Gemini 7

Gemini 7
Insigne de la mission Gemini 7.
Données de la mission
Équipage	Jim Lovell Frank Borman
Masse	3 663 kg
Lanceur	Titan II-GLV
Date de lancement	4 décembre 1965 19:30:03 TU
Site de lancement	Centre spatial Kennedy, Floride LC-19
Date d'atterrissage	18 décembre 1965 14:05:04 TU
Site d'atterrissage	Océan Atlantique 25° 25′ N, 70° 06′ O
Durée	13 j 18h 35 min 1 s
Paramètres orbitaux
Nombre d'orbites	206
Apogée	328,2 km
Périgée	161,6 km
Période orbitale	89,39 min
Inclinaison	28,89°
Photo de l'équipage
Jim Lovell, Frank Borman
Navigation
Gemini 6 Gemini 8

Gemini 7 (officiellement Gemini VII) est la quatrième mission habitée du programme Gemini et la dixième mission spatiale habitée américaine. Un vol d'une durée record de près de 14 jours confirme la possibilité physiologique humaine d'effectuer un trajet Terre-Lune, et la capacité de rendez-vous spatial réalisé avec Gemini 6.

Contexte

Le programme Gemini (1961-1966) est le deuxième programme spatial habité développé par les États-Unis après le programme Mercury. Son objectif est de mettre au point des techniques spatiales qui seront mises en œuvre par le très ambitieux programme Apollo qui doit amener des hommes à la surface de la Lune. Ces techniques que les capsules spatiales Mercury, trop rudimentaires (ils ne disposaient pas de système propulsif leur permettant de modifier ou corriger leur orbite), ne permettaient pas de tester sont notamment les manœuvres orbitales (en particulier le rendez-vous spatial et l'amarrage à un autre engin spatial) et les sorties extravéhiculaires. Pour remplir ces objectifs, l'agence spatiale américaine, la NASA, développe le vaisseau spatial Gemini. Cet engin biplace dispose de capacités de manœuvre en orbite importantes et, pour la première fois dans le monde de l'astronautique, met en œuvre un ordinateur embarqué. Ce vaisseau est placé en orbite par une fusée Titan, missile balistique intercontinental reconverti en lanceur. Entre 1963 à 1966, dix missions Gemini sont lancées : celles-ci atteignent tous les objectifs fixés et préparent le triomphe du programme Apollo. Les États-Unis à travers ce programme rattrapent leur retard sur le programme spatial soviétique.

Gemini 4 est la quatrième mission de ce programme et la seconde à emporter un équipage. Elle prend la suite de Gemini 3 qui s'est déroulé le 23 mars 1965. Durant la mission le vaisseau a bouclé trois orbites et a permis de valider le fonctionnement du vaisseau Gemini, du réseau de suivi terrestre et du système de propulsion OAMS (Orbit Attitude and Maneuver System) chargé d'effectuer les manœuvres orbitales et de contrôler l'attitude ainsi que le système de guidage utilisé pour la rentrée atmosphérique.

Caractéristiques techniques

Vaisseau Gemini

Le vaisseau spatial Gemini est le deuxième véhicule spatial américain mis au point par la NASA pour ses missions avec équipage. Conçu initialement comme une évolution du vaisseau Mercury, il est finalement un engin radicalement différent. D'une masse de 3,5 tonnes, il peut emporter deux astronautes pour une mission de deux semaines. Il est équipé d'un radar pour les opérations de rendez-vous, d'un ordinateur de navigation et l'énergie est fournie par des piles à combustibles. Il dispose d'un système de propulsion qui lui permet de modifier son orbite en cours de mission. Le vaisseau Gemini a la forme d'un cône long de 5,8 mètres pour un diamètre maximal de 3,05 mètres. Sa masse totale est de 3 175 kg. Contrairement au vaisseau Mercury, le vaisseau Gemini est composé de deux parties distinctes : d'une part le module de rentrée, dans lequel se tient l'équipage et qui revient sur Terre et d'autre part le module de service qui est largué avant la rentrée atmosphérique. Les équipements qui étaient à l'intérieur de la cabine dans le vaisseau Mercury sont majoritairement placés dans le module de service non pressurisé. Cette architecture permet de remplacer rapidement un équipement défaillant au sol.

