtes européennes. Plus tard, von Braun raconta: " Nous estimions que nous étions capables de réaliser une fusée transportant un pilote sur une distance de 645 kilomètres en 17 minutes. Cet engin décollerait à la verticale et se poserait en planant sur des pistes normales. Nous avions en projet un engin capable de faire le tour de la terre en orbite au-dessus de l'atmosphère avant de planer vers le sol pour s'y poser normalement ".

L'Amérique entre en scène

Après la fin de la Seconde Guerre mondiale, les Etats Unis comprennent qu'ils ont beaucoup de retard sur l'Allemagne dans le domaine des fusées balistiques. Ils entreprennent de nombreux travaux, aussi bien dans le domaine militaire que dans celui de la recherche spatiale. Le 14 octobre 1947, Charles Yeager est le premier homme à voler à une vitesse supérieure à celle du son. Son avion, le Bell X 1, est propulsé par un moteur-fusée de 2 700 kg de poussée. Le général Dornberger, l'un des directeurs du centre de Peenemûnde pendant la guerre, est devenu conseiller technique à la société Bell Aircraft Corporation. En 1951, il étudie le projet du Bell Bomi, extravagant pour cette époque. L'engin est constitué de deux fusées superposées, aux ailes accolées. L'ensemble ressemble à la navette spatiale actuelle; cependant le gros réservoir et les fusées latérales sont englobés dans une autre navette beaucoup plus grosse. Le Bomï décolle verticalement et après deux minutes de montée, la grosse fusée se sépare et revient se poser sur le sol en vol plané avec son pilote. Pendant ce temps, l'autre partie de l'ensemble continue sa course à plus de 8 400 kilomètres à l'heure, à une altitude de 44 kilomètres. Cet appareil pouvait traverser les Etats-.Unis en 75 minutes. C'est un projet qui date de 50 ans!

Une abondance de projets

L'Europe, elle aussi, s'intéresse à l'espace et aux engins spatiaux récupérables. Dès 1948, la British lnterplanetary Society étudie une navette réutilisable. Les sociétés anglaises Bristol Siddeley et Rolls-Royce imaginent de faire revenir les fusées jusqu'à leur base de départ, à l'aide de moteurs conventionnels. Une étude du même type est faite par la société allemande ERNO, (actuellement maître d'oeuvre du laboratoire spatial Spacelab), et par les sociétés françaises Nord Aviation (aujourd' hui Aerospatiale) et SNECMA. Ce projet comporte une fusée de 52 mètres de long, développant 72 tonnes de poussée, capable de décoller et de revenir se poser sur la Terre. Cet engin porteur propulse une navette de 26 mètres de long. La société allemande Junkers projette de construire une double fusée à ailes, capable de mettre en orbite terrestre, à 300 kilomètres d'altitude, une charge de 2 750 kilos. Cet ensemble pesait 220 tonnes. Il décolle le long d'une rampe de lancement inclinée d'une longueur de 2,9 kilomètres, poussé par un chariot à fusées. Le Mustard, financé par le ministère de l'aviation britannique, est un projet étonnant. Il est formé de trois véhicules identiques, superposés. Deux de ces engins servent au décollage. Arrivés à une altitude de 61 kilomètres, ils se détachent laissant le troisième s'élever au-dessus de l'atmosphère pour placer en orbite une charge de 3 000 kilos. Les trois véhicules reviennent se poser de la même façon. Les Américains reprendront ce projet en le nommant Triamese.

Le Dyna Soar

Le lancement triomphal du premier satellite artificiel soviétique, en octobre 1957, pousse les Etats-Unis à développer leur programme de recherche spatiale. Ils prennent conscience du fait que, civilement et militairement l'espace devient un problème primordial. En 1959, la compagnie Boeing obtient un contrat de l'armée de l'air pour étudier un planeur orbital habité: le Dyna Soar. Il sera muni de gouvernes aérodynamiques conventionnelles pour les vols dans l'atmosphère et de fusées d'orientation pour son passage dans le vide spatial. Il devra être réalisé en matériaux résistant aux hautes températures, tels que la céramique ou le graphite. La fusée Titan III est choisie pour lancer ce véhicule. Le Dyna Soar est baptisé X 20. Boeing commence la préparation du lancement en 1965. Il est prévu que les premiers essais se fasse sans pilote. La fusée Titan III C emporte à une altitude de 80 kilomètres le véhicule fixé sur son nez. Le Dyna Soar doit atteindre une vitesse de 21 000 kilomètres à l'heure avant de venir se reposer en planant à la base aérienne d' Edwards en Californie. Malheureusement au cours de l'étude, les problèmes s'accumulent et les prix augmentent énormément. Le secrétaire à la Défense, Robert McNamara, décide qu'il faut désormais concentrer tous les efforts sur la réalisation d'un laboratoire spatial d'observation, en utilisant comme véhicule de retour la cabine Gemini au lieu d'un planeur orbital. Cela devient indispensable pour surveiller l'Union soviétique et les autres parties du monde. L'astronaute Cordon Cooper prouva à bord d' une cabine Mercury que l'observation de la Terre à partir d'une station spatiale est étonnamment précise . Alors qu' il survolait l'Afrique du Nord en mai 1963, il distingua nettement le sillage d'un bateau qui remontait le Nil. Au-dessus de l' Inde et du Tibet, il repéra des routes sinueuses, aperçut des villages dont il observa les maisons et put même voir la fumée qui s'échappait des cheminées. Le projet d'un véhicule spatial capable de revenir se poser en planant sur une piste normale n' est pas pour autant abandonné. Il parait intéressant d'entreprendre la réalisation du Dyna Soar mais, auparavant il est nécessaire de bien connaître les caractéristiques de l'atmosphère à haute altitude.

