Apollo 8

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Apollo 8
Insigne de la mission Apollo 8
Insigne de la mission Apollo 8
Données de la mission
Organisation NASA
Vaisseau Module de commande Apollo
Module de service Apollo
Équipage William Anders
James Lovell
Frank Borman
Masse CSM : 28 870 kg
CM : 5 621 kg
SM : 23 250 kg kg
Lanceur Fusée Saturn V SA-503
Date de lancement à 12:51:00 UTC
Site de lancement Centre spatial Kennedy, Floride
Date d'atterrissage à 15:51:42 UTC
Site d'atterrissage 8° 06′ N, 165° 01′ O
Durée 6 jours, 3 heures et 0 minute
Insertion orbite lunaire h 59 min 20 s
Désorbitation lunaire h 10 min 17 s
Nombre d'orbites 10
Périgée 110,6 km
Apogée 112,4 km
Paramètres orbitaux
Nombre d'orbites 2
Apogée 185,18 km
Périgée 184,40 km
Période orbitale 88,19 minutes
Inclinaison 32,15°
Photo de l'équipage
William Anders, James Lovell et Frank Borman
William Anders, James Lovell et Frank Borman
Navigation

Apollo 8 est le premier vaisseau spatial avec équipage à quitter l'orbite terrestre basse et le premier à atteindre la Lune, à s'y mettre en orbite et à en revenir. Les trois astronautes constituant l'équipage — Frank Borman, James Lovell et William Anders — sont les premiers à se rendre à proximité de la Lune, à assister à un lever de Terre, à le photographier et à échapper à la gravité d'un corps céleste.

Apollo 8 est lancé le . C'est la deuxième mission de vol spatial avec équipage du programme spatial américain Apollo après Apollo 7, qui est resté en orbite terrestre. Apollo 8 est le troisième vol et le premier lancement avec équipage de la fusée Saturn V, et le premier vol spatial humain depuis le Centre spatial Kennedy (cap Canaveral, Floride).

Initialement prévu comme le deuxième vol d'essai du module lunaire Apollo avec équipage et du module de commande, devant être effectué sur une orbite terrestre moyenne elliptique au début de 1969, le profil de la mission est modifié en pour un vol orbital lunaire plus ambitieux avec le module de commande uniquement, programmé en décembre de la même année, car le module lunaire n'était pas encore prêt à effectuer son premier vol. L'équipage de l'astronaute Jim McDivitt, qui s'entraîne à effectuer le premier vol du module lunaire en orbite basse terrestre, devient l'équipage de la mission Apollo 9, et l'équipage de Borman est transféré à la mission Apollo 8. Ils bénéficient ainsi de deux à trois mois d'entraînement et de préparation en moins que prévu, et remplacent l'entraînement prévu pour le module lunaire par un entraînement à la navigation translunaire.

Apollo 8 met 68 heures pour parcourir la distance qui le sépare de la Lune. L'équipage effectue dix orbites autour d'elle en vingt heures, au cours desquelles il réalise une émission télévisée la veille de Noël dans laquelle il lit les dix premiers versets du livre de la Genèse. À l'époque, cette émission est la plus regardée de tous les temps. Le succès de la mission Apollo 8 permet à Apollo 11 d'atteindre l'objectif du président américain John F. Kennedy de faire atterrir un homme sur la Lune avant la fin des années 1960. Les astronautes reviennent sur Terre le , lorsque leur vaisseau spatial amerrit dans le nord de l'océan Pacifique. À leur retour, ils sont nommés « hommes de l'année » par le magazine Time pour 1968.

Contexte[modifier | modifier le code]

À la fin des années 1950 et au début des années 1960, les États-Unis sont engagés dans la guerre froide, une rivalité géopolitique avec l'Union soviétique (URSS)[o 1]. Le , l'URSS lance Spoutnik 1, le premier satellite artificiel. Ce succès inattendu alimente les craintes et l'imagination dans le monde entier. Il démontre non seulement que l'Union soviétique a la capacité de transporter des armes nucléaires sur des distances intercontinentales, mais il remet également en question les prétentions américaines de supériorité militaire, économique et technologique[o 2]. Le lancement provoque la crise du Spoutnik et déclenche la course à l'espace[o 3].

Le président John F. Kennedy pense que non seulement il est dans l'intérêt national des États-Unis d'être supérieurs aux autres nations, mais que la perception de la puissance américaine est au moins aussi importante que les faits. Il lui est donc intolérable que l'Union soviétique soit plus avancée dans le domaine de l'exploration spatiale. Il est déterminé à ce que les États-Unis soient compétitifs et recherche un défi qui maximise leurs chances de gagner[o 1].

A cette époque, l'Union soviétique dispose de meilleures fusées de lancement. Kennedy choisit donc un objectif qui dépasse les capacités de la génération existante de fusées pour rééquilibrer la position respective des États-Unis et de l'URSS, même si cela ne peut pas être justifié par des raisons militaires, économiques ou scientifiques. Après avoir consulté ses experts et conseillers, il choisit le projet de faire atterrir un homme sur la Lune et le ramener sur Terre[o 4]. Ce projet a déjà un nom : le projet Apollo[o 5].

Pour réaliser cet objectif, il est décidé d'adopter le principe d'un rendez-vous en orbite lunaire, dans le cadre duquel un vaisseau spatial spécialisé se pose sur la surface de la Lune. Le vaisseau spatial Apollo comporte par conséquent trois éléments principaux : un module de commande (CM) avec une cabine pour les trois astronautes, la seule partie qui retourne sur Terre ; un module de service (SM) pour fournir au module de commande la propulsion, l'énergie électrique, l'oxygène et l'eau ; et un module lunaire à deux étages (LM), qui comprend un étage de descente pour l'atterrissage sur la Lune et un étage de montée pour le retour des astronautes en orbite lunaire[o 6]. Cette configuration peut être lancée par la fusée Saturn V qui est alors en cours de développement[o 7].

Structure[modifier | modifier le code]

Équipe principale[modifier | modifier le code]

L'affectation initiale de Frank Borman comme commandant, de Michael Collins comme pilote du module de commande (CMP) et de William Anders comme pilote du module lunaire (LMP) pour le troisième vol d'Apollo avec équipage est officiellement annoncée le [o 8],[note 1]. Collins est remplacé par Jim Lovell en , après avoir souffert d'une hernie discale cervicale qui nécessite une opération chirurgicale[o 9]. Cette composition d'équipage est une première à l'époque dans la mesure où le commandant n'est pas le membre d'équipage le plus expérimenté : Lovell a déjà volé deux fois auparavant, sur Gemini VII et Gemini XII. C'est également le premier cas d'un commandant d'une mission précédente (Lovell, Gemini XII) volant en tant que non-commandant[o 10],[o 11].

Position Astronaute Nombre de vols spatiaux
Commandant de la mission Frank F. Borman II Second et dernier vol spatial
Pilote du module de commande James A. Lovell Jr. Troisième vol spatial
Pilote du module lunaire[note 2] William A. Anders Seul vol spatial

Équipe de réserve[modifier | modifier le code]

L'affectation de l'équipage de réserve, composé de Neil Armstrong comme commandant, Lovell comme CMP et Buzz Aldrin comme LMP, pour le troisième vol d'Apollo avec équipage est officiellement annoncée en même temps que celle de l'équipage principal[o 8]. Lorsque Lovell est réaffecté à l'équipage principal, Aldrin est muté au poste de CMP, et Fred Haise est amené comme LMP de réserve. Armstrong commande plus tard Apollo 11, avec Aldrin comme LMP et Collins comme CMP. Haise fait partie de l'équipage de réserve d'Apollo 11 en tant que LMP et vole sur Apollo 13 en tant que LMP aussi[o 11],[o 12].

Position Astronaute
Commandant Neil A. Armstrong
Pilote du module de commande Edwin E. Aldrin Jr.
Pilote du module lunaire Fred W. Haise Jr.