Lanceur Titan

Le lanceur spatial Titan II est un missile balistique intercontinental adapté pour lancer les vaisseaux Gemini. Ce gros missile d'une masse de 154 tonnes et haut d'environ 30 mètres comporte deux étages. Ses moteurs brûlent un mélange d'ergols hypergoliques de peroxyde d'azote et d'aérozine 50. À l'époque, l'agence spatiale américaine n'a pas le choix car il n'existe aucune autre fusée américaine capable de mettre en orbite les 3 600 kg du vaisseau Gemini biplace (Titan II pouvait placer 3 810 kg en orbite basse). Le missile a été modifié pour réduire le niveau de vibrations longitudinales (effet pogo) très élevé en réduisant la pression dans la chambre de combustion des moteurs. Toutes les fusées du programme Gemini sont tirées depuis une unique rampe de lancement du missile, située sur la base de lancement de Cap Canaveral et reconvertie pour un usage civil.

Équipage

• Frank Borman (1), pilote commandant de bord
• Jim Lovell (1), pilote

Équipage de réserve

• Edward White, pilote commandant de bord
• Michael Collins, pilote

Objectifs

Astronaut James A. Lovell J

L'équipage de Gemini 5 (août 1965) étant resté huit jours en orbite, l'objectif de Gemini 7 (décembre) est d'élever à deux semaines la durée du séjour dans l'espace afin d'évaluer dans quelle mesure les humains supporteraient l'apesanteur sur cette durée, nécessaire pour mener à bien un vol d'exploration lunaire du programme Apollo. En conséquence, Gemini 7 est chargée au maximum d'approvisionnements et de carburant, et pèse 3 240 kg, soit 90 kg de plus que Gemini 5 qui vola durant huit jours.

Entre Gemini 5 et Gemini 7 devait voler Gemini 6, programmé en octobre et dont l'objectif était tout différent : s'arrimer à une fusée-cible Agena afin de tester les procédures de rendez-vous entre deux vaisseaux qui, elles aussi, seraient nécessaires lors d'une mission Apollo.

En raison de l'échec du lancement de la fusée Agena, le vol Gemini 6 fut reporté et il fut décidé de le faire voler en même temps que Gemini 7, ce dernier lui servant de cible. Pour ce faire, Gemini 7 est équipé d'un répondeur radar pour faire écho au radar de Gemini 7 et de deux clignotants de repérage. Cependant, ce rendez-vous n'est pas suivi d'un arrimage, en raison d'une absence de mécanisme de jonction entre deux vaisseaux de même type.

Déroulement du vol

Gemini 7 vu par Gemini 6.

Idem, sous un autre angle.

Le lancement et la mise en orbite de Gemini 7 le 4 décembre se déroulent sans problème, avec un périgée initial de 160 km et toutefois un apogée plus bas que prévu, 325 km au lieu de 337 km. Le vaisseau Gemini 7 vole en formation avec le dernier étage de leur fusée Titan II. L'expérience devait durer deux orbites et demi, mais au bout de dix-sept minutes, la consommation de carburant s'avérant plus importante que prévu, Borman décide de continuer sur sa propre orbite. Un problème de baisse de pression de l'oxygène alimentant la pile à combustible de Gemini 7 est rapidement réglé.

Le 6 décembre et pendant deux jours, Lovell enlève sa combinaison spatiale, qui quoique plus lègère que celles portées par ses prédécesseurs, pèse néanmoins huit kilos. Le déshabillage de Lovell qui devait prendre dix minutes nécessite plus de temps en raison de l'exigüité de la cabine. Les mesures de sécurité prévoient qu'un des astronautes conserve sa combinaison, donc Borman n'ôte que son casque. Les astronautes alternent donc l'allègement de leur tenue et restent en sous-vêtements chauds pour vérifier les réactions de leur organisme et s'assurer que le système de maintien de leur environnement fonctionne correctement, ce qui n'avait pas été le cas lors du vol Gemini 5, durant lequel des glaçons s'étaient formés dans la cabine. La température à bord de la cabine est néanmoins un peu juste et Borman attrape le premier rhume spatial avec une série d'éternuements le 8 décembre.

