Les efforts lunaires soviétiques

lancement de nuit du Zond 5 du cosmodrome de Baïkonour. sur la base d'une image RKK Energiya

Les sondes Luna

Les sondes Luna Peu de temps après qu'ait commencé la conquête de l'espace, les Russes comme les Américains portèrent leur intérêt sur la Lune, qui devint la cible d'une exploration robotique. Ainsi, en mars 1958, l'Union soviétique approuva le développement d'une série de vaisseaux qui impacteraient la surface alors qu'une autre série photographierait la face cachée via un flyby

Les trois premiers essais soviétiques d'atteindre la Lune, en 1958, se terminèrent en problèmes de lancement dus à différentes dysfonctionnements de la fusée R-7. Le 2 janvier 1959, les Russes annoncèrent le lancement de la première mission "Cosmic Rocket" (qui rétroactivement serait appelée le Luna 1 en 1963), un vaisseau sphérique qui emportait 6 instruments scientifiques (radiations, champs magnétiques, impacts micrométéoritiques) mais l'étage supérieur resta allumé plus longtemps que prévu et la sonde manqua, 34 heures après le lancement, la Lune de 6500km. Sur sa trajectoire, elle avait émis un nuage d'1kg de sodium (à une distance de 120 000km), ce qui créa un nuage que les astronomes amateurs russes purent photographier depuis la Terre. Luna 1, 62 heures après être passé à la Lune, entra dans une orbite solaire, le premier vaisseau à le faire. Un second échec de lancement eut lieu en juin 1959 et les Soviétiques lancèrent la seconde Cosmic Rocket (qui serait renommée le Luna 2) le 12 septembre; elle atteint avec succès la vitesse de libération et elle plaça le vaisseau, quasi indentique au Luna 1, sur une trajectoire la menant à la Lune. Un nouveau nuage de sodium fut émis par l'étage supérieur (156 000km). Le 13 septembre, les Soviétiques connurent leur premier succès lunaire: le Luna 2 devint le premier vaisseau à entrer en contact avec un autre corps céleste -la sonde impactant la Lune entre la mer des Pluies et la mer de la Sérénité, 260km de là où Apollo 15 atterirrait 12 ans plus tard. On n'avait détecté aucun champ magnétique ni aucune ceinture de radiations autour de la Lune. Le Luna 2 déposa des emblèmes soviétiques à la surface, qui étaient transportés dans deux sphères métalliques (la copie d'une sphère fut offerte en cadeau au président américain Eisenhower par le soviétique Nikita Khrouchtchev

Les missions photographiques, elles, connurent le succès dès le premier lancement. La "station automatique interplanétaire" (qui serait renommée Luna 3), fut lancée le 4 octobre 1959. Elle emportait aussi des instruments concernant les niveaux de radiation et les impacts de micrométéorites. Elle survola le pôle sud de la Lune le 6 octobre, à une altitude de 7900km puis passa derrière notre satellite. Le jour suivant, à 65000km de distance, le Luna 3 commença de prendre 29 photographies de la face cachée; le film fut développé à bord du vaisseau et scanné à la manière d'un fax et les images furent transmises à la Terre. Le Luna 3 photographia 70% de la face cachée mais la qualité était plutôt médiocre. Cependant était révélée une vision distinctement différente de la face visible et on voyait beaucoup moins de mers. Après la fin de la Guerre froide, on apprit, via des documents déclassifiés que le Luna 3 avait utilisé un film vierge, récupéré sur un ballon de reconnaissance que la CIA avait fait dériver au-dessus de l'Union soviétique