Équipage de soutien[modifier | modifier le code]

Pendant les projets Mercury et Gemini, chaque mission a une équipe principale et une équipe de réserve. Pour Apollo, un troisième équipage d'astronautes est ajouté, connu sous le nom d'équipage de soutien. Il s'occupe du plan de vol, des listes de contrôle et des règles de base de la mission, et veille à ce que les équipages principal et de réserve soient informés de tout changement. L'escouade de soutien élabore des procédures dans les simulateurs, en particulier pour les situations d'urgence, afin que les formations principales et de réserve puissent s'entraîner et les maîtriser lors de leur apprentissage[o 13]. Pour Apollo 8, l'équipe de soutien est composée de Ken Mattingly, Vance Brand et Gerald Carr[o 11],[o 14].

Le Capsule Communicator (CAPCOM) est un astronaute du centre de contrôle de la mission à Houston, au Texas, qui est la seule personne à communiquer directement avec l'équipage[o 15]. Pour Apollo 8, les CAPCOM sont Michael Collins, Gerald Carr, Ken Mattingly, Neil Armstrong, Buzz Aldrin, Vance Brand et Fred Haise[o 11],[o 14].

Trois équipes sont chargées du contrôle de mission, chacune dirigée par un directeur de vol. Ceux d'Apollo 8 sont Clifford E. Charlesworth (équipe verte), Glynn Lunney (équipe noire) et Milton Windler (équipe marron)[o 11],[o 16],[o 17]

Insigne de mission et nom du vaisseau[modifier | modifier le code]

Deux médailles de forme triangulaires, sur celle de gauche le trajet Terre-Lune d'Apollo
Médaillon Robbins en argent d'Apollo 8

La forme triangulaire de l'insigne fait référence à la forme du module de commande Apollo. Elle montre un chiffre rouge « 8 » qui fait le tour de la Terre et de la Lune pour refléter à la fois le numéro de la mission et la nature circumlunaire de celle-ci. Au bas du « 8 » figurent les noms des trois astronautes. Le design initial de l'insigne est développé par Jim Lovell, qui l'a esquissé alors qu'il se trouve sur le siège arrière d'un vol T-38 entre la Californie et Houston, peu après avoir appris la nouvelle désignation d'Apollo 8 comme mission orbitale lunaire[o 18].

Les membres de l'équipage veulent donner un nom au vaisseau spatial, mais la NASA ne le permet pas. Ils auraient probablement choisi Columbiad[o 18], le nom du canon géant qui lance un véhicule spatial dans le roman de Jules Verne de 1865 intitulé De la Terre à la Lune. C'est en partie pour cette raison que le CM d'Apollo 11 est baptisé Columbia[o 19].

Préparation[modifier | modifier le code]

Programme de la mission[modifier | modifier le code]

Le , la NASA adopte un plan en sept étapes pour les missions Apollo, la dernière étant l'alunissage. Apollo 4 et Apollo 6 sont des missions dites « A », c'est-à-dire des essais en orbite terrestre du lanceur Saturn V utilisant un modèle de production Block I non habité du module de commande et de service (CSM). Apollo 5 est quant à elle une mission dite « B », un test du module lunaire en orbite terrestre. Apollo 7, prévu pour , est une mission dite « C », un vol en orbite terrestre avec équipage du CSM. D'autres missions sont également prévues et dépendent de l'état de préparation du LM. En , il est décidé de programmer au moins quatre missions supplémentaires. Apollo 8 est prévu comme la mission « D », un test du LM en orbite terrestre basse qui doit être réalisé en par James McDivitt, David Scott et Russell Schweickart, tandis que l'équipage de Frank Borman doit effectuer au début de l'année 1969 la mission « E », un test plus rigoureux du LM sur une orbite terrestre moyenne elliptique comme Apollo 9. La mission« F » doit tester le CSM et le LM en orbite lunaire et, enfin, la mission « G » l'alunissage[o 20].

Plusieurs véhicules de service en dessous d'une partie de fusée en construction.
Le premier étage de l'AS-503 en cours de montage dans le Vehicle Assembly Building (VAB) le .

Toutefois, la production du module lunaire prend du retard, et lorsque le LM-3 d'Apollo 8 arrive au Centre spatial Kennedy (KSC) en , plus d'une centaine de défauts significatifs sont découverts, ce qui conduit Bob Gilruth, le directeur du Centre des engins spatiaux habités (MSC), et d'autres à conclure qu'il n'y a aucune chance qu'il soit prêt à voler en 1968[o 21]. La livraison risque d'être reportée à février ou . En effet, suivre le plan initial en sept étapes signifie retarder la mission « D » et les suivantes, et mettre en danger l'objectif du programme d'un alunissage avant la fin de 1969[o 22]. George Low, le directeur du bureau du programme d'engins spatiaux Apollo, propose alors une solution en pour maintenir le programme sur la bonne voie malgré le retard du module lunaire. Comme le prochain module de commande (désigné sous le nom de « CSM-103 ») doit être prêt trois mois avant le LM-3, une mission exclusivement CSM peut être effectuée en . Ainsi, au lieu de répéter le vol de la mission « C » d'Apollo 7, ce CSM peut être envoyé jusqu'à la Lune, avec la possibilité d'entrer en orbite lunaire et de revenir sur Terre. Cette solution permet également à la NASA de tester des procédures d'alunissage qui auraient autrement dû attendre Apollo 10, la mission « F » prévue. Cela signifie également que la mission « E » en orbite terrestre moyenne peut être supprimée. Au final, seule la mission « D » doit être retardée et le plan d'alunissage de la mi-1969 peut être maintenu dans les délais prévus[o 23].

Le , Low discute de l'idée avec Gilruth, le directeur de vol Christopher Kraft et le directeur des opérations des équipages de vol Donald Slayton. Ils se rendent ensuite au Marshall Space Flight Center (MSFC) de Huntsville, en Alabama, où ils rencontrent le directeur du KSC, Kurt Debus, le directeur du programme Apollo, Samuel C. Phillips, Rocco Petrone et Wernher von Braun. Kraft estime que la proposition est réalisable du point de vue des commandes de vol ; Debus et Petrone conviennent que la prochaine Saturn V, l'AS-503, peut être prête pour le  ; et von Braun est confiant quant à la résolution des problèmes d'effet pogo qui ont affecté Apollo 6. Presque tous les cadres supérieurs de la NASA s'accordent donc sur ce nouveau programme, notamment en raison de leur confiance dans le matériel et le personnel, ainsi que de la possibilité de réaliser un vol circumlunaire qui améliorerait considérablement le moral des troupes. La seule personne qui hésite est James E. Webb, l'administrateur de la NASA. Finalement convaincu par l'unanimité que rencontre cette solution, Webb autorise la mission. Apollo 8 passe alors officiellement d'une mission « D » à une mission « C-Prime » en orbite lunaire[o 24].

Avec le changement de mission pour Apollo 8, Slayton demande à McDivitt s'il veut toujours la piloter. Ce dernier refuse car son équipage a passé beaucoup de temps à préparer le test du LM et c'est ce qu'il veut continuer à faire. Slayton décide alors de changer les équipages principaux et de réserve des missions « D » et « E ». Cela signifie également un échange d'engins spatiaux, l'équipage de Borman devant utiliser le CSM-103, tandis que l'équipage de McDivitt va utiliser le CSM-104, car ce dernier ne peut pas être prêt en décembre. David Scott n'est pas content d'abandonner le CM-103, dont il a étroitement supervisé les essais, pour le CM-104, bien que les deux soient presque identiques, et William Anders n'est pas très enthousiaste à l'idée d'être un pilote de module lunaire sur un vol sans module[o 25],[o 26]. Au lieu de cela, afin que le vaisseau spatial ait le poids et l'équilibre corrects, Apollo 8 emporte l'article de test LM, un modèle « boilerplate » du LM-3[note 3],[1],[o 24].

