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La course à l’espace
 depuis la Seconde
 Guerre mondiale
s précu rseurs                                     « La Terre est le berceau d
                                                                                    e
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                                                                                 eau »
                                Constantin Tsiolkovski (1857-1935)
                                Scientifique russe, père de l’astronautique
                                Auteur de romans de science fiction, il imagine des
                                fusées à plusieurs étages, des stations spatiales
                                habitées, des voyages interplanétaires...




À 16 ans, il calcule la force
centrifuge qui permettrait à un
vaisseau de quitter la terre.

À 46 ans, il décrit ce principe de
fusée dont le système est encore
aujourd’hui utilisé.
s précu rseurs
 Le


 Robert Goddard (1882-1945)
      Professeur de physique à
    l’université (Massachusetts)

Sans réel soutien officiel, il teste
les premières fusées à propergols
(hydrogène/oxygène) en 1926.

Performances modestes : elle
s’élève à 12 m d’altitude et parcourt
56 m à la vitesse moyenne de 96
km/h.
s précu rseurs
Le
Dans les années 1930, les capacités des fusées de Goddard s’améliorent
et en URSS un institut de recherche parvient aux mêmes résultats
mais c’est en Allemagne que les fusées ont connu leur première
utilisation concrète.

       Hermann Oberth (1894-1984) et Werner von Braun (1912-1977)


                   Physiciens allemands, ils travaillent sur
                        les fusées dans le cadre d’une
                     «Association pour les voyages dans
                   l'espace» alors que l’armée commence
                         à s’interesser à leurs travaux.

                     À partir de 1937, ils travaillent au
                     service des nazis sur la base de
                     Peenemünde (sur les bords de la
                   Baltique) à la production des premiers
                            missiles balistiques.
I – La conquête spatiale est une dimension de
          l’affrontement indirect entre les deux Grands
A – L’importance de la Seconde Guerre mondiale




            Lancement de fusées V2 sur la base de Peenemünde
Bombe volante V1
   (pour Vergeltungswaffe
  « arme de représailles »)

Utilisé en 1944-1945 contre le
Royaume-Uni et la Belgique.
Missile V2
                                                                (pour Vergeltungswaffe
                                                               « arme de représailles »)

                                               5200 unités produites, 3127 victimes en Belgique et
                                                        au Royaume-Uni principalement.




«  Hitler entendait que l'on en construise 900 par mois. Il était absurde de vouloir répondre aux flottes de
bombardiers ennemies, qui en 1944 larguèrent en moyenne sur l'Allemagne 3  000 tonnes de bombes par jour
pendant plusieurs mois à l'aide de 4 100 quadrimoteurs, par des représailles qui auraient propulsé tous les jours
24 tonnes d'explosifs au Royaume-Uni : la charge de bombes larguées par six forteresses volantes seulement. »
          Albert Speer, ministre allemand de l'Armement et de la Production de guerre de 1942 à 1945
Plan de l’armée américaine d’une fusée V2
Un soldat américain inspecte un V2 non terminé dans le tunnel de Dora
   (camp de concentration créé spacialement pour cette production
  60 000 prisonniers, 29000 morts dont 200 pendus pour sabotage)
Les soldats américains inspectent un Fi 103R Reichenberg, version pilotée du V1
    (projet de bombe volante qui prévoyait l’éjection du pilote avant impact)
Un Republic-Ford JB-2 copie du V1 allemand en service dans
l’armée américaine de 1945 à 1950 (jamais utilisé au combat)
Werner von Braun (bras dans le
platre) et d’autres responsables
de la base de Peenemünde se
      rendent aux troupes
           américaines.
Werner von Braun et son équipe à Fort Bliss (Texas)
Deux modèles copiés
 sur le V2 allemand




                                 Le missile soviétique R1 (1948)



                      Le missile américain Redstone
                      (conçu en 1948, testé en 1953, en service
                      jusqu’en 1964)
B – De la domination soviétique à la revanche
                 américaine