Les sondes Zond

Ensuite, en termes de course à la Lune, l'Union soviétique, d'une manière générale, avait mis en place deux programmes indépendants: l'un, basé sur la fusée lunaire N1, de classe Saturn-V qui devait faire alunir un seul cosmonaute à la surface de la Lune; l'autre, le programm L1, ou programme Zond, devait envoyer deux cosmonautes sur des missions circumlunaires, sans alunissage. Le vaisseau Zond était essentiellement un Soyouz dont le module orbital avait été retiré pour économiser du poids et remplacé par une antenne à haut-gain et des instruments de navigation permettant des missions lunaires. Les Zond, à l'origine, furent une série de sondes planétaires qui commencèrent en 1964 et dont l'objectif était de recueillir des données sur Vénus, Mars et la Lune; ce furent, pour l'essentiel, des échecs et le Zond 3 seulement, en juillet 1965, devint le second vaisseau spatial à photographier la face cachée de la Lune. Les missions 4 à 8 furent centrées, elles, sur la réponse soviétique au défi lunaire américain. Mais une première série de Zond, de mars 1967 à juillet 1968, furent également des échecs -surtout au moment ou peu après le lancement. Le vaisseau Zond était, pour l'essentiel, un vaisseau Soyouz dont on avait retiré le module orbital pour gagner du poids et qu'on avait remplacé par une antenne à haut gain et des instruments de navigation adaptés à un voyage vers la Lune; ils constituaient ce qu'auraient été les vols habités circumlunaires que les Russes prévoyaient. Bien qu'il était lancé par la fusée Proton, qui possédait une plus grande capacité du fait d'un nouvel étage supérieur -laquelle devait permettre d'envoyer deux cosmonautes en orbite circumlunaire et retour libre vers la Terre- cette puissance ne permettait cependant pas de placer le Zond sur une orbite lunaire. Après plusieurs échecs de lancement, les Soviétiques obtinrent un succès partiel avec le Zond 4 en mars 1968, qui testa les systèmes du vaisseau sur des distances lunaires, mais pas jusqu'à la Lune. Dû à des problèmes avec ses systèmes de navigation, le Zond 4 ne peut atterrir en territoire soviétique comme prévu. Après quelques mois d'analyse, les Soviétiques étaient prêts à un nouvel essai. Le Zond 5 fut lancé avec succès le 15 septembre 1968, à partir de Baïkonour et après un court laps de temps sur une orbite de stationnement terrestre basse, l'étage supérieur de la Proton fut réallumé pour envoyer le vaisseau spatial vers la Lune. Le vaisseau emportait une cargaison biologique de mouches à vin, de vers, de plantes et de deux tortues des steppes. Après un voyage de 3 jours, Zond 5 passa 1 950 kilomètres de la surface de la face cachée et entama son voyage de retour vers la Terre. A une distance d'environ 90 000 kilomètres, le vaisseau spatial prit des photographies de la Terre. Le 21 septembre le vaisseau Zond rentra dans l'atmosphère terrestre, mais, en raison d'une erreur du système de guidage, il ne put atterrir en douceur dans les limites du territoire soviétique; il finit par amerrir dans l'océan Indien. Malgré ce problème, le Zond 5 avait ainsi accompli le premier vol circumlunaire, rapportant, par ailleurs, sa cargaison scientifique. Des vaisseaux américains photographièrent le Zond 5 alors qu'il flottait sur l'océan puis les marins russes du Vassili Golovnine le récupérèrent et le transportèrent à Moscou via Bombay (maintenant Mumbai), en Inde et un avion cargo Antonov-12. A Moscou, les techniciens retirèrent les expériences et virent que les tortues -premiers organismes vivants à avoir effectué un voyage circumlunaire- étaient, sauf une légère perte de poids, en bonne santé. Ce vol du Zond 5 fit craindre aux États-Unis que les Soviétiques ne plaçassent des cosmonautes à bord du prochain Zond et réussissent ainsi la première mission circumlunaire habitée. Comme, de plus, à ce même moment, un satellite de reconnaissance Corona avait photographié une fusée N-1 sur son pas de tir de Baïkonour et qu'il est vraisemblable que les décideurs de haut niveau de la NASA -ainsi le directeur James E. Webb- aient eu accés à ces données, ces deux données -la réussite du Zond 5 et la présence de la N-1 sur le pas de tir- ont pu contribuer à la décision d'envoyer la mission Apollo 8 sur une trajectoire circumlunaire en décembre 1968