Une pression supplémentaire pèse sur le programme Apollo en vue d'atteindre l'objectif d'alunissage pour 1969 et résulte de la mission Zond 5 conduite par l'Union soviétique : le , les russes parviennent à faire voler des êtres vivants, dont des tortues de Horsfield, dans une boucle cislunaire autour de la Lune et les ramènent sur Terre . La NASA et la presse spéculent alors sur le fait que les russes pourraient être prêts à lancer des cosmonautes dans une mission circumlunaire similaire avant la fin de l'année 1968[2].

Vue d'en haut de deux parties de fusée sur le point d'être assemblées.
Montage et amarrage du vaisseau spatial 103 au lanceur AS-503 dans le VAB pour la mission Apollo 8

L'équipage d'Apollo 8, qui vit désormais dans ses quartiers au Centre spatial Kennedy, reçoit la visite de Charles Lindbergh et de son épouse, Anne Morrow Lindbergh, la nuit précédant le lancement[3]. Lindbergh raconte comment, avant son vol de 1927, il a utilisé un morceau de ficelle pour mesurer la distance entre New York et Paris sur un globe terrestre et, à partir de là, calculer le carburant nécessaire au vol. Le total qu'il a transporté représente un dixième de la quantité que la Saturn V brûle à chaque seconde. Le lendemain, les Lindbergh assistent au lancement d'Apollo 8 depuis une dune voisine[o 27].

Remodelage de Saturn V[modifier | modifier le code]

La fusée Saturn V utilisée par Apollo 8 est désignée officiellement AS-503, ou le 3e modèle de la fusée Saturn V à être utilisé dans le programme Apollo-Saturn.

Lorsqu'elle est érigée dans le bâtiment d'assemblage des véhicules le , on pense initialement que la fusée va être utilisée pour un vol d'essai en orbite terrestre sans équipage transportant un module de commande et de service boilerplate. En effet, le vol inaugural de Saturn V qui a eu lieu dans le cadre de la mission Apollo 4 le était inhabité. De même, le deuxième vol de Saturn V qui est programmé dans le cadre de la mission Apollo 6 est également inhabité. Par ailleurs, la fusée porteuse d'Apollo 6 a souffert de plusieurs problèmes majeurs lors de son vol d', notamment de graves effets pogo de son premier étage, deux pannes de moteur au deuxième étage, et un troisième étage qui n'a pas réussi à se rallumer en orbite. Dès lors, sans l'assurance que ces problèmes seront corrigés, les administrateurs de la NASA ne peuvent pas justifier le risque d'une mission avec équipage avant que d'autres vols d'essai sans équipage ne prouvent que la Saturn V est prête[o 28].

Des équipes du Marshall Space Flight Center (MSFC) se mettent au travail pour résoudre ces problèmes. La principale préoccupation est l'effet pogo qui non seulement entrave les performances du moteur mais qui peut également exercer des forces g importantes sur l'équipage. Un groupe de travail composé d'entrepreneurs, de représentants de l'agence de la NASA et de chercheurs du MSFC conclut que les moteurs vibrent à une fréquence similaire à celle à laquelle le vaisseau spatial lui-même vibre, provoquant un effet de résonance qui induit des oscillations dans la fusée. Un système utilisant du gaz hélium pour absorber une partie de ces vibrations est installé[o 28].

Vue de loin d'une fusée sur une aire de lancement.
Apollo 8 sur Saturn V en cours de déploiement sur le complexe de lancement 39A.

La panne de trois moteurs en vol est tout aussi importante. Les chercheurs déterminent rapidement qu'une conduite d'hydrogène qui fuyait s'est rompue lorsqu'elle a été exposée au vide, provoquant une perte de pression du carburant dans le moteur numéro deux. Lorsqu'un dispositif d'arrêt automatique a tenté de fermer la vanne d'hydrogène liquide et d'arrêter le moteur numéro deux, il a accidentellement coupé l'oxygène liquide du moteur numéro trois en raison d'une mauvaise connexion. En conséquence, le moteur numéro trois est tombé en panne moins d'une seconde après l'arrêt du moteur numéro deux. Une enquête plus approfondie révèle le même problème pour le moteur du troisième étage : une ligne d'allumage défectueuse. L'équipe les modifie ainsi que les conduits de carburant, espérant éviter des problèmes similaires lors de futurs lancements[o 28].

Ces solutions sont testées au MSFC en . Un étage « IC » de Saturn est équipé de dispositifs d'absorption des chocs pour démontrer l'efficacité de la solution apportée au problème de l'oscillation pogo, tandis qu'un étage « II » de Saturn est rééquipé avec des conduites de carburant modifiées pour démontrer leur résistance aux fuites et aux ruptures dans des conditions de vide. Une fois que les administrateurs de la NASA sont convaincus que les problèmes sont résolus, ils donnent leur accord pour une mission avec équipage utilisant l'AS-503[o 28].

Le , l'engin spatial Apollo 8 est placé sur le dessus de la fusée, et cette dernière effectue le lent voyage de 4,8 km vers la plateforme de lancement le [4]. Les essais se poursuivent tout le mois de décembre jusqu'à la veille du lancement, y compris différents niveaux d'essai de préparation du 5 au . Les derniers essais des modifications visant à résoudre les problèmes d'oscillation pogo, de rupture des conduites de carburant et de mauvais fonctionnement des allumeurs ont lieu le , trois jours avant le lancement prévu[o 28].

La mission Apollo 8[modifier | modifier le code]

Préparation du lancement[modifier | modifier le code]

Le , les réservoirs du premier étage de la fusée Saturn sont remplis et pressurisés pour la première fois avec du RP-1, un kérosène hautement distillé, et de l'oxygène liquide. Le , le test de démonstration du compte à rebours (CDDT), qui va durer cinq jours, est lancé et simule la séquence de lancement. Après le test, les réservoirs sont vidés à nouveau[5].

Le compte à rebours du départ est initié le à 19 h, heure de l'Est, à H -103 heures. À H -9 heures, il est arrêté pendant 6 heures afin de résoudre des problèmes mineurs. 8 heures avant le moment de lancement prévu, peu avant minuit le , le remplissage des étages de la fusée avec de l'oxygène liquide, du kérosène et de l'hydrogène liquide commence. Ce travail dure environ trois heures et demie[5]. Les travaux sont supervisés par l'équipage de remplacement (Armstrong, Aldrin et Haise), qui a également vérifié la fonctionnalité du vaisseau spatial la veille.

Les trois astronautes sont réveillés à h 36 du matin. Après un examen médical approfondi, un petit déjeuner commun avec les dirigeants et les responsables de la NASA suit à trois heures et demie du matin. Peu après quatre heures du matin, les trois astronautes, assistés de plusieurs techniciens, enfilent leur combinaison spatiale. À h 32, ils quittent le bâtiment d'exploitation des engins spatiaux habités et sont conduits par un transporteur à la plateforme de lancement. Après que l'équipage est amené au sommet de la fusée par l'ascenseur, la procédure d'embarquement débute à h 58 du matin. Il faut environ dix minutes pour que les trois astronautes soient attachés dans la capsule Apollo et que l'écoutille soit hermétiquement fermée[o 29].

Synthèse des paramètres[modifier | modifier le code]

Plan du trajet de la fusée combiné avec celui de la lune.
Profil de la mission

En tant que premier vaisseau spatial habité à se mettre en orbite autour de plus d'un corps céleste, Apollo 8 a deux ensembles différents de paramètres orbitaux, séparés par une manœuvre d'injection trans-lunaire. La mission commence par une orbite de stationnement circulaire de 185,2 km. Apollo 8 est lancé sur une orbite initiale avec un apogée de 185,18 km et un périgée de 184,40 km, avec une inclinaison de 32,51° par rapport à l'équateur, et une période de révolution de 88,19 minutes. La ventilation du propulseur augmente l'apogée de 11,9 km pendant les 2 heures, 44 minutes et 30 secondes passées en orbite de stationnement[o 30].