                          La fusée soviétique R-7 (1957)

                   Encore utilisée de nos jours (sous le nom de Soyouz)
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Lancé par une fusée R-7 le 4 octobre 1957, le satellite Spoutnik
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 singe Ham en orbite et permet
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          5 mai 1961
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  Américain dans l’espace (vol
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        20 février 1962
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12 avril 1961 et 11 août 1962
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tuyères d’une fusée Saturn V




Les différentes fusées conçues
    par Werner von Braun
Le proje
                                  t lunaire
                                              soviétiqu
Comparaison entre la Saturn V                             e
américaine et la fusée N1
soviétique (quatre échecs avant
abandon en 1972)
                      Fusée N1 en préparation à Baïkonour
Le proje
                                                   t lunaire
                                                                soviétiqu
                                                                            e

Vue d’artiste du module soviétique imaginée pour la mission lunaire
C - L’espace entre Détente et guerre fraiche
Vue d’artiste de la rencontre Apollo-Soyouz
Vue d’artiste : Soyouz 11 et Saliout 1, la première station spatiale (1971)
(les trois cosmonautes de la mission Soyouz 11 sont morts asphyxiés lors de l’entrée dans
                      l’atmosphère - dépressurisation accidentelle)
Skylab (1973)
La navette spatiale américaine (1981-2011)
Six exemplaires construits : Enterprise (tests), Columbia (détruit lors de son retour sur
  terre en 2003), Challenger (explosion au décollage en 1986), Discovery, Atlantis et
                                      Endeavour
Aux yeux de la NASA, les fusées utilisées jusqu’alors ont un défaut majeur : elles ne servent qu’une
fois : au bout de quelques minutes de fonctionnement, leurs moteurs puissants et sophistiqués, leurs
coûteux systèmes de guidage et leurs structures ultralégères ne sont que ferrailles inutilisables. […]
Pour transporter plus facilement et moins cher hommes et satellites dans le cosmos, les spécialistes
américains rêvent de construire un engin miraculeux, un véhicule entièrement réutilisable [...]. Cette
navette, d’utilisation beaucoup moins couteuse lancerait tous les satellites, toutes les sondes spatiales
et remplacerait définitivement les fusées conventionnelles incapables de résister à la concurrence d’un
lanceur réutilisable.
Un ingénieur allemand, Eugène Sänger, avait déjà imaginé une solution, pendant la Seconde Guerre
mondiale : l’avion-fusée, qui se rend dans l’espace comme une fusée et revient ensuite se poser sur un
aéroport comme une avion. […] L’avion-fusée complet avec ses moteurs, ses réservoirs, sa cabine, sa
soute, sa charge utile et sa structure pèse trop lourd pour pouvoir atteindre la vitesse de satellisation.
Que faire dans ces conditions ? Utiliser non pas un... mais deux avions-fusées ! Le premier emporte le
second sur son dos jusqu’à une altitude de 40 km environ et lui communique une vitesse de l’ordre de
1,5 km/s (54000 km/h) ; il retourne alors à sa base de départ pendant que le deuxième avion-fusée se
rend dans l’espace avant de revenir à son tour sur Terre. À l’origine, la navette spatiale de la NASA doit
donc être un double avion-fusée, réutilisable à 100 % [mais trop coûteux], les ingénieurs sont renvoyés
à leur planche à dessin […].
Dès lors, la NASA s’engage sur la voie fatale qui la conduira en 1986 à la perte dramatique d’une
navette et des sept membres de son équipage. Elle renonce à son objectif principal, la réutilisabilité
totale de la navette et fait de celle-ci un étrange hybride entre la fusée conventionnelle et l’avion-fusée,
qui n’aura ni l’économie de la première, ni la sureté du second...
[Malgré le déploiement de sept stations Saliout et de Mir dans les années 1970-1980] la navette
Columbia est bien plus impressionnante et moderne que les engins soviétiques : deux Soyouz, ou un
Saliout trouveraient aisément place dans sa soute ; la minuscule cabine d’un Soyouz, qui atterrit
maladroitement au bout d’un parachute ne peut se comparer à l’élégant avion spatial de la NASA qui se
pose sur une piste d’aéroport...

