John Young l’astrogéologue

Après avoir posé sa candidature pour devenir astronaute, le fabuleux John Young (1930 –     ) est convoqué à Houston en juin 1962 pour des entretiens. Lorsqu’on lui demande son avis sur ce qu’un astronaute devrait étudier avant d’aller sur la Lune, il répond : « la géologie ».

Une excellente réponse, puisqu’il passera environ 800 jours à étudier cette science, entre les cours théoriques et les sorties in situ… Les astronautes d’Apollo 15, 16, et 17 avaient en effet l’équivalent d’un Master (bac + 5) en géologie lorsqu’ils sont allés sur la Lune !

Des noms de scène un peu « space »

Au tout début des années 60, trois filles qui posaient dans des magazines de charme et s’éffeuillaient dans des clubs et boîtes de nuit, avaient choisi des noms de scène qui vous diront certainement quelque chose…  Alana Shepard, Gussie Grissom et Jonnie Glenn.

Ceci dit, il paraît que sur scène elles occupaient très bien l’espace !

Un RTLS pour la première mission de la navette spatiale

Contrairement à tous les vaisseaux spatiaux habités précédents la navette spatiale n’a jamais été testée sans astronautes à bord (à la différence des soviétiques). Pour ne pas commencer directement avec une mission orbitale, la NASA envisagea un temps de réaliser un RTLS lors du premier vol. Le mode RTLS (pour Return To Launch Site – Retour au Site de Lancement) est l’une des quatre options permettant d’interrompre une mission lorsque la navette a décollé et qu’un incident rend la mise en orbite impossible. (Défaillance d’un des trois moteurs SSME (Space Shuttle Main Engine), fuite de carburant, fuite dans le système de refroidissement, dépressurisation de la cabine de pilotage etc.)

Le RTLS est possible, grosso-modo, entre 2 minutes et  4 minutes après le décollage. Avant, la navette n’a pas atteint une altitude suffisante et les SRB (Solid Rocket Booster – fusées d’appoint à combustible solide flanquées de part et d’autre du réservoir extérieur. A noter : une fois allumées on ne peut plus les arrêter.) ne sont pas encore largués, après, la navette a pris trop de vitesse (+ de 7 000 km/h) et il ne reste plus assez de carburant pour effectuer le retournement et ralentir l’engin. (Point de non retour – Negative return)

Pour simplifier, une fois les SRB largués (à T+2 min) vers 50 km d’altitude, la navette continue son ascension jusqu’à environ 120 km d’altitude, puis, l’engin de 500 tonnes y compris son réservoir extérieur à moitié vide, doit faire un demi tour (à 180°) alors qu’il vole à pratiquement sept fois la vitesse du son, et diminuer sa vitesse grâce aux 3 moteurs SSME (RTLS à trois moteurs) tout en orientant le nez vers sa cible, la Floride. Ce faisant la navette vole en traversant les gaz à 2 700 °C éjectés par les moteurs. Ce qui n’a jamais pu être testé en soufflerie, seulement par ordinateur.

Lorsqu’il reste moins de 2% d’ergols dans le réservoir extérieur, les moteurs SSME sont coupés (MECO – Main Engine Cut Off), l’orbiter doit alors avoir un angle d’attaque de – 4° pour que le réservoir puisse être largué en toute sécurité. Il faut ensuite purger les centaines de kilogrammes de LO2 et LH2 encore présents dans les tuyaux d’admission du MPS (Main Propulsion System). A ce moment là, l’engin a un angle d’attaque de 10°. Il faut alors augmenter cet angle dans les couches plus denses de l’atmosphère. Dans certains cas l’orbiter devra même effectuer un virage en S plus ou moins long pour dissiper un excédent d’énergie cinétique avant de pouvoir atterrir.

La manoeuvre en image (Crédit : Mark McCandlish – Traduction : Olivier Couderc)

Comme le précise avec humour, John Young, l’astronaute le plus capé de l’Histoire de la NASA : « Si toutes les manœuvres se déroulent parfaitement, tout ira bien, si tout ne se déroule pas comme prévu, cela ne se passera probablement pas très bien. »

Une telle mission aurait duré environ 25 minutes. Le RTLS a bien évidemment été réalisé, mais seulement en simulateur. « La première personne qui en réalisera un pourra vous dire si ça marche ou pas » remarqua ironiquement John Young qui a opposé une fin de non-recevoir à l’éventualité d’exécuter un RTLS en guise de première mission : « J’ai dit non. Je leur ai dit de ne pas jouer à la roulette russe, parce qu’il se pourrait bien que vous ayez une arme chargée entre les mains.»  En effet, compte tenu de tous les paramètres à maîtriser, même avec les 5 ordinateurs de la navette aux commandes, une telle manoeuvre aurait eu bien peu de chance de succès…  Juste avant STS-1 John Young enfonce le clou : « Pour réussir un RTLS il faut une succession de miracles, entrecoupés d’interventions divines ».

