Le programme Gemini

Avant même que le major John Glenn ne soit devenu le premier Américain dans l'espace, dans le cadre du programme Mercury, la NASA, le 7 décembre 1961 annonça qu'elle allait étendre le programme des vols habités existant via une capsule à deux membres d'équipage. Ce programme prit officiellement, le 3 janvier 1962, le nom de "Gemini", d'après la constellation des Gémeaux ("Gemini", en anglais), troisième constellation du zodiaque, en référence au fait que les capsules du programme comportaient deux astronautes, tels les deux jumeaux, Castor et Pollux. Le nom original du projet était le "projet Mercury Mark II". Les objectifs principaux assignés aux programmes furent nets et précis, autant que l'avaient été ceux du programme Mercury. Il s'agissait de soumettre deux astronautes et leur équipement à des vols de longue durée (durant jusqu'à 2 semaines) -ce qui était requis en vue des missions suivantes qu'on envisageait à destination de la Lune voire de l'espace lointain; d'accomplir des manoeuvres de rendez-vous et des arrimages à d'autres vaisseaux spatiaux, de manoeuvrer dans l'espace ces véhicules ainsi arrimés (en utilisant le système propulsif de la cible); d'améliorer les méthodes de ré-entrée et d'atterrissage en visant un point terrestre précis; de recueillir des données supplémentaires concernant les effets de l'apesanteur sur les équipages et d'enregistrer leur réactions physiologiques pendant des vols de longue durée. Le programme Gemini fut apparemment conçu après, qu'en mai 1961, le président américain John Kennedy ait lancé le programme lunaire des Etats-Unis et que les dirigeants de la NASA aient compris qu'une étape intermédiaire devait prendre place entre le programme Mercury et le programme lunaire Apollo. Le programme Gemini fut de la responsabilité du "Manned Spacecraft Center" ("centre des véhicules habités), à Houston, au Texas, sous la direction du "Office of Manned Space Flight" ("bureau des vols spatiaux habités") de la NASA. Ce fut le Dr. George E. Mueller, directeur-associé de la NASA pour les vols habités qui fut le directeur du programme et William C. Schneider, directeur-adjoint des vols habités qui fut, à partir de la mission Gemini V, le directeur de mission ("Mission Director") de tous les vols Gemini. On allait utiliser, pour le programme Gemini, une capsule qui était un agrandissement de la capsule Mercury. Des changements dans le design améliorèrent l'entretien et la rendirent plus maneouvrable par les astronautes. Les vaisseaux Gemini étaient fabriqués dans la ville de St-Louis et les astronautes s'y rendaient souvent pour s'y exercer sur des simulateurs. Pour ce qui est de la fusée de lancement, on eut recours, pour cette capsule plus importante, à la Titan II, une fusée plus puissante que la Redstone. On fait parfois référence aux termes "Gemini-Titan" pour désigner la capsule et le lanceur, chaque vol étant désigné par un chiffre romain majuscule. Seule la première capsule Gemini habitée fut dotée d'un nom, "Molly Brown" par le pilote-commandant de mission Virgil Grissom, qui faisait référence à sa capsule Mercury qui avait coulé. Le programme Gemini fut, à la fois, une série de réponses aux premières spatiales qui, alors, continuaient d'être réalisées par les Soviétiques et, en même temps, il fonda les bases de la phase suivante de l'exploration spatiale américaine, c'est-à-dire le programme Apollo qui allait atteindre la Lune. L'expérience acquise pendant les sorties dans l'espace s'avérèrent décisives pour la préparation des marches sur la Lune (appelées, en anglais, "moonwalks", littéralement "marches lunaires"). Un des bénéfices de long terme du programme Gemini a été que ses investissements en terme de technologie ont duré deux ans, ce qui a finalement permis de fonder les bases des missions de longue durée jusqu'à nos jours. Le programme Gemini visait à tester l'aptitude d'astronautes à accomplir des missions de longue durée, à comprendre comment des vaisseaux pouvaient accomplir un rendez-vous et s'arrimer en orbite, perfectionner les méthodes de rentrée et d'atterrissage et comprendre plus avant les effets des vols longs dans l'espace sur les astronautes

un ensemble Gemini-Titan au pas de tir en 1964; il est illuminé par les lumières du pas de tir et des projecteurs. picture site 'Amateur Astronomy' based upon a picture NASA