                                    Alain Dupas, La Saga de l’espace, Gallimard, 1986, pp. 82-84 et 110.
Projet de navette dessiné en 1969 se basant sur l’idée
               des deux avions-fusées
Le réservoir externe (hydrogène et oxygène liquides utilisés
par les moteurs de l’orbiteur).
Détruit à chaque vol : les débris s’échouent dans l’océan
Indien.

Les boosters à poudre permettent le décollage (120
secondes). Ils retombent dans l’océan Atlantique
(parachute) où ils sont récupérés pour réutilisation
(à vingt reprises).

L’orbiteur : 100 tonnes dont 30 de charge utile.
Bouclier thermique en tuiles de céramiques qui résiste à
une température de 1680°C
Huit astronautes + satellites, laboratoire spatial, conteneurs
à destination de l’ISS, récupération d’objets en orbite
Columbia 2003
Challenger 1986
La navette spatiale soviétique

               Cinq exemplaires construits
Un seul vol de Bouriane en 1988, détruit en 2002 lors de
             l’effondrement de son hangar
Hermès
Projet de navette européenne
    (abandonné en 1992)
La station Mir
   (1986-2001)
II – Le paysage spatial a cependant beaucoup évolué
          depuis le début de la course à l’espace

A – Une puissance spatiale est-elle possible en dehors des
                    deux Grands ?
1979   1986   1984   1988   1996   2008
B – L’espace : un mise en oeuvre de la coopération
                  internationale
Timbres laotiens célèbrant le programme Intercosmos
Équipage de vol STS-60 premier du programme Shuttle-Mir (1994)
L’équipage réalisa des expériences à bord de la navette et réalisa une vidéoconférence
                        avec les cosmonautes de la station Mir.
Arrimage de navette Atlantis à la station Mir en 1995
La station spatiale internationale en 2011
C – Les ambitions spatiales des puissances émergantes
Les fusées chinoises «Longue Marche»
Yang Liwei, premier Chinois dans l’espace (2003)




                                                   L’équipage de Shenzhou 9 dans la
                                                    première station spatiale chinoise
                                                          (Tiangong 1) en 2012
Vue d’artiste de la future station spatiale chinoise

Entamée avec le lancement de Tingong 1 («palais céleste») en 2011
Les fusées indiennes
III – L’espace reste porteur de nombreux enjeux

A – Des enjeux technologiques et scientifiques
Les quatre plus belles photos prises par Hubble selon le Hubble European
         Space Agency Information Center (spacetelescope.org)
Répartition des débris spatiaux selon le
  Centre national d’études spatiales
Représentation des débris spatiaux autour de la Terre
B - Des enjeux économiques
Préparation de trois satellites de communication militaire dans une usine
                                  Boeing.
Préparation du satellite
 d’observation Ikonos
    dans une usine
   Lockheed Martin,
  leader du secteur.
Centre Spatial Guyanais à Kourou
C - Un enjeu encore politique ?
Curiosity sur Mars
      (2012)
Vue d’artiste de la nouvelle navette Boeing X-37
            (premier vol spatial en 2010)
Décollage d’une fusée Atlas V le 26 novembre
 2011 emportant le Mars Science Laboratory
       comprenant le robot Curiosity.
Projet de navette russe Kliper
  montée sur fusée Soyouz
Les puissances spatiales