Ceci est suivi d'une combustion, pour l'injection trans-lunaire (TLI), du troisième étage S-IVB pendant 318 secondes, accélérant le module de commande et de service, d'un poids de 28 870 kg et le module lunaire, pesant 9 000 kg, à partir d'une vitesse orbitale de 7 793 m/s à la vitesse d'injection de 10 882 m/s[note 4],[6],[o 31], ce qui établit un record de vitesse par rapport à la Terre, la plus élevée jamais atteinte par l'homme[o 32]. Cette vitesse est légèrement inférieure à la vitesse de libération de la Terre, qui est de 11 200 m/s, mais place Apollo 8 sur une orbite terrestre elliptique allongée, suffisamment proche de la Lune pour être capturé par la gravité de celle-ci[o 33].

L'orbite lunaire standard pour les missions Apollo est une orbite circulaire de 111,12 km (60 milles marins) au-dessus de la surface de la Lune. L'orbite lunaire initiale est une ellipse avec un périapside de 111,12 km et une apoapside de 312,06 km, à une inclinaison de 12° par rapport à l'équateur lunaire. Elle est ensuite circularisée à 112,42 km par 110,6 km, avec une période de révolution de 128,7 minutes[o 31]. L'effet de réplétion lunaire (« mascons ») sur l'orbite s'avère plus important que prévu initialement ; au cours des dix orbites lunaires d'une durée de vingt heures, la distance orbitale est perturbée à 117,78 km par 108,50 km[o 34].

Apollo 8 atteint une distance maximale de 377 349 km de la Terre[o 34].

Lancement et injection trans-lunaire[modifier | modifier le code]

Fusée en train de décoller, produisant de la fumée et des flammes.
Décollage d'Apollo 8

Apollo 8 est lancé à 12 h 51 min 0 s UTC (h 51 min 0 s heure de l'Est) le , en utilisant les trois étages de Saturn V pour atteindre l'orbite terrestre[o 34]. Le premier étage, S-IC, tombe dans l'océan Atlantique, à 30° 12′ N, 74° 07′ O , tout comme le deuxième étage, S-II, à 31° 50′ N, 37° 17′ O[o 35]. Le troisième étage, S-IVB, injecte le vaisseau en orbite terrestre et reste attaché pour effectuer la combustion TLI qui met le vaisseau spatial sur une trajectoire vers la Lune[o 36].

Une fois que le véhicule atteint l'orbite terrestre, l'équipage et les contrôleurs de vol de Houston passent les 2 heures et 38 minutes suivantes à vérifier que le vaisseau spatial est en bon état de fonctionnement et prêt pour le TLI[o 37]. Le bon fonctionnement du troisième étage de la fusée S-IVB est crucial et, lors du dernier test sans équipage, il n'avait pas réussi à se rallumer pour cette combustion[o 38]. Collins est le premier CAPCOM en service et, à 2 heures, 27 minutes et 22 après le lancement, il envoie un message radio qui dit : « Apollo [8], vous êtes prêts pour le TLI »[o 37]. Cette communication signifie que le contrôle de mission a donné l'autorisation officielle à Apollo 8 d'aller vers la Lune. Le moteur S-IVB s'allume au temps prévu et effectue la combustion TLI à la perfection[o 37]. Au cours des cinq minutes suivantes, la vitesse du vaisseau spatial passe de 7 600 à 10 800 m/s[o 37].

Après que le S-IVB a mis la mission en route vers la Lune, les modules de commande et de service (CSM), le reste du vaisseau Apollo 8, s'en séparent. L'équipage fait ensuite tourner le vaisseau spatial pour prendre des photos de l'étage largué et s'entraîne ensuite à voler en formation avec lui. En faisant tourner le vaisseau spatial, l'équipage a ses premières vues de la Terre en s'éloignant de celle-ci - c'est la première fois que des humains voient la Terre entière en même temps. Borman s' inquiète du fait que le S-IVB reste trop près du CSM et suggère au centre de contrôle de la mission que l'équipage effectue une manœuvre de séparation. Le contrôle de mission propose d'abord de pointer le vaisseau spatial vers la Terre et d'utiliser les petits propulseurs du système de contrôle de réaction (RCS) sur le module de service (SM) pour ajouter 0,34 m/s à leur vitesse d'éloignement de la Terre, mais Borman ne veut pas perdre de vue le S-IVB. Après discussion, l'équipage et le contrôle de mission décident d'allumer les propulseurs dans la direction de la Terre pour augmenter la vitesse, mais de 2,3 m/s à la place. Le temps nécessaire à la préparation et à l'exécution de la combustion supplémentaire fait prendre à l'équipage une heure de retard sur ses tâches à bord[o 36],[o 39].

Un étage de fusée flottant dans l'espace.
Étage de la fusée Apollo 8 S-IVB peu après la séparation.

Cinq heures après le lancement, le contrôle de mission envoie un ordre au S-IVB pour qu'il évacue le carburant restant, changeant ainsi sa trajectoire. Le S-IVB, porteur de l'article de test LM, ne présente plus aucun danger pour Apollo 8, passant l'orbite de la Lune et entrant dans une zone de 0,99 par 0,90 unités astronomiques (148 par 138 gigamètres) de l'orbite solaire avec une inclinaison orbitale de 23,47° par rapport au plan de l'écliptique, et une période orbitale de 340,80 jours[o 36]. Il devient un objet abandonné, et continue à orbiter autour du Soleil pendant de nombreuses années[7].

L'équipage d'Apollo 8 est le premier humain à traverser la ceinture de radiation Van Allen, qui s'étend jusqu'à 24 140,16 km de la Terre. Les scientifiques ont prédit que le passage rapide à travers les ceintures à la vitesse élevée de l'engin spatial ne provoquerait pas une dose de rayonnement supérieure à une radiographie pulmonaire, soit 1 miligray (mGy) ; pendant un an, l'homme moyen reçoit une dose de 2 à 3 mGy. Pour enregistrer les doses de rayonnement réelles, chaque membre de l'équipage porte un dosimètre personnel qui transmet les données à la Terre, ainsi que trois dosimètres à film passif qui indiquent le rayonnement cumulé subi par l'équipage. À la fin de la mission, les membres de l'équipage ont reçu une dose moyenne de 1,6 mGy[8].

Trajectoire lunaire[modifier | modifier le code]

Le principal travail de James Lovell en tant que pilote du module de commande est celui de navigateur. Bien que le contrôle de mission effectue normalement tous les calculs de navigation, il est nécessaire d'avoir un membre d'équipage compétent en navigation afin que l'équipage puisse retourner sur Terre en cas de perte de communication avec le contrôle de mission. Lovell navigue par observation des étoiles à l'aide d'un sextant intégré au vaisseau spatial, mesurant l'angle entre une étoile et l'horizon de la Terre (ou de la Lune). Cette tâche est rendue difficile par un grand nuage de débris autour du vaisseau spatial, ce qui nuit à la distinction des étoiles[9].

Au bout de sept heures de mission, l'équipage a environ 1 heure et 40 minutes de retard sur le plan de vol en raison des problèmes rencontrés pour s'éloigner du S-IVB et des observations d'étoiles obscurcies de Lovell. L'équipage place le vaisseau spatial en régulation thermique passive (Passive Thermal Control - PTC), également appelée « barbecue roll », dans laquelle le vaisseau spatial tourne environ une fois par heure autour de son axe long pour assurer une distribution uniforme de la chaleur sur sa surface. En plein soleil, des parties de la surface extérieure peuvent être chauffées jusqu'à plus de 200 ° C, tandis que les parties à l'ombre sont à −100 ° C. Ces températures peuvent provoquer la fissuration du bouclier thermique et l'éclatement des lignes de propulsion. Comme il est impossible d'obtenir un roulis parfait, le vaisseau spatial a une rotation en forme de cône. L'équipage doit faire des ajustements mineurs toutes les demi-heures à mesure que le cône devient de plus en plus grand[10].