Le programme Gemini comporta 12 vols, les deux premiers n'étant que des vols-tests, inhabités. Le programme se déroula entre avril 1964 et novembre 1966. Si l'on considère les résultats de ces vols, on voit combien le programme fut couronné de succès. Tous les objectifs principaux furent remplis ainsi que les objectifs plus spécifiques assignés à chaque mission. Seul l'atterrissage terrestre dut être annulé en 1964 mais le contrôle de précision nécessaire pour cette opération avait cependant été atteint. Les deux premiers vols Gemini furent donc des vols-tests non-habités, les Gemini I et Gemini II. Les deux missions furent lancées par une fusée Titan II depuis le pas de tir LC-19 du Cap Canaveral. Le vol Gemini I permit de tester les performances de la Titan II et de la capsule Gemini jusqu'en orbite, à qualifier en vol les procédures opérationnelles et les systèmes pour les deux véhicules, les procédures équipages et installations pour la phase de pré-lancement et le lancement ainsi que pour les systèmes et les personnes de lancement et de suivi. Ce fut, en avril 1964, avec ce premier vol, un succès en termes de test en orbit de la Titan, de l'intégrité structurelle de la capsule et de sa compatibilité avec le lanceur. Il n'était pas prévu de récupérer la capsule et la mission se termina après 3 orbites, la capsule se désintégrant dans l'atmosphère 3 jours et demi après le lancement. En janvier 1965, le vol Gemini II ne fut qu'un vol sub-orbital. Il fut consacré à tester le système de protection thermique pour la rentrée dans l'atmosphère, l'intégrité structurelle de la capsule Gemini, le fonctionnement satisfaisant des principaux systèmes. On testa aussi les procédures de vérification et de lancement et on procéda à l'évaluation des signaux de guidage de secours pendant le lancement. On examina aussi la batterie à carburant ainsi que son carburant réactif, les carburants liquides et les systèmes de communication. On eut aussi, via ce second vol, des données complémentaires pour la qualification en vol de la fusée et de la capsule depuis le lancement jusqu'à l'orbite ainsi qu'il permit un entraînement supplémentaire pour la qualification des contrôleurs de vol et des systèmes de suivi au sol. Tous les objectifs de la mission furent atteints, seul le test de la batterie à carburant échouant car celle-ci s'était désactivée avant le décollage. Le lancement de la mission Gemini II, cependant, n'alla pas sans problèmes: le "stack" Titan II-Gemini dut subir deux ouragans au pas de tir, en août et en septembre 1964. On ne retira que le deuxième étage en août mais on dut rentrer au hangar l'ensemble de lancement en septembre. On ne peut réinstaller au pas de tir que le 12 septembre, le lancement étant prévu pour le 9 décembre 1964. Lors du lancement, au moment où les moteurs du premier étage furent allumés, le système de détection des malfonctions ("Malfunction Detection System") de la Titan II, cependant, détecta des problèmes techniques dûs à une perte de pression hydraulique et il coupa les moteurs une seconde après l'allumage. La capsule Gemini II atterrit dans l'océan Atlantique par 16° 36' de latitude nord et 49° 46' de longitude ouest, manquant le point d'atterrissage prévu de 62,9 km (40 miles)

Vol	Chargement	Altitude	Inclinaison de l'orbite	Nombre d'orbites	Durée du vol	Distance parcourue	Date du lancement	Date de l'atterrissage
Gemini I	na	320km x 160.3km (173NM x 87NM)	-	64	4 jours	na	08/04/1964 11h 00mn 01.69 heure d'hiver de la côte est américaine	12/04/1964
Gemini II	capsule Gemini-II	171.1km (92.4NM)	-	vol sub-orbital	18 mn, 16 s	3422.4km (1848NM)	19/01/1965 9h 03mn 59.861 heure d'hiver de la côte est américaine	19/01/1965 9h 22mn 14 (NB: le texte original ne précise pas de quel fuseau horaire il s'agit)

vers une série de photographies illustrant le programme Gemini

Les 10 vols suivants furent des vols habités. Les membres d'équipage appartenaient aux deuxième, troisième (puis quatrième, en 1964) générations d'astronautes de la NASA. Un grand nombre des astronautes du programme Gemini devaient se retrouver lors des missions Apollo, dont ceux qui composeraient l'équipage de la mission Apollo 11, celle qui réalisa l'atterrissage de l'homme sur la Lune. Ces vols, qui comportaient tous un équipage de deux astronautes, furent responsables d'accroître jusqu'à 13 jours la présence habitée en orbite, de la première sortie dans l'espace américaine, du premier rendez-vous orbital américain (puis du premier arrimage à un autre véhicule). Le succès du premier arrimage à un autre vaisseau en orbite (une cible orbitale, un étage de fusée Agena) fut amoindri, le 16 mars 1966, car la capsule Gemini entra dans une vrille incontrôlable et l'équipage fut obligé de se désarrimer et d'accomplir une ré-entrée d'urgence