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  • 2. s précu rseurs « La Terre est le berceau d e Le l'humanité, mais on ne pas se pas sa vie entière dans un berc eau » Constantin Tsiolkovski (1857-1935) Scientifique russe, père de l’astronautique Auteur de romans de science fiction, il imagine des fusées à plusieurs étages, des stations spatiales habitées, des voyages interplanétaires... À 16 ans, il calcule la force centrifuge qui permettrait à un vaisseau de quitter la terre. À 46 ans, il décrit ce principe de fusée dont le système est encore aujourd’hui utilisé.
  • 3. s précu rseurs Le Robert Goddard (1882-1945) Professeur de physique à l’université (Massachusetts) Sans réel soutien officiel, il teste les premières fusées à propergols (hydrogène/oxygène) en 1926. Performances modestes : elle s’élève à 12 m d’altitude et parcourt 56 m à la vitesse moyenne de 96 km/h.
  • 4. s précu rseurs Le Dans les années 1930, les capacités des fusées de Goddard s’améliorent et en URSS un institut de recherche parvient aux mêmes résultats mais c’est en Allemagne que les fusées ont connu leur première utilisation concrète. Hermann Oberth (1894-1984) et Werner von Braun (1912-1977) Physiciens allemands, ils travaillent sur les fusées dans le cadre d’une «Association pour les voyages dans l'espace» alors que l’armée commence à s’interesser à leurs travaux. À partir de 1937, ils travaillent au service des nazis sur la base de Peenemünde (sur les bords de la Baltique) à la production des premiers missiles balistiques.
  • 5. I – La conquête spatiale est une dimension de l’affrontement indirect entre les deux Grands A – L’importance de la Seconde Guerre mondiale Lancement de fusées V2 sur la base de Peenemünde
  • 6. Bombe volante V1 (pour Vergeltungswaffe « arme de représailles ») Utilisé en 1944-1945 contre le Royaume-Uni et la Belgique.
  • 7. Missile V2 (pour Vergeltungswaffe « arme de représailles ») 5200 unités produites, 3127 victimes en Belgique et au Royaume-Uni principalement. «  Hitler entendait que l'on en construise 900 par mois. Il était absurde de vouloir répondre aux flottes de bombardiers ennemies, qui en 1944 larguèrent en moyenne sur l'Allemagne 3  000 tonnes de bombes par jour pendant plusieurs mois à l'aide de 4 100 quadrimoteurs, par des représailles qui auraient propulsé tous les jours 24 tonnes d'explosifs au Royaume-Uni : la charge de bombes larguées par six forteresses volantes seulement. » Albert Speer, ministre allemand de l'Armement et de la Production de guerre de 1942 à 1945
  • 8. Plan de l’armée américaine d’une fusée V2
  • 9. Un soldat américain inspecte un V2 non terminé dans le tunnel de Dora (camp de concentration créé spacialement pour cette production 60 000 prisonniers, 29000 morts dont 200 pendus pour sabotage)
  • 10. Les soldats américains inspectent un Fi 103R Reichenberg, version pilotée du V1 (projet de bombe volante qui prévoyait l’éjection du pilote avant impact)
  • 11. Un Republic-Ford JB-2 copie du V1 allemand en service dans l’armée américaine de 1945 à 1950 (jamais utilisé au combat)
  • 12. Werner von Braun (bras dans le platre) et d’autres responsables de la base de Peenemünde se rendent aux troupes américaines.
  • 13. Werner von Braun et son équipe à Fort Bliss (Texas)
  • 14. Deux modèles copiés sur le V2 allemand Le missile soviétique R1 (1948) Le missile américain Redstone (conçu en 1948, testé en 1953, en service jusqu’en 1964)
  • 15. B – De la domination soviétique à la revanche américaine La fusée soviétique R-7 (1957) Encore utilisée de nos jours (sous le nom de Soyouz) Plus de 1600 tirs (96 % de réussite)