Vue du globe terrestre entier depuis l'espace.
La première image de la Terre entière prise par les humains, probablement photographiée par William Anders. Le Sud est en haut, l'Amérique du Sud est au milieu.

La première correction de mi-parcours a lieu après onze heures de vol. L'équipage est resté éveillé pendant plus de 16 heures. Avant le lancement, la NASA a décidé qu'au moins un membre de l'équipage doit être éveillé en permanence pour faire face aux problèmes qui pourraient survenir. Borman commence le premier quart de sommeil, mais il a du mal à dormir à cause du bavardage radio constant et des bruits mécaniques. Des essais au sol ont montré que le moteur du système de propulsion de service (SPS) a peu de chances d'exploser lorsqu'il est actif pendant de longues périodes, à moins que sa chambre de combustion ne soit d'abord « couverte » par la combustion du moteur pendant une courte période. Cette première combustion de correction ne dure que 2,4 secondes et a ajoute environ 6,2 m/s de vitesse prograde (dans le sens de la marche)[o 36]. Ce changement est inférieur à la vitesse de 7,6 m/s prévue, en raison d'une bulle d'hélium dans les conduites d'oxydation, qui provoque une pression de propulsion étonnamment basse. L'équipage doit utiliser les petits propulseurs RCS pour combler le déficit. Deux corrections ultérieures prévues à mi-parcours sont annulées parce que la trajectoire de l'Apollo 8 s'avère parfaite[10].

Environ une heure après avoir commencé son quart de sommeil, Borman obtient la permission du contrôle au sol de prendre un somnifère Seconal, qui n'a que peu d'effet. Il s'endort finalement, puis se réveille en se sentant mal. Il vomit deux fois et a un accès de diarrhée ; cela laisse le vaisseau spatial plein de petits globules de vomi et d'excréments, que l'équipage nettoie du mieux qu'il peut. Au début, Borman ne veut pas que tout le monde soit au courant de ses problèmes médicaux, mais Lovell et Anders désirent en informer le contrôle de la mission. Ils décident d'utiliser l'équipement de stockage de données (Data Storage Equipment - DSE), qui peut enregistrer des voix et des données télémétriques et les transmettre à grande vitesse au centre de contrôle de la mission. Après avoir enregistré une description de la maladie de Borman, ils demandent au contrôle de mission de vérifier l'enregistrement, déclarant qu'ils « aimeraient une évaluation des commentaires vocaux »[11].

L'équipage d'Apollo 8 et le personnel médical du contrôle de mission tiennent une conférence en utilisant une salle de contrôle inoccupée au deuxième étage (il y a deux salles de contrôle identiques à Houston, au deuxième et au troisième étage, dont une seule est utilisée pendant une mission). Les participants à la conférence concluent qu'il n'y a pas lieu de s'inquiéter et que la maladie de Borman est soit une gastro-entérite, comme le pense Borman, soit une réaction au somnifère[o 40]. Les chercheurs pensent maintenant qu'il souffrait du syndrome d'adaptation à l'espace, qui touche environ un tiers des astronautes lors de leur premier jour dans l'espace car leur système vestibulaire s'adapte à l'apesanteur[12]. Le syndrome d'adaptation spatiale ne s'est pas produit sur les vaisseaux précédents (Mercury et Gemini), car ces astronautes ne pouvaient pas se déplacer librement dans leurs petites cabines. L'espace accru dans la cabine du module de commande d'Apollo permet aux astronautes de se déplacer plus librement, ce qui contribue aux symptômes du mal de l'espace pour Borman et, plus tard, pour l'astronaute Rusty Schweickart pendant Apollo 9[13].

Trois personnes à l'intérieur d'un vaisseau spatial.
Photo de l'équipe prise alors qu'elle était en orbite autour de la Lune. Frank Borman est au centre.

La phase de croisière est une partie du vol relativement peu mouvementée, si ce n'est que l'équipage vérifie que le vaisseau spatial est en état de marche et qu'il est sur la bonne voie. Pendant cette période, la NASA programme une émission de télévision à 31 heures après le lancement. L'équipage utilise une caméra de 2 kg qui diffuse uniquement en noir et blanc, à l'aide d'un tube Vidicon. La caméra a deux objectifs, un très grand angle (160°) et un téléobjectif (9°)[o 41],[14].

Lors de cette première diffusion, l'équipage fait un tour du vaisseau spatial et tente de montrer comment la Terre apparaît depuis l'espace. Cependant, les difficultés pour viser l'objectif à angle étroit sans l'aide d'un moniteur pour montrer ce qu'il regarde rend impossible de montrer la Terre. De plus, sans filtres adéquats, l'image de la Terre est saturée par toute source lumineuse. En fin de compte, tout ce que l'équipage peut montrer aux gens qui regardent la Terre est une tache lumineuse[o 41]. Après 17 minutes d'émission, la rotation du vaisseau spatial met l'antenne directionnelle hors d'atteinte des stations de réception sur la Terre et ils terminent la transmission en souhaitant un bon anniversaire à la mère de Lovell[14].

À ce moment-là, l'équipage a complètement abandonné les quarts de sommeil prévus. Lovell s'endort 32 heures et demie après le début du vol, soit 3 heures et demie avant le moment prévu. Peu de temps après, Anders s'endort également après avoir pris un somnifère[14]. L'équipage ne peut pas voir la Lune pendant une grande partie de la croisière aller. Deux facteurs la rendent presque impossible à voir de l'intérieur de l'engin spatial : trois des cinq hublots s'embuent en raison de l'huile dégazée du joint de silicone, et l'orientation requise pour le contrôle thermique passif. Ce n'est que lorsque l'équipage se rend derrière la Lune qu'il peut la voir pour la première fois[o 42].

Apollo 8 fait une deuxième émission de télévision à 55 heures de vol. Cette fois, l'équipage installe des filtres destinés aux appareils photo afin de pouvoir acquérir des images de la Terre par le biais du téléobjectif. Bien que difficile à viser, car il faut manœuvrer l'ensemble du vaisseau spatial, l'équipage peut retransmettre les premières images télévisées de la Terre. Il passe la transmission à décrire la Terre, ce qui est visible, et les couleurs qu'ils peuvent voir. Cela dure 23 minutes[o 41].

Entrée en orbite lunaire[modifier | modifier le code]

La lune vue depuis l'espace.
Cette photographie de la Lune a été prise depuis Apollo 8 à un point situé au-dessus de 70 degrés de longitude est.

Après environ 55 heures et 40 minutes de vol, et 13 heures avant d'entrer en orbite lunaire, l'équipage devient le premier humain à entrer dans la sphère d'influence gravitationnelle d'un autre corps céleste. En d'autres termes, l'effet de la force gravitationnelle de la Lune sur Apollo 8 devient plus fort que celui de la Terre. Au moment où cela se produit, le vaisseau se trouve à 62 377 km de la Lune et a une vitesse de 1 220 m/s par rapport à la Lune. Ce moment historique n'intéresse guère l'équipage, puisqu'il est encore en train de calculer sa trajectoire par rapport à la plateforme de lancement du Centre spatial Kennedy. Ils continuent à le faire jusqu'à ce qu'ils aient effectué leur dernière correction, en passant à un cadre de référence basé sur l'orientation idéale pour la deuxième combustion du moteur qu'ils réalisent en orbite lunaire[o 41].

Le dernier événement majeur avant l'insertion en orbite lunaire (Lunar Orbit Insertion - LOI) est une deuxième correction de mi-course. Elle est rétrograde (dans le sens inverse de la marche) et ralentit le vaisseau spatial de 0,61 m/s, réduisant ainsi la distance la plus proche à laquelle le vaisseau spatial va passer la Lune. Exactement 61 heures après le lancement, à environ 38 900 km de la Lune, l'équipage allume le système de contrôle de réaction pendant 11 secondes. Il doit maintenant passer à 115,4 km de la surface lunaire[o 31].