Puis ce fut la mission Zond 6, qui fut lancée le 10 novembre 1968, depuis le cosmodrome de Baïkonour; après peu de temps sur une orbite de parking terrestre basse, l'étage supérieure de la fusée Proton fut rallumé et envoya le vaisseau à destination de la Lune. Le Zond 6 emportait une cargaison biologique -vraisemblablement semblable à celle qui avait été emportée par le Zond 5. Après un voyage de 3 jours, qui comprit une correction de trajectoire à mi-course pour affinement, le Zond 6 passa à 2420km (1500 miles) au-dessus de la surface de la face cachée de la Lune. La mission, au cours de son "tour de Lune", prit des photographies de la Terre et des faces visible et cachée de notre satellite. Cependant, au retour, alors que le Zond approchait de la Terre, des problèmes apparurent: la capsule avait une fuite due à un joint défectueux du panneau d'ouverture et elle commençait à perdre de la pression. Cette dépressurisation partielle entraîna la destruction de la cargaison biologique. Pour la rentrée dans l'atmosphère terrestre -prévue le 17 novembre, le Zond 6 utilisait une technique nouvelle: après être entré une première fois dans l'atmosphère, le vaisseau utilisait la portance aérodynamique pour "rebondir" dans l'espace et, finalement, effectuait une rentrée définitive (la technique devait permettre un atterrissage en douceur sur le territoire soviétique en évitant de faire subir trop de G sur le vaisseau voire un équipage). Mais, la perte de pression se poursuivant, il se produisit une accumulation d'électricité statique, laquelle provoqua un "effet couronne" (décharge électrique partielle) qui, à son tour, fit se déclencher les fusées de rétro-poussée d'atterrissage et coupa les parachutes alors que le Zond était encore à 5300m d'altitude; même si la capsule heurta le sol à grande vitesse, les équipes de récupération purent retrouver les containers de films. A l'époque, les Russes ne révélèrent pas la dépressurisation ni le crash mais annoncèrent que le vol avait été une mission circumlunaires réussie. D'autres Zond suivirent jusqu'en octobre 1970 mais seulement les Zond 6, 7 et 8 réussirent alors que les autres connurent encore des échecs au lancement ou peu après. Bien que les Etats-Unis, avec Apollo 11, aient remporté la course à la Lune, l'Union soviétique n'avait pas encore totalement abandonné ses efforts: le 8 août 1969, elle lança le Zond 7 sur un vol circumlunaire et le 11, le Zond 7 passa au-dessus de la face cachée de la Lune (à une distance de 1990km); il renvoya des photos spectaculaires de la Lune et d'un lever de Terre. Le 14 août, le vaisseau accomplit une manoeuvre de bond de réentrée et atteignit un atterrissage en douceur près de la ville de Kostanaï, au Kazakhstan (alors en URSS)

Le 3 juillet, une mission lunaire orbitale non pilotée vit la fusée lunaire N-1 exploser peu après le décollage; l'accident suivait un premier échec, en février 1969 et il fit prendre au programme deux ans de retard. Pas découragés par l'échec, les Russes firent encore un essai pour souffler la vedette à la Lune aux Américains qui, alors, s'apprétaient à lancer la mission Apollo 11, qui allait voir le premier homme sur la Lune. Ils lancèrent leur Luna 15 -une mission robotique lunaire de retour d'échantillons-le 13 juillet sur une fusée Proton (un précédent essai avait échoué en juin). 4 jours plus tard, alors qu'Apollo 11 était sur le chemin de la Lune, le Luna 15 se mit en orbite elliptique autour de notre satellites. La NASA se préoccupant que le vaisseau pourrait interférer avec la mission Apollo 11, l'académicien Keldysh fournit à l'agence la trajectoire prévue, une première dans les relations spatiales américano-soviétiques. L'alunissage de Luna 15 était prévu pour le 20 juillet mais les contrôleurs russes, concernés par la rugosité du site prévu dans la mer des Crises le maintinrent un jour supplémentaire en orbite. Finalement, le 21, après 52 orbites, le Luna 15 commença sa descente vers la surface lunaire (alors qu'Armstrong et Aldrin avaient déjà effectué leur marche sur la Lune et se préparaient à redécoller). Cependant, les Russes perdirent les transmissions avec leur sonde et on pense qu'elle s'écrase à la surface à une vitesse importante et son attitude décalée de quelques degrés. Il fallut attendre septembre 1970 pour que l'URSS réussît à poser un lander non habité, le Luna 16 rapportant des échantillons de la mer de la Fécondité