  • 16. Lancé par une fusée R-7 le 4 octobre 1957, le satellite Spoutnik fait entendre son célèbre «bip-bip» pendant 21 jours.
  • 17. À bord de Spoutnik-2, la chienne Laïka devient le premier être vivant dans l’espace le 3 novembre 1957.
  • 18. La sonde soviétique Luna 3 réalise en 1959 les premières photographies de la face cachée de la lune.
  • 19. 31 janvier 1961 Le programme Mercury place le singe Ham en orbite et permet son retour vivant 5 mai 1961 Alan Shepard devient le premier Américain dans l’espace (vol suborbital) 20 février 1962 John Glenn est placé en orbite
  • 20. 12 avril 1961 et 11 août 1962
  • 21.
  • 22.
  • 23. Werner von Braun devant les tuyères d’une fusée Saturn V Les différentes fusées conçues par Werner von Braun
  • 24. Le proje t lunaire soviétiqu Comparaison entre la Saturn V e américaine et la fusée N1 soviétique (quatre échecs avant abandon en 1972) Fusée N1 en préparation à Baïkonour
  • 25. Le proje t lunaire soviétiqu e Vue d’artiste du module soviétique imaginée pour la mission lunaire
  • 26. C - L’espace entre Détente et guerre fraiche
  • 27. Vue d’artiste de la rencontre Apollo-Soyouz
  • 28. Vue d’artiste : Soyouz 11 et Saliout 1, la première station spatiale (1971) (les trois cosmonautes de la mission Soyouz 11 sont morts asphyxiés lors de l’entrée dans l’atmosphère - dépressurisation accidentelle)
  • 29.
  • 31. La navette spatiale américaine (1981-2011) Six exemplaires construits : Enterprise (tests), Columbia (détruit lors de son retour sur terre en 2003), Challenger (explosion au décollage en 1986), Discovery, Atlantis et Endeavour
  • 32. Aux yeux de la NASA, les fusées utilisées jusqu’alors ont un défaut majeur : elles ne servent qu’une fois : au bout de quelques minutes de fonctionnement, leurs moteurs puissants et sophistiqués, leurs coûteux systèmes de guidage et leurs structures ultralégères ne sont que ferrailles inutilisables. […] Pour transporter plus facilement et moins cher hommes et satellites dans le cosmos, les spécialistes américains rêvent de construire un engin miraculeux, un véhicule entièrement réutilisable [...]. Cette navette, d’utilisation beaucoup moins couteuse lancerait tous les satellites, toutes les sondes spatiales et remplacerait définitivement les fusées conventionnelles incapables de résister à la concurrence d’un lanceur réutilisable. Un ingénieur allemand, Eugène Sänger, avait déjà imaginé une solution, pendant la Seconde Guerre mondiale : l’avion-fusée, qui se rend dans l’espace comme une fusée et revient ensuite se poser sur un aéroport comme une avion. […] L’avion-fusée complet avec ses moteurs, ses réservoirs, sa cabine, sa soute, sa charge utile et sa structure pèse trop lourd pour pouvoir atteindre la vitesse de satellisation. Que faire dans ces conditions ? Utiliser non pas un... mais deux avions-fusées ! Le premier emporte le second sur son dos jusqu’à une altitude de 40 km environ et lui communique une vitesse de l’ordre de 1,5 km/s (54000 km/h) ; il retourne alors à sa base de départ pendant que le deuxième avion-fusée se rend dans l’espace avant de revenir à son tour sur Terre. À l’origine, la navette spatiale de la NASA doit donc être un double avion-fusée, réutilisable à 100 % [mais trop coûteux], les ingénieurs sont renvoyés à leur planche à dessin […]. Dès lors, la NASA s’engage sur la voie fatale qui la conduira en 1986 à la perte dramatique d’une navette et des sept membres de son équipage. Elle renonce à son objectif principal, la réutilisabilité totale de la navette et fait de celle-ci un étrange hybride entre la fusée conventionnelle