Après 64 heures de vol, l'équipage commence à préparer l'insertion sur l'orbite lunaire 1 (Lunar Orbit Insertion 1 - LOI-1). Cette manœuvre doit être parfaitement exécutée et, en raison de la mécanique orbitale, elle doit se faire de l'autre côté de la Lune, hors de contact avec la Terre. Après que le centre de contrôle de la mission est interrogé pour une décision « go/no go », l'équipage est informé à 68 heures qu'il est « go » et qu'il « chevauchait le meilleur oiseau que nous puissions trouver »[15]. Lovell répond : « Nous vous verrons de l'autre côté », et pour la première fois dans l'histoire, les humains voyagent derrière la Lune et hors de contact radio avec la Terre[15].

À dix minutes de la fin de LOI 1, l'équipage commence une dernière vérification des systèmes du vaisseau spatial et s'assure que chaque interrupteur est dans la bonne position. À ce moment-là, ils ont enfin leur premier aperçu de la Lune. Ils ont survolé le côté non éclairé, et c'est Lovell qui voit les premiers rayons du soleil éclairer obliquement la surface lunaire. La combustion du LOI n'est qu'à deux minutes de là, l'équipage n'a donc pas beaucoup de temps pour apprécier la vue[o 43].

Orbite lunaire[modifier | modifier le code]

Le système de propulsion de service est allumé à 69 heures, 8 minutes et 16 secondes après le lancement et brûle pendant 4 minutes et 7 secondes, plaçant Apollo 8 en orbite autour de la Lune. L'équipage décrit la combustion comme étant les quatre minutes les plus longues de leur vie. Si ce n'était pas exactement la bonne durée, le vaisseau spatial pourrait se retrouver sur une orbite lunaire très elliptique ou même être projeté dans l'espace. Si elle avait duré trop longtemps, ils auraient pu heurter la Lune. Après s'être assurés que le vaisseau spatial fonctionne, ils ont enfin l'occasion d'observer la Lune, autour de laquelle ils vont être en orbite pendant les 20 heures suivantes[16].

Sur Terre, le contrôle de mission continue à attendre. Si l'équipage n'a pas allumé le moteur, ou si la combustion n'a pas duré aussi longtemps que prévu, l'équipage va apparaître trop tôt derrière la Lune. Cependant, au moment précis où il a été calculé, le vaisseau spatial émet un signal indiquant qu'il se trouve dans une orbite de 311,1 km par 111,8 km autour de la Lune[16].

Après avoir fait le point sur l'état du vaisseau spatial, M. Lovell donne la première description de la surface lunaire[17] :

« La Lune est essentiellement grise, sans couleur ; elle ressemble à du plâtre de Paris ou à une sorte de sable de plage grisâtre. On peut voir pas mal de détails. La mer de la fécondité ne se distingue pas aussi bien ici que sur Terre. Il n'y a pas autant de contraste entre cela et les cratères environnants. Les cratères sont tous arrondis. Il y en a beaucoup, certains sont plus récents. Beaucoup d'entre eux ressemblent - surtout les ronds - à ceux qui ont été frappés par des météorites ou des projectiles d'une certaine sorte. Langrenus est un cratère assez énorme ; il a un cône central. Les murs du cratère sont en terrasses, environ six ou sept différentes sur la descente »

Vue d'une portion de la Lune depuis l'espace.
Une partie de la face cachée de la Lune vue depuis Apollo 8.

Lovell continue à décrire le terrain au-dessus duquel ils passent. L'une des principales tâches de l'équipage est la reconnaissance des futurs sites d'atterrissage prévus sur la Lune, en particulier celui de la mer de la Tranquillité, prévu comme site d'atterrissage d'Apollo 11. L'heure de lancement d'Apollo 8 a été choisie de manière à offrir les meilleures conditions d'éclairage pour l'examen du site. Une caméra a été installée dans l'une des fenêtres du vaisseau spatial pour enregistrer une image par seconde de la Lune en dessous. Bill Anders passe une grande partie des 20 heures suivantes à prendre autant de photos que possible de cibles d'intérêt. À la fin de la mission, l'équipage a pris plus de huit cent photographies de 70 mm et 210 m de film 16 mm[o 44].

Pendant toute l'heure où le vaisseau spatial est en contact avec la Terre, Borman ne cesse de demander à quoi ressemblent les données du SPS. Il veut s'assurer que le moteur fonctionne et peut être utilisé pour retourner plus tôt sur Terre si nécessaire. Il demande également qu'ils reçoivent une décision « go/no go » avant de passer derrière la Lune sur chaque orbite[17].

Alors qu'ils réapparaissent pour leur deuxième passage devant la Lune, l'équipage met en place un équipement pour diffuser une vue de la surface lunaire. Anders décrit les cratères au-dessus desquels ils passent. À la fin de cette deuxième orbite, ils effectuent une combustion de 11 secondes du SPS pour circulariser l'orbite à 112,7 km par 114,7 km[16],[17].

Tout au long des deux orbites suivantes, l'équipage continue à vérifier le vaisseau spatial et à observer et photographier la Lune. Lors du troisième passage, Borman lit une petite prière pour son église. Il devait participer à un service à l'église épiscopale St. Christopher près de Seabrook, au Texas, mais en raison du vol, il ne peut pas y assister. Un camarade paroissien et ingénieur du Mission Control, Rod Rose, a suggéré à Borman de lire la prière, qui pourrait être enregistrée puis rejouée pendant le service[17].

Lever de terre[modifier | modifier le code]

Le lever de Terre, photographie de la NASA prise par William Anders, 24 décembre 1968.

Lorsque le vaisseau spatial sort de derrière la Lune pour son quatrième passage sur le front, l'équipage assiste à un lever de terre en personne pour la première fois dans l'histoire de l'humanité[18]. L'orbiteur lunaire 1 de la NASA a pris la première photo d'un lever de terre à proximité de la Lune, le [19]. Anders voit la Terre émerger de derrière l'horizon lunaire et interpelle les autres avec enthousiasme, tout en prenant une photo en noir et blanc. Anders demande à Lovell une pellicule couleur et prend ensuite Earthrise, une photo couleur désormais célèbre, choisie plus tard par le magazine Life comme l'une de ses cent photos du siècle[18],[20].

En raison de la rotation synchrone de la Lune autour de la Terre, le lever de la Terre n'est généralement pas visible depuis la surface lunaire. Cela est dû au fait que, vue de n'importe quel endroit de la surface de la Lune, la Terre reste à peu près dans la même position dans le ciel lunaire, que ce soit au-dessus ou au-dessous de l'horizon. Le lever de la Terre n'est généralement visible qu'en orbite autour de la Lune, et à certains endroits de la surface, près du limbe de la Lune, où la libration transporte la Terre légèrement au-dessus et au-dessous de l'horizon lunaire[21].

Anders continue à prendre des photos pendant que Lovell prend le contrôle du vaisseau spatial pour que Borman puisse se reposer. Malgré la difficulté de se reposer dans le vaisseau spatial exigu et bruyant, Borman peut dormir pendant deux orbites, se réveillant périodiquement pour poser des questions sur leur état. Cependant, il se réveille complètement lorsqu'il commence à entendre ses collègues d'équipage faire des erreurs. Ils commencent à ne pas comprendre les questions et doivent demander que les réponses soient répétées. Borman se rend compte que tout le monde est extrêmement fatigué de ne pas avoir eu une bonne nuit de sommeil depuis plus de trois jours. Il ordonne à Anders et Lovell de dormir un peu et de nettoyer le reste du plan de vol concernant l'observation de la Lune. Anders proteste d'abord, disant qu'il va bien, mais Borman ne se laisse pas influencer. Anders accepte finalement à la condition que Borman installe l'appareil photo pour continuer à prendre des photos automatiques de la Lune. Borman se souvient également qu'une deuxième émission de télévision est prévue, et qu'avec le nombre de personnes attendues, il veut que l'équipe soit vigilante. Pour les deux orbites suivantes, Anders et Lovell dorment pendant que Borman est assis à la barre[18],[o 45].