Vol	Dates	Equipage	Durée	Remarques
Gemini III (la capsule fut baptisée "Molly Brown")	23/03/1965	Virgil I. Grissom, John W. Young	4h 52mn 31s	premier vol Gemini habité; 3 orbites; premier vol au cours duquel les astronautes purent modifier l'orbite de leur capsule. Au cours de la mission, un "CAPCOM" ("responsable des communications") chargé des communications avec la capsule Gemini fut installé sur l'île hawaïenne de Kauai; il s'agissait de Neil Armstrong -l'astronaute qui finirait par être le premier homme à marcher sur la Lune- et il assista l'équipage pour la préparation de leur réentrée
Gemini IV	03-07/06/1965	James A. McDivitt, Edward H. White II	4d 1h 56m 12s	plus long vol habité américain de l'époque; ce vol comprit aussi la 1ère sortie dans l'espace américaine -elle fut réalisée par Edward White et dura 22 minutes
Gemini V	21-29/08/1965	L. Gordon Cooper, Jr., Charles Conrad, Jr.	7d 22h 55m 14s	1ère utilisation de cellules à carburant pour produire du courant électrique; évaluation du système de guidage et de navigation pour les futures missions de rendez-vous. 120 orbites. Pendant l'ét'é 1965, les Etats-Unis commençaient à revenir à égalité avec les Russes dans la course à l'espace; la mission de 8 jours doubla le record de présence dans l'espace des Américains, lequel avait été établi deux mois auparavant. La mission Gemini V permit aussi de tester la technologie qui allait rendre possible de plus longues missions dans l'avenir, permettant d'affronter les défis du programme Apollo voire de poser les bases des missions de longue durée à bord de l'ISS, par exemple. Ce fut aussi la 1ère mission Gemini pour laquelle les astronautes du vol conçurent un insigne pour leur vol. Une leçon qu'on tira du vol Gemini V fut qu'il était usant de voler dans les scaphandres d'alors; la NASA, alors, mit au point un scaphandre plus léger en un temps record; le scaphandre était très commode car, dans la capsule, en vol, les astronautes pouvaient le quitter. Depuis la mission Gemini V, les équipages ont comme tâche de concevoir le logo de leur mission, tradition qui a perduré jusqu'à nos jours
Gemini VII	04-18/12/1965	Frank Borman, James A. Lovell, Jr.	13d, 18h, 35m 1s	comme on avait dû annuler la mission Gemini VI car la cible Agena, qu'on devait utiliser pour les manoeuvres de rendez-vous et d'arrimage, avait eu des problèmes, ce fut la mission Gemini VII qu'on utilisa pour les rendez-vous. Le but premier de la mission était de déterminer si des êtres humains pouvaient vivre dans l'espace pendant 14 jours. voyez un tutoriel consacré au rendez-vous entre les capsules Gemini VII et Gemini VI
Gemini VI-A	15-16/12/1965	Walter M. Schirra, Jr., Thomas P. Stafford	1d 1h 51m 24s	1er rendez-vous dans l'espace américain; fut réalisé avec la capsule Gemini VII. La convergence des deux vaisseaux dura plus de 5 heures, la distance variant de 30 cm à 90 m (1 to 295 ft)
Gemini VIII	16/03/1966	Neil A. Armstrong, David R. Scott	10h 41m 26s	1er arrimage américain à un autre véhicule spatial, un étage de fusée Agena (inhabité). Du fait de problèmes avec le système de contrôle de la capsule Gemini, l'équipage fut obligé de se désarrimer de sa cible après 30 minutes car l'ensemble capsule-Agena avait commencé de connaître des mouvements d'alignement et de roulis de plus en plus importants. L'équipage reprit le contrôle de la Gemini en utilisant le "reentry control system" ("système de contrôle de ré-entrée" ou RCS) et le contrôle de la mission décida alors de suivre les rèles en vigueur: une fois le RCS engagé, il fallait revenir sur Terre. La mission Gemini VIII atterrit ainsi précocément dans une zone d'atterrissage secondaire dans l'océan Pacifique