et l’avion-fusée, qui n’aura ni l’économie de la première, ni la sureté du second... [Malgré le déploiement de sept stations Saliout et de Mir dans les années 1970-1980] la navette Columbia est bien plus impressionnante et moderne que les engins soviétiques : deux Soyouz, ou un Saliout trouveraient aisément place dans sa soute ; la minuscule cabine d’un Soyouz, qui atterrit maladroitement au bout d’un parachute ne peut se comparer à l’élégant avion spatial de la NASA qui se pose sur une piste d’aéroport... Alain Dupas, La Saga de l’espace, Gallimard, 1986, pp. 82-84 et 110.
  • 33. Projet de navette dessiné en 1969 se basant sur l’idée des deux avions-fusées
  • 34. Le réservoir externe (hydrogène et oxygène liquides utilisés par les moteurs de l’orbiteur). Détruit à chaque vol : les débris s’échouent dans l’océan Indien. Les boosters à poudre permettent le décollage (120 secondes). Ils retombent dans l’océan Atlantique (parachute) où ils sont récupérés pour réutilisation (à vingt reprises). L’orbiteur : 100 tonnes dont 30 de charge utile. Bouclier thermique en tuiles de céramiques qui résiste à une température de 1680°C Huit astronautes + satellites, laboratoire spatial, conteneurs à destination de l’ISS, récupération d’objets en orbite
  • 36.
  • 37. La navette spatiale soviétique Cinq exemplaires construits Un seul vol de Bouriane en 1988, détruit en 2002 lors de l’effondrement de son hangar
  • 38.
  • 39. Hermès Projet de navette européenne (abandonné en 1992)
  • 40.
  • 41.
  • 42. La station Mir (1986-2001)
  • 43.
  • 44. II – Le paysage spatial a cependant beaucoup évolué depuis le début de la course à l’espace A – Une puissance spatiale est-elle possible en dehors des deux Grands ?
  • 45. 1979 1986 1984 1988 1996 2008
  • 46.
  • 47. B – L’espace : un mise en oeuvre de la coopération internationale
  • 48. Timbres laotiens célèbrant le programme Intercosmos
  • 49. Équipage de vol STS-60 premier du programme Shuttle-Mir (1994) L’équipage réalisa des expériences à bord de la navette et réalisa une vidéoconférence avec les cosmonautes de la station Mir.
  • 50. Arrimage de navette Atlantis à la station Mir en 1995
  • 51. La station spatiale internationale en 2011
  • 52. C – Les ambitions spatiales des puissances émergantes
  • 53. Les fusées chinoises «Longue Marche»
  • 54. Yang Liwei, premier Chinois dans l’espace (2003) L’équipage de Shenzhou 9 dans la première station spatiale chinoise (Tiangong 1) en 2012
  • 55. Vue d’artiste de la future station spatiale chinoise Entamée avec le lancement de Tingong 1 («palais céleste») en 2011
  • 57.
  • 58. III – L’espace reste porteur de nombreux enjeux A – Des enjeux technologiques et scientifiques
  • 59. Les quatre plus belles photos prises par Hubble selon le Hubble European Space Agency Information Center (spacetelescope.org)
  • 60.
  • 61. Répartition des débris spatiaux selon le Centre national d’études spatiales
  • 62.
  • 63. Représentation des débris spatiaux autour de la Terre
  • 64. B - Des enjeux économiques
  • 65. Préparation de trois satellites de communication militaire dans une usine Boeing.
  • 66. Préparation du satellite d’observation Ikonos dans une usine Lockheed Martin, leader du secteur.
  • 67.
  • 68.
  • 70.
  • 71.
  • 72.
  • 73. C - Un enjeu encore politique ?
  • 75.
  • 76. Vue d’artiste de la nouvelle navette Boeing X-37 (premier vol spatial en 2010)
  • 77.
  • 78.
  • 79. Décollage d’une fusée Atlas V le 26 novembre 2011 emportant le Mars Science Laboratory comprenant le robot Curiosity.
  • 80. Projet de navette russe Kliper montée sur fusée Soyouz