Le physicien Max Born à propos d’Apollo

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Dans un article du célèbre journaliste scientifique John Noble Wilford* intitulé : « Meaning of Apollo : The Future Will Decide » (La signification d’ Apollo : le futur en décidera) paru dans le New York Times du 21 décembre 1972 (p. 21), ce dernier cite cette remarque du physicien allemand Max Born (1882-1970), prix Nobel de physique 1954, à propos du programme Apollo.

Max Born fut notamment le directeur de thèse d‘un certain Robert Oppenheimer à l’université de Göttingen,

« Un triomphe de l’intellect, un tragique échec de la raison. »

* John Noble Wilford a obtenu deux prix Pulitzer, le second en 1987 pour sa « couverture journalistique » de la catastrophe de la navette spatiale Challenger, partagé avec son équipe du New York Times.

Un coup de balai sur le S-IVB

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Les tests statiques des étages Saturn S-IVB (3ème étage de la Saturn V ou deuxième étage du lanceur Saturn IB) ont créé un curieux problème pour les ingénieurs de la NASA et de la Douglas Aircraft Company, le fabricant.

Saturn V – Crédit : BBC

Avant qu’un étage puisse être testé, il faut bien évidemment s’assurer qu’il n’y a aucune fuite pouvant provoquer une déflagration.

Mais comme la flamme d’hydrogène*, qui ne comprend pas de carbone, est quasiment invisible le jour, cela posait problème. Des caméras infrarouges furent donc installées, mais tous les angles ne pouvaient pas être couverts.

Pour plus de sûreté, avant chaque test, une équipe spéciale vêtue de combinaisons ignifugées, inspectait l’étage… avec un balai.

Lorsque la paille d’un balai prenait feu, c’est qu’une fuite avait été trouvée !

*Le dihydrogène (nom officiel de la molécule H2) s’enflamme spontanément au contact de l’air.

Le club des utilisateurs de l’hydrogène liquide

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Quel est le point commun entre ces cinq dates ?  Le 27 novembre 1963, le 24 décembre 1979, le 29 janvier 1984, le 13 août 1986, et le 15 mai 1987 ?

C’est l’hydrogène liquide !  Il s’agit en effet des dates auxquelles, respectivement,  les Etats-Unis, l’Europe, la Chine, le Japon et l’Union Soviétique ont lancé avec succès une fusée comportant au moins un étage dont le ou les propulseurs utilisaient de l’hydrogène liquide en guise d’ergol.

Le mélange LOX-LH2 reste à ce jour le plus performant en propulsion chimique puisqu’il fournit entre 35 à 40 % de puissance supplémentaire que toute autre combinaison d’ergols. Mais les moteurs sont coûteux à développer et le stockage du carburant est complexe compte tenu de la température d’ébullition de LH2 : –253°C ! (70 °C de moins que l’oxygène liquide)

En dépit de ces défis techniques les ingénieurs américains ont persévérés, un choix qui s’est avéré gagnant.

Voici un exemple éloquent des performances du couple LH2-LOX.

Le premier missile balistique intercontinental soviétique, la  R7 ou Semiorka (dont le code GRAU* est 8K71 et dont le code OTAN est SS-6 Sapwood) avait un premier étage qui développait une poussée au niveau de la mer 67% supérieure au premier ICBM américain, l’Atlas.

Pour en faire leur premier lanceur de satellite (le A1 – ou 8K71PS selon le code GRAU), les soviétiques ont ajouté un étage supplémentaire alimenté en kérosène, les américains quant à eux ont ajouté à l’Atlas un étage « Centaur » propulsé par deux moteurs RL-10 brûlant un mélange d’oxygène et d’hydrogène liquide.

Ainsi, en dépit d’un premier étage n’ayant qu’un tiers de la poussée de son « homologue » soviétique, l’Atlas équipée d’un deuxième étage Centaur avait une capacité de satellisation égale à 94 % de celle de la version A1 de la R7 !

24 ans après les américains, les soviétiques utilisent l’hydrogène liquide sur le lanceur Energia, devenant le cinquième membre de ce club très fermé.

LH2

* Code GRAU sur Wikipédia.