La première mission de la navette spatiale sera bien orbitale, et sera qualifiée par les spécialistes comme le vol d’essai le plus audacieux de l’Histoire. En 30 ans d’exploitation de la navette spatiale aucun RTLS n’a jamais été effectué !

Les différentes appellations du centre de recherche de Peenemünde

  • Le tout premier nom de la base de Peenemünde est Versuchsstelle Peenemünde (Centre de recherche Peenemünde), qui comprend les installations de l’armée à l’est du site (Werk Ost) et celles de la Luftwaffe (armée de l’air) à l’ouest (Werk West).
  • Lorsque le 1er avril 1938 la Luftwaffe se désengage du projet commun, ses installations deviennent Versuchsstelle der Luftwaffe Peenemünde-West, (Centre de recherche de la Luftwaffe Peenemünde-Ouest), puis plus tard Erprobungstelle der Luftwaffe (Centre d’essai de la Luftwaffe). La partie de l’armée quant à elle prend la dénomination de Heeresversuchsstelle Peenemünde, HVP (Centtre de recherche de l’armée de terre Peenemünde).
  • Le 23 septembre 1941, avec l’adjonction d’un site de production au sud du site de développement, Fertigungsstelle Peenemünde (FSP) (Site de production Peenemünde) le tout prend l’appellation de Heeresversuchsanstalt Peenemünde (Etablissement d’essai de l’armée de terre Peenemünde), l’accronyme ne change pas, HVP.
  • Puis les installations originelles de Peenemünde (HVP) prennent le nom de Entwicklungswerk ou EW (Usine de développement) et le site de production Versuchsserienwerk ou VW (Usine de production en série expérimentale).
  • Le 7 janvier 1942 Walter Dornberger change à nouveau le nom du site qui devient Heeresanstalt Peenemünde ou HAP (Etablissement de l’armée de terre Peenemünde).  Il s’agit de « banaliser » la dénomination du site.
  • Le 17 mai 1943, c’est au tour du général Friedrich Fromm Chef der Heeresrüstung und Befehlshaber des Ersatzheeres (Chef de l’armement de l’armée et commandant de l’armée de réserve) d’ordonner le changement d’appellation en Heimat-Artillerie Park 11 ou HAP 11 (Quartier général du camp d’artillerie 11), avec Karlshagen qui remplace Peenemünde pour l’identification géographique du site. Le numéro 11 vient de Waffenamt Prüfwesen 11 – Wa Prw 11. (Heeres)Waffenamt : c’est le bureau qui gère le développement technique et la production d’armes, de munitions et de matériel de l’armée de terre allemande de 1919 à 1945. Prüfwesen : ce sont les départements qui développent et testent de nouvelles armes. Et 11 : c’est la section 11, qui a la responsabilité des Sondergeräte (les engins spéciaux, dont les missiles font bien évidemment partie).
  • Le 1er août 1944 le site de développement de HAP 11 devient Elektromechanische Werke GmbH, (Usine electromécanique SARL), EW  (Gesellschaft mit beschränkter Haftung : société à responsabilité limitée). Cette SARL, techniquement une entreprise privée, appartient toujours à l’état. Quant aux derniers bureaux administratifs de l’armée ils prennent le nom de Versuchsplatz Karlshagen. (Site d’essai Karlshagen).

 

Badges de sécurité de Peenemünde, le premier avec l’acronyme HVP, l’autre avec HAP.

Les Arbres de Lune de Stuart Roosa

L’astronaute Stuart Roosa (1933-1994) n’a effectué qu’une seule mission spatiale, comme pilote du module de commande de la mission Apollo 14, qui s’est déroulée du 31 janvier au 9 février 1971. Il reste en orbite lunaire alors que ses deux compagnons Alan Shepard et Edgar Mitchell marchent sur la Lune. L’annulation des trois dernières missions Apollo l’a assurément empêché de fouler à son tour le sol lunaire… Il fait partie du club très fermé des 24 humains ayant orbité autour de la Lune. Il s’est approché à seulement 15 km de sa surface…

Le nom de Stuart Roosa reste à jamais associé à une magnifique histoire, celle des arbres de Lune.