Lecture de la Genèse sur Apollo 8.
L'équipage d'Apollo 8, donnant ses impressions sur la Lune et leur voyage.

Alors qu'ils effectuent leur neuvième tour de la Lune, les astronautes commencent la deuxième transmission télévisée. Borman présente l'équipage, puis chaque homme donne son impression de la surface lunaire et de ce que c'est que d'être en orbite autour de la Lune. Borman décrit la Lune comme étant « une vaste étendue de rien, solitaire et interdite »[o 46]. Puis, après avoir parlé de ce qu'ils survolent, Anders dit que l'équipage avait un message pour tous ceux qui se trouvent sur la Terre. Chaque homme à bord lit une section de l'histoire biblique de la création tirée du livre de la Genèse. Borman termine l'émission en souhaitant un joyeux Noël à tous les habitants de la Terre. Son message semble résumer les sentiments des trois membres de l'équipage depuis leur point de vue en orbite lunaire. Borman déclare : « Et de la part de l'équipage d'Apollo 8, nous terminons par une bonne nuit, de la chance, un joyeux Noël et que Dieu vous bénisse tous - tous sur la bonne Terre »[22].

La seule tâche qui reste à l'équipage à ce stade est d'effectuer l'injection trans-Terre (Trans Earth Injection - TEI), qui est prévue pour deux heures et demie après la fin de la transmission télévisée. La TEI est la combustion la plus critique du vol, car toute défaillance de l'allumage du SPS immobiliserait l'équipage en orbite lunaire, sans espoir de s'en sortir. Comme lors de la combustion précédente, l'équipage doit effectuer la manœuvre au-dessus de la face cachée de la Lune, sans contact avec la Terre[o 47]. Elle se produit exactement à l'heure. La télémétrie du vaisseau spatial est réacquise alors qu'il émerge de derrière la Lune à 89 heures, 28 minutes et 39 secondes, l'heure exacte calculée. Lorsque le contact vocal est rétabli, Lovell annonce : « Veuillez être informé, il y a un Père Noël », ce à quoi Ken Mattingly, le CAPCOM, répond : « C'est affirmatif, vous êtes les mieux placés pour le savoir »[23]. Le vaisseau spatial commence son voyage de retour vers la Terre le , le jour de Noël[o 34].

Réalignement manuel non planifié[modifier | modifier le code]

Plus tard, Lovell utilise un temps d'inactivité pour faire des observations de navigation, en manœuvrant le module pour voir différentes étoiles à l'aide du clavier de l'ordinateur. Cependant, il efface accidentellement une partie de la mémoire, ce qui fait que l'unité de mesure inertielle (Inertial Measurement Unit - IMU) contient des données indiquant que le module est dans la même orientation relative qu'avant le décollage ; l'IMU met alors à feu les propulseurs pour « corriger » l'orientation du module[24].

Une fois que l'équipage comprend pourquoi l'ordinateur a changé l'orientation du module, il réalise qu'il doit entrer à nouveau les données pour indiquer à l'ordinateur l'orientation réelle. Il faut dix minutes à Lovell pour trouver les bons chiffres, en utilisant les propulseurs pour aligner les étoiles Rigel et Sirius[o 48], et encore quinze minutes pour entrer les données corrigées dans l'ordinateur[o 34]. Seize mois plus tard, au cours de la mission Apollo 13, Lovell doit effectuer un réalignement manuel similaire dans des conditions plus critiques après que l'IMU du module a dû être éteint pour économiser l'énergie[o 49].

Retour sur terre[modifier | modifier le code]

Des bandes blanches de lumière, avec des points lumineux sur le côté droit, remplissent le bas du cadre. Une grande sphère jaune striée se trouve au centre du cadre. L'arrière-plan est un espace noir.
Rentrée dans l'atmosphère terrestre, le , photographiée depuis un Stratotanker KC-135 à 12 km de hauteur.

Le voyage de retour vers la Terre est surtout un moment de détente pour l'équipage et de surveillance du vaisseau spatial. Dans la mesure où les spécialistes de la trajectoire ont calculé le retour vers la Terre, le vaisseau spatial doit rentrer dans l'atmosphère terrestre deux jours et demi après le TEI et amerrir dans le Pacifique[o 34].

L'après-midi de Noël, l'équipage fait sa cinquième émission de télévision[25]. Cette fois, ils font un tour du vaisseau spatial, montrant comment un astronaute vit dans l'espace. À la fin de l'émission, ils trouvent un petit cadeau de Deke Slayton dans l'armoire à nourriture : un dîner composé de dinde farcie, similaire à celui donné aux troupes au Viêt Nam[o 50].

Une autre surprise de Slayton est un cadeau de trois mignonettes de brandy, que Borman ordonne à l'équipage de laisser tranquille jusqu'à leur atterrissage. Elles restent fermées, même des années après le vol[o 51]. Il y a également de petits cadeaux pour l'équipage de la part de leurs épouses. Le jour suivant, à environ 124 heures de vol, la sixième et dernière transmission télévisée diffuse des images vidéo de la Terre de meilleure qualité, au cours d'une émission de quatre minutes[26]. Après deux jours sans incident, l'équipage se prépare à la rentrée. L'ordinateur va la contrôler, et tout ce que l'équipage a à faire est de mettre le vaisseau spatial dans la bonne orientation, avec le bout émoussé vers l'avant. En cas de panne d'ordinateur, Borman est prêt à prendre la relève[o 52].

La séparation du module de service prépare le module de commande à la rentrée en exposant le bouclier thermique et en libérant la masse inutile. Le module de service se consume dans l'atmosphère comme prévu[o 52]. Six minutes avant d'atteindre le sommet de l'atmosphère, l'équipage voit la Lune s'élever au-dessus de l'horizon terrestre, comme l'ont calculé les spécialistes de la trajectoire[27]. Alors que le module touche la mince atmosphère extérieure, l'équipage remarque qu'elle devient brumeuse à l'extérieur, car du plasma incandescent se forme autour du vaisseau spatial[o 53]. Ce dernier commence à ralentir, et la décélération atteint un maximum de 6 g. L'ordinateur contrôlant la descente en changeant l'orientation du vaisseau, Apollo 8 s'élève brièvement comme une pierre qui fait des ricochets avant de descendre vers l'océan. À 9,1 km, le parachute de freinage se déploie, stabilisant le vaisseau spatial, suivi à 3 km par les trois parachutes principaux. La position d'amerrissage du vaisseau spatial est officiellement signalée comme étant 8° 08′ N, 165° 01′ Odans l'océan Pacifique Nord, au sud-ouest d'Hawaï à 15 h 51 min 42 s UTC le [28].

Quatre personnes en uniforme blanc en dessous d'un drapeau américain.
L'équipage d'Apollo 8 s'adresse à l'équipage de l'USS Yorktown après l'amerrissage et la récupération réussies.

Lorsque le vaisseau spatial touche l'eau, les parachutes le traînent et le laissent à l'envers, en position dite « Stable 2 ». Alors qu'ils sont ballottés par des vagues de trois mètres, Borman est malade, attendant que les trois ballons de flottaison redressent le vaisseau spatial[o 54]. Environ six minutes après l'amerrissage, le module de commande est redressé dans une orientation normale au sommet grâce à son système de redressement par sac gonflable[o 53]. Le premier homme-grenouille du porte-avions USS Yorktown arrive 43 minutes après l'amerrissage. Quarante-cinq minutes plus tard, l'équipage est en sécurité sur le pont d'envol du Yorktown où il a été amené par l'Helicopter 66[27],[o 53].