Gemini IX-A	03-06/06/1966	Thomas P. Stafford, Eugene A. Cernan	3d 21h	la mission Gemini IX permit à la NASA d'acquérir encore de l'expérience pour faire progresser le programme Apollo. L'équipage prévu, Elliot See et Charles Bassett fut tué le 28/02/1966 dans le crash de leur T-38 sur l'usine McDonnele de St-Louis alors que les deux astronautes s'y rendaient (c'est là que leur capsule était assemblée). La cible Agena n'atteignit pas l'orbite et la NASA mit en oeuvre une cible de rendez-vous de remplacement, le "Augmented Target Docking Adapter" ou ATDA; la mission fut alors renommée la Gemini IX-A. L'ATDA fut lancé le 1er juin mais cette nouvelle cible eut également des problèmes (le cône de nez ne s'était pas détaché et la cible ressemblait à un "alligator en colère"). L'équipage n'en accomplit pas moins différentes approches de rendez-vous et estima comment un astronaute pouvait estimer et calculer la distance d'une cible. Une marche dans l'espace eut lieu également et elle utilisa une unité de propulsion nouvelle, le "Astronaut Maneuvering Unit" ou AMU; ce dernier cependant se révéla peu performant car la capsule n'avait pas été équipée de rampes d'appui. La mission accomplit 2 heures de marche dans l'espace et 44 orbites
Gemini X	18-21/07/1966	John W. Young, Michael Collins	2d 22h 46m 39s	rendez-vous avec une cible Agena (et utilisation de son système propulsif) et avec une capsule-cible, la Gemini VIII. Collins se tint debout dans l'ouverture du hublot pendant 49 minutes (une position désignée aujourd'hui sous le nom de "standup EVA" ("sortie extra-véhiculaire debout", littéralement) et il accomplit une sortie dans l'espace de 39 minutes au cours de laquelle il récupéra une expérience scientifique sur l'Agena. Lié à sa première cible, la capsule Gemini X se propulsa jusqu'à l'altitude record de 765km, la plus haute alors atteinte par un vaisseau habité. 43 orbites
Gemini XI	12-15/09/1966	Charles Conrad, Jr., Richard F. Gordon, Jr.	2d 23h 17 min 8s	cette mission établit le record d'altitude du programme Gemini (1,189.3 km; 739.2 miles) qu'elle atteignit via le système propulsif de l'Agena après avoir l'avoir rencontrée et s'y être arrimée au cours de sa première orbite. La mission accomplit le premier test simple de créer de la gravité artificielle en faisant tourner les deux vaisseaux autour de leur centre de masse et l'astronaute Gordon accomplit deux sorties dans l'espace pour un total de 33 minutes et il se tint debout dans l'ouverture du hublot pendant 2 heures. 44 orbites. La mission amerrit dans l'Ouest de l'océan Atlantique, à 1100km à l'Est de Cap Kennedy
Gemini XII	11-15/11/1966	James A. Lovell, Jr., Edwin E. Aldrin, Jr.	3d 22h 34m 31s	dernier vol Gemini; il rencontra et s'arrima à une cible Agena; puis, pendant des sorties dans l'espace, la capsule maintint la convergence avec la fusée. Aldrin établit le record en terme de sortie dans l'espace, avec 5 heures 30 minutes, qui comprirent une sortie et deux stations debout dans l'ouverture du hublot

La mission Gemini IV fut le premier vol spatial à être suivi par un centre de contrôle situé au nouveau "Manned Spacecraft Center" ("centre des missions habitées", MSC) situé à Houston, au Texas. Le MSC s'était formé du "Space Task Group" qui était lui-même apparu peu de temps après la création de la NASA. Il se trouvait originellement au Langley Research Center, en Virgine. Le MSC commença de fonctionner avec le programme Mercury et, jusqu'à la mission Gemini III, il fut le centre d'entraînement et de gestion des vols habités américains. Le MSC et ses 655 ha, ensuite, devint le centre de contrôle principal des missions habitées à partir du programme Gemini; en février 1973, il fut renommé "Lyndon B. Johnson" en hommage à l'ancien président américain, qui était originaire du Texas