Smokejumper Stuart Roosa 1953 (Photo : Bill Buck)

En 1951, à l’âge de 17 ans, Stuart Roosa, grand amoureux de la nature, travaille tout l’été dans la forêt St Joe dans l’Idaho au Blister Rust Control, Camp 52, comme pompier, et pour aider à l’éradication de la maladie de la rouille (blister rust) qui affecte les arbres de la famille des Pinacées.

Deux ans plus tard, après deux années à l’université, il devient smoke-jumper ; un pompier parachutiste qui intervient principalement sur les départs de feu en zone isolée. A l’apparition des premières fumées (smoke) les pompiers sautent (jump) en parachute afin de circonscrire très rapidement l’incendie avant qu’il ne se propage. Un excellent job d’été puisqu’un smoke jumper saisonnier (85% des effectifs) pouvait gagner à l’époque jusqu’à 1 000 dollars en un été (soit 9 000 USD en dollars constants). Ces unités d’élite, dont les classes durent 4 semaines et s’apparentent à un stage commando, sont sous la responsabilité de l’agence américaine du Service des Forêts (US Forest Service). Roosa effectue le saut qui lui permet d’obtenir son brevet le 15 juillet 1953. Lors d’un saut, son parachute s’accroche dans un arbre et il reste suspendu à plus de 30 mètres du sol. Il doit utiliser la corde prévue à cet effet, qui fait partie de l’équipement standard, pour se sortir de ce mauvais pas. Sachant que les « atterrissages » dans les arbres sont plutôt fréquents chez les smokejumpers !

Stuart Roosa était basé dans l’unité de Cave Junction – Siskiyou Smokejumper Base – en Oregon, promotion 1953 (CJ53). Il ne fit qu’une saison. Selon sa fiche de service il effectua trois missions aéroportées. (Klamath Forest en Californie, Umpqua Forest en Oregon et Six Rivers Forest en Californie).

En 1954 Roosa intègre le programme des cadets de l’US Air Force… 10 ans plus tard il est pilote d’essai à Edwards… En avril 1966 il devient astronaute (Groupe 5).

Smoke Jumpers – Stuart Roosa parmi la « Promotion 1953 » (Crédit : United States Forest Service)

Lorsque Edward Cliff (1909-1989), directeur de l’agence du Service des Forêts (US Forest Service) de 1962 à 1972 apprend que Roosa, un ancien smoke jumper, va effectuer une mission vers la Lune, il lui soumet une idée : emporter des graines d’arbres avec lui autour de la Lune.

Avec l’accord enthousiaste de Stuart Roosa, et de la NASA, Stanley Krugman (1932-2013) docteur en biologie végétale spécialisé en génétique, est chargé de la sélection des graines, il est alors responsable de la Forest Genetics Research.  Le projet scientifique est le suivant : déterminer les effets des radiations et de l’impesanteur sur ces graines.  Des contraintes de poids et de volume ne permirent qu’à quelque 500 graines de faire le voyage. L’origine de chaque graine est parfaitement connue et chacune a sa « jumelle » restée sur Terre. Le but étant bien évidemment de comparer leur croissance et de constater d’éventuelles mutations !

5 espèces d’arbres sont choisies :

  • Loblolly Pine (Pin à torches : Pinus taeda ),
  • Sycamore (Platane : Platanus occidentalis),
  • Sweetgum (Liquidambar : Altingiaceae Liquidambar),
  • Redwood (Séquoia : Sequoia sempervirens),
  • Douglas Fir (Sapin de Douglas :Pseudotsuga menziesii).

Les graines sont stockées dans une petite boite que Roosa dispose dans l’un de ses Personal Preference Kit (PPK)*. Il emporte notamment une broche pour sa mère, des pin’s, ses ailes de pilote de chasse, qui eux atterriront sur la Lune…  Les graines feront 34 fois le tour de la Lune (en 2 jours 18 heures et 35 minutes) et resteront au total un peu moins de 9 jours dans l’espace.