L'avion de recherche X 15

La société North Aviation réalise le X 15, destiné à explorer les frontières de l'espace. Les premiers essais remontent à 1959. Le but est non seulement de s'élever très haut mais aussi de voler à environ 6 fois la vitesse du son pour permettre d'étudier la rentrée dans l'atmosphère d'un véhicule spatial. Une poignée à la gauche du pilote sert à contrôler l'appareil quand il se déplace à des altitudes où la densité de l'air est très faible ou même nulle, là où les gouvernes aérodynamiques sont sans effet. Des fusées placées dans le nez de l'appareil produisent les mouvements de tangage et de déplacements latéraux, d'autres, situées au bout des ailes, donnent les mouvements de roulis. A bord de cet appareil, dès le mois de novembre 1961, Robert M. White vole à la vitesse de 6 585 kilomètres à l'heure. En juillet 1962, il devient un astronaute puisqu'il s'élève à 103 kilomètres. Les records sont enfin établis à l'altitude de 107,8 kilomètres en août 1963 et à la vitesse de 7 272 kilomètres à l'heure en octobre 1967. mais ce programme ne se déroule pas sans drame. Le 15 novembre 1967, le major de l'armée de l'air américaine J. Adams se tue en présentant mal son avion lors de son entrée dans l'atmosphère: le X 15 se brise à une altitude de 18288 mètres.
L'ensemble du programme de recherche se termine en novembre 1968.

Grâce à tous ces vols à grande vitesse et à haute altitude, les chercheurs américains se sont bien familiarisés avec les problèmes posés par l'entrée dans l'atmosphère terrestre d'un véhicule revenant de l'espace à grande vitesse. Ils commencent alors la réalisation de planeurs orbitaux spécialement étudiés pour ces missions de retour sur terre. De nombreux tests sont faits en soufflerie, au centre de recherche de Langley, pour définir la meilleure forme aérodynamique à donner à un planeur orbital. La plus grosse difficulté à surmonter est celle du retour dans l'atmosphère. Les cabine Gemini et Apollo résistent à l'énorme échauffement produit à ce moment mais elles reviennent sur terre, un peu comme une pierre, et il suffit de les munir d'un bouclier les protégeant contre la chaleur. Par contre, un planeur orbital doit pouvoir évoluer dans les airs et planer réellement jusqu'à une piste d'atterrissage. Il faut réduire au maximum la dimension des ailes, qui supportent mal les températures élevées, mais pas trop, pour que l'appareil s'appuie sur l'air. La solution la meilleure est de réaliser un planeur à fond plat. Le premier planeur orbital est le M2 F1. Il n' est destiné qu'à tester les formes à basse vitesse. Il est réalisé en bois. Aux cours des premiers essais, l'appareil est remorqué par une voiture et ne décolle pratiquement pas mais, par la suite, il accomplit quelques vols réussis. Plus tard, le M2 F2 et le HL 10 sont largués à 13 700 mètres d'altitude par un B 52 de la même façon que le X 15. Ces deux planeurs orbitaux montaient à haute altitude et revenaient se poser ensuivant la trajectoire qui devrait être prise ultérieurement par les véhicules spatiaux. La mise au point de ces deux engins de recherche est difficile. Plusieurs pilotes sont blessés car le contrôle et l'atterrissage étaient très délicats. Fin 1970, le HL 10 est au point. Il fait son meilleur vol à 1965 kilomètres à l'heure, après avoir atteint une altitude de 27 500 mètres. Le dernier planeur orbital est le X 24. Le premier prototype avait une forme en biseau, légèrement arrondie sur le dessus, plate en-dessous, avec, à l'arrière, deux grandes dérives. Il est largué d'un B 52 pour la première fois en 1969. Puis on le modifia. Le X 24 B qui suivit est nettement plus esthétique. Il est très allongé. Sa partie inférieure est plate et forme une sorte d'aile en delta. Il se révèle nettement plus facile à piloter et à poser sur une piste normale que le précédent. De nombreux vols sont effectués afin d'acquérir une bonne expérience.

Les recherches aérodynamiques faites avec les planeurs orbitaux ont été capitales pour le développement du projet de navette spatiale. La forme idéale à donner à l'engin fut longue à déterminer: il devait être capable d'aborder les premières couches d'air à des vitesses d'environ 27 000 kilomètres à l'heure mais aussi de planer à 500 kilomètres à l'heure.

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