Le 7 décembre, les astronautes modifient l'orbite de leur vaisseau en préparation du rendez-vous spatial. L'orbite de Gemini 7 est circularisée le 10 décembre, à 301 km d'apogée et 298 de périgée, ce qui doit simplifier les calculs de manœuvre de Gemini 6. Le 10 toujours, un des trois éléments d'une des deux piles à combustible se met à produire plus de courant que prévu (5 ampères sous 32 volts au lieu de 4 ampères sous 27,5 volts). Une purge par un afflux d'hydrogène pendant une quinzaine de secondes ramène le voltage à 27,8 volts. Les contrôleurs de vol considèrent l'incident comme sans grande importance, mais les astronautes restent vigilants.

Onze jours après leur décollage, le 15 décembre, l'équipage aperçoit la traînée laissée par le lancement de Gemini 6, piloté par Walter Schirra et Thomas Stafford. Les deux vaisseaux volent en formation pendant plus de quatre heures à des distances comprises entre 90 m et 30 cm, Gemini 6 jouant un rôle actif, tournant tout autour de Gemini 7, qui reste immobile. Les quatre astronautes peuvent alors nettement apercevoir leurs visages à travers les hublots de leurs vaisseaux respectifs.

Gemini 6 réintégre la Terre au bout d'une journée tandis que Gemini 7 poursuit son vol. Borman et Lovell expérimentent chaque jour les mesures destinées à lutter contre les effets physiques néfastes constatés lors des vols des Gemini 4 et 5 : ils tirent sur des extenseurs fixés à l'extrémité de leurs pieds, ils gonflent toutes les 2 ou 6 minutes des garrots pneumatiques fixés à leurs cuisses qui obligent le sang à remonter vers le cœur.

Le 13, le rebobinage de l'enregistreur magnétique des données médicales des astronautes se bloque, et ne se remet pas en route malgré les secousses que lui administre Lovell. Parmi les expériences prévues, des essais de communication par laser depuis la Terre sont infructueux en raison de mauvaises conditions météorologiques et de défaillances de trois stations au sol.

Au bout de près de 14 jours en orbite (330 heures et 30 minutes, record jusqu'en 1970) et 206 révolutions, le vaisseau effectue le 18 décembre un retour précis, amerrissant à 11 km du point prévu et à moins de 20 km du porte-avions USS Wasp. Il ramène une grande quantité de photographies de notre planète et de prélèvements (sang, selles, urines...) à des fins d'analyses médicales. L'équipage rentre avec une barbe de deux semaines, en bonne santé mais affaibli, et n'éprouve pas d'étourdissements comme certains de leurs prédécesseurs. Lovell confie plus tard que le vol avait été éprouvant non seulement en raison de sa durée mais aussi de l'exiguïté de la cabine, les astronautes étant rivés à leurs sièges et étant dans l'incapacité totale de déplier leurs bras et leurs jambes.

Suite

L'équipe formée par James Lovell et Frank Borman fut de nouveau sélectionnée pour former l'équipage d'Apollo 8.

En 2010, la capsule est exposée au Steven F. Udvar-Hazy Center, Chantilly, Virginie, États-Unis

Notes et références

Références

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Gemini 7 » (voir la liste des auteurs).

Bibliographie

• (fr) Charles-Noël Martin, Au rendez-vous de l'espace les Américains ont repris la tête, in Le Figaro littéraire n^o 1027 du jeudi 23 décembre 1965, p. 12
• (en) Barton C. Hacker etJames M. Grimwood, On the Shoulders of Titans: A History of Project Gemini, 1977 (lire en ligne)
  Histoire du programme Gemini (document NASA n° Special Publication-4203)
• (en) Ben Evans, Escaping the bonds of earth : the fifties and the sixties, Springer, 2009 (ISBN 978-0-387-79093-0)
  Les premières missions habitées jusqu'au programme Gemini inclus
• (en) Malik, P. W. et Souris, G. A., Project Gemini - A technical summary, NASA, 1^er juin 1968, 350 p. (lire en ligne)
  Caractéristiques techniques du programme Gemini.

Voir aussi

Articles connexes

• Programme Gemini

Liens externes

• (en) Kennedy Space Center: Gemini VII