Art Greeley le directeur-adjoint de l’US Forest Service et Stuart Roosa, avec à la main la boîte contenant les graines  (Crédit : United States Forest Service)

 

Au retour, lors du processus de décontamination, la boîte contenant les précieuses graines s’est ouverte et les graines mélangées. La première tentative de faire germer quelques graines par des scientifiques de la NASA à Houston se solde par un échec. Ils en concluent rapidement que les graines sont « mortes ». Apprenant cela Krugman demande qu’on lui renvoie les graines qu’il confie à deux centres de recherche de l’US Forest Service. (La Southern Forest Research Station à Gulfport au Mississippi et la Western Research Station à Placerville en Californie, où il travaille.)

Pratiquement toutes les graines récupérées germèrent et formèrent des plants !

Aujourd’hui, il est impossible de différencier les arbres issus des graines « lunaires » de celles restées sur Terre. Aucune anomalie n’a été décelée.

Lorsque les arbres furent suffisamment développés (4 ans d’âge) ils purent quitter les pépinières de l’US Forest service… Ainsi le premier Arbre Lunaire, un Sycamore, a été planté au Washington Square Park à Philadelphie le 6 mai 1975, juste à côté de l’Independence Hall où fut signée la Déclaration d’indépendance (1776) et adoptée la Constitution américaine (1787). Stuart Roosa était bien évidemment présent lors de la cérémonie, de même que le Maire de Philadelphie Frank Rizzo. Gérald Ford alors président des Etats-Unis fit parvenir un petit message dans lequel il décrit ces arbres de Lune comme « les symboles vivants de nos spectaculaires réalisations humaines et scientifiques ». Pour plus de symbolique on aurait pu attendre le 4 juillet 1976 pour planter cet arbre, qui est toujours vivant aujourd’hui.

De g. à d. Stuart Roosa, John McGuire (chef de l’US Forest Service), Ernesta Ballard (Directrice de la Société d’Horticulture de Pennsylvanie), et à moitié caché, Woodsy Owl (Woodsy le Hibou) la mascotte de l’US Forest Service. 

En 1976, dans le cadre d’une opération s’inscrivant à l’occasion des célébrations du Bicentenaire des Etats-Unis les plantations et donations d’arbres de Lune ont fait fureur, mais une gestion défaillante fait que, quarante ans plus tard, on ne sait plus où sont passés la plupart de ces arbres…

Krugman et son équipe créèrent par la suite, avec des greffons, des arbres de Lune de seconde génération (Half Moon Trees), puis de troisième génération, qui furent un temps proposés à la vente pour la modique somme de 32 USD par l’association American Forests.

Depuis 1996, le Dr David Williams, qui travaille au Centre Spatial Goddard à Greenbelt, dans le Maryland, qui ignorait tout de l’histoire de ces arbres avant cette date, tente de localiser et de recenser tous les arbres avant, comme il le dit, qu’il ne soit trop tard. A ce jour seulement 89 arbres de première génération ont été retrouvés (dont 27 sont morts) … Nous sommes loin du compte !  Consulter la liste.

Un arbre de Lune de seconde génération de type sycamore a été planté au cimetière d’Arlington le 9 février 2005 (pour le 34 ème anniversaire de l’atterrissage d’Apolllo 14) au cours d’une cérémonie en l’honneur de Stuart Roosa et de tous les astronautes disparus. Cérémonie à laquelle la veuve de Stuart Roosa, Joan (qui décèdera deux ans et demi plus tard, et sera enterrée à Arlington à côté de son mari), et leur quatre enfants, ont participé.

A gauche Arlington National Cemetery le 9 février 2005 – Peu après Rosemary Roosa pose devant l’arbre « de son père » qui  a bien pris.

 

Comme l’on écrit les enfants de l’école élémentaire Cannelton dans l’Indiana qui ont ravivé le souvenir de ces arbres de Lune : « Long live our beautiful Moon trees ! » (Vive nos magnifiques arbres de Lunes)

Car bientôt hélas, ces arbres resteront les seuls êtres vivants au monde à avoir fait le voyage vers la Lune !

 

*Sur la liste récapitulant les objets emportés à bord d’Apollo 14 (CSM + LM) on dénombre 14 PPK de 227 g chacun dans le module de commande (CM) soit 3,178 kg au total, ainsi que  3 PPK de 408 g chacun dans le module lunaire (LM) soit 1,224 kg au total. Il existe également un PPK de plus grande taille, sans aucune mention de poids, stocké dans le CM !

Anecdote dans l’anecdote : Apollo 14 détient le record de poids des PPK emportés, soit 4,4 kg.