Héritage[modifier | modifier le code]

Importance historique[modifier | modifier le code]

Apollo 8 arrive à la fin de 1968, une année qui voit beaucoup de bouleversements aux États-Unis et dans la plupart du monde[29]. Bien que l'année soit marquée par des assassinats politiques (Robert Kennedy et Martin Luther King) et des mouvements sociaux en Europe (Printemps de Prague, Mai 68) et aux Etats-Unis (Massacre d'Orangeburg), le magazine Time désigne les membres de l'équipage d'Apollo 8 comme les personnalités ayant le plus influencé les événements de l'année 1968[29]. Ils ont été les premiers à quitter l'influence gravitationnelle de la Terre pour orbiter autour d'un autre corps céleste[30]. Ils ont survécu à une mission que même l'équipage lui-même a évalué comme n'ayant que 55 % de chances de réussir pleinement. L'effet d'Apollo 8 est résumé dans le télégramme d'un anonyme, reçu par Borman après la mission, qui déclare simplement : « Merci Apollo 8. Tu as sauvé 1968 »[o 55].

L'un des aspects les plus célèbres du vol est la photographie du lever de la Terre que l'équipage prend alors qu'il se prépare à effectuer sa quatrième orbite autour de la Lune[o 56]. C'est la première fois que des humains prennent une telle photographie depuis l'espace. Le cliché a inspiré la première célébration du « Jour de la Terre » en 1970[31] et est sélectionné comme la première des « 100 photographies qui ont changé le monde » par le magazine Life[o 57].

Photo en noir et blanc d'une foule photographiant et applaudissant des personnes en tenue militaire, qui sont au centre.
Le retour à Houston des astronautes d'Apollo 8, après leur mission.

L'astronaute d'Apollo 11, Michael Collins, déclare : « La signification historique capitale de Huit était la plus importante »[o 58] ; tandis que l'historien de l'espace Robert K. Poole voit en Apollo 8 la plus importante de toutes les missions Apollo sur le plan historique[o 56]. Cette mission est la plus largement couverte par les médias depuis le premier vol orbital américain, Mercury-Atlas 6 de John Glenn, en 1962, ayant été suivie par 1 200 journalistes[32]. Le journal soviétique Pravda publie une citation de Boris Nikolaevich Petrov, président du programme soviétique Interkosmos, qui décrit le vol comme une « réalisation exceptionnelle des sciences et technologies spatiales américaines »[33]. On estime qu'un quart des personnes vivant à l'époque ont vu - en direct ou en différé - la transmission de la veille de Noël pendant la neuvième orbite de la Lune[o 59]. Les émissions d'Apollo 8 remportent un Emmy Award, la plus haute distinction accordée par l'Académie des arts et des sciences de la télévision[34].

Madalyn Murray O'Hair, une athée, provoque plus tard une controverse en intentant un procès contre la NASA à propos de la lecture de la Genèse. O'Hair veut que les tribunaux interdisent aux astronautes américains — qui sont tous des employés du gouvernement — de prier en public dans l'espace[o 60]. Bien que la procédure soit rejetée par la Cour suprême des États-Unis, apparemment pour manque de compétence dans l'espace[35], l'affaire implique que la NASA se montre plus réservée sur la question de la religion pendant le reste du programme Apollo. Lorsque Buzz Aldrin, sur Apollo 11, s'auto-administre la Communion Presbytérienne sur la surface de la Lune après l'atterrissage, il s'abstient de le mentionner publiquement pendant plusieurs années et n'y fait référence qu'indirectement à l'époque[o 61].

Vue du lever de terre depuis la lune. Inscription en anglais « In the begining, God... » (Au début, Dieu... »
Timbre commémoratif Apollo 8

En 1969, le Département des Postes des États-Unis émet un timbre-poste (catalogue Scott #1371) commémorant le vol d'Apollo 8 autour de la Lune. Le timbre comporte un détail de la célèbre photographie du lever de la Terre au-dessus de la Lune prise par Anders la veille de Noël, et les mots « Au commencement, Dieu... », les premiers mots du livre de la Genèse[36].

En , 18 jours seulement après son retour sur Terre, l'équipage participe au spectacle d'avant-match du Super Bowl III, en récitant le Serment d'allégeance[37], avant que l'hymne national ne soit interprété par Anita Bryant[38].

Localisation du vaisseau spatial[modifier | modifier le code]

En , le vaisseau spatial est livré à Osaka, au Japon, pour y être exposé dans le pavillon américain à l'Expo '70[39],[40]. Il est maintenant exposé au Musée des sciences et de l'industrie de Chicago, avec une collection d'objets personnels du vol donnés par James Lovell et la combinaison spatiale portée par Frank Borman[41],[42]. La combinaison spatiale portée durant Apollo 8 par Lovell est exposée au Visitor Center du Glenn Research Center de la NASA[43],[44]. Celle de Bill Anders est au Science Museum de Londres, au Royaume-Uni[o 62].

Dans la culture populaire[modifier | modifier le code]

La mission historique d'Apollo 8 a fait l'objet de plusieurs œuvres documentaires et de fiction. Les différentes transmissions télévisées et les images 16 mm tournées par l'équipage d'Apollo 8 sont compilées et publiées par la NASA dans le documentaire « Debrief : Apollo 8 » de 1969, animé par Burgess Meredith[45]. En outre, Spacecraft Films sort, en 2003, un coffret de trois DVD contenant toutes les images télévisées et les films 16 mm de la NASA liés à la mission, y compris toutes les transmissions télévisées depuis l'espace, les images d'entraînement et de lancement, et les films tournés en vol[46]. Parmi les autres documentaires, citons « Race to the Moon » (2005) dans le cadre de la saison 18 de American Experience[47] et In the Shadow of the Moon (2007)[48]. La mission audacieuse d'Apollo est diffusée sur la chaîne Nova de PBS en , marquant le 50e anniversaire du vol[49].

Certaines parties de la mission sont dramatisées dans la mini-série de 1998 « From the Earth to the Moon », épisode « 1968 »[50]. L'étage S-IVB d'Apollo 8 est également représenté comme l'emplacement d'un engin extraterrestre dans l'épisode d'UFO, alerte dans l'espace « Conflict » de 1970[51]. L'insertion d'Apollo 8 en orbite lunaire est relatée avec des enregistrements réels dans la chanson « The Other Side », sur l'album « The Race for Space », par le groupe Public Service Broadcasting[52].

Un film documentaire, First to the Moon : The Journey of Apollo 8 sort en 2018[53].

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

  1. Lors d'une mission lunaire, le pilote du module de commande se voit attribuer le rôle de navigateur, tandis que le pilote du module lunaire se voit attribuer le rôle d'ingénieur de vol, responsable de la surveillance de tous les systèmes de l'engin spatial, même si le vol ne comporte pas de module lunaire. La console des systèmes de navigation se trouvait devant le siège central et la console des systèmes environnementaux et électriques devant le siège de droite.
  2. Pilote du module lunaire était le titre officiel utilisé pour la troisième position de pilote dans les missions, que le LM soit présent ou non.
  3. Dans le cadre du programme Apollo, un certain nombre de modules de commande dits « boilerplate » (BP) ont été construits pour subir divers tests et servir de véhicules d'entraînement pour les astronautes et autres membres d'équipage de mission. Le BP 1102A est construit en aluminium, avec ses parois latérales peintes avec une peinture époxy bronze pour simuler l'aspect d'un vrai module de commande Apollo après l'amerrissage.
  4. La masse de l'engin spatial au lancement comprend le CM et le SM, mais exclut le Launch Escape System (LES) de 4 000, qui a été éjecté avant d'atteindre l'orbite terrestre.

Références[modifier | modifier le code]

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Annexes[modifier | modifier le code]

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Bibliographie[modifier | modifier le code]

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