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11 avril 2011 1 11 /04 /avril /2011 21:43

Gagarine, le premier homme en orbite autour de la Terre : Y’a pas photo…

C'était il y a 55 ans, le 12 avril 1961. Une date que tous les passionnés d'espace gardent en mémoire...

Trois ans et demi après bébé-lune (Spoutnik 1), Gagarine, dans sa cabine récupérable de 2,3 mètres de diamètre, est le premier homme à avoir vu la terre depuis l’espace et il n’avait pas d’appareil photo !

Une caméra vidéo était bien installée à bord du vaisseau Vostok C (« l’orient »), au-dessous du panneau des instruments, mais uniquement pour filmer Gagarine. Les images sont reçues pendant une partie du vol, quand le vaisseau Vostok est en visibilité de l’URSS.

 

Salle-des-illustres---Moscou---Extrait.jpgLa galerie des héros, avec Iouri Gagarine en tête, à l’entrée de la salle de contrôle du Tsoup (TsentrUpravleniya Poliotom) à Korolev (anciennement Kaliningrad) à 10 km au nord-est de Moscou.
Cliquer sur l'image pour voir le panneau complet. Crédit image : Gédéon

 

Les yeux tournés vers la terre et… les oreilles vers le ciel : difficile de brouiller l’écoute de la NSA !

Les images vidéo de Gagarine ont dû beaucoup surprendre les américains de la NSA qui les ont également décodées en temps réel, vraisemblablement à partir de leur station d’écoute (ELINT) en Alaska, comme en témoigne cette extrait d’une note déclassifiée de la CIA :

« More important to intelligence in early 1961, however, was the establishement of a capability to determine as soon after launch as possible whether the Soviets had successfully orbited the first man in space, a feat they were expected to attempt at any moment. The National Security Agency undertook to design and produce special field collection equipment that would present oscilloscope pictures while the transmission was being received. Several such sets were produced on a priority basis, and the first two were sent to Elint sites in Alaska and Hawaii.

Demodulation of video transmission from Sputnik 9 (9 March 1961) and Sputnik 10 (25 March 1961) substantiated the Soviet announcement that each of these single-orbit flights carried a dog passenger. Then on 12 April 1961 Sputnik 11 was launched, and 83-megacycle transmissions were detected twenty minutes later as the spacecraft passed over Alaska. Only 58 minutes after launch NSA reported that real-time readout of signals clearly showed a man and showed him moving. This before Gagarin had completed his historic 108-minute flight, intelligence components had technical confirmation that a Soviet cosmonaut was in orbit and that he was alive."

En clair, pour ceux qui ne lisent pas l'anglais, la NSA (National Security Agency) avait mis au point un système permettant de visualiser les signaux vidéo reçus par ses grandes oreilles et confirmer très vite si le passager était un chien ou un homme. Il fallait une séquence vidéo pour confirmer le mouvement et s'assurer qu'il ne s'agissait pas d'un mannequin assis dans le siège du pilote. Un petit Echelon avant l'heure... Dans le rapport complet référencé à la fin de cet article, on trouve aussi des copies d'écran de chiens dans l'espace.

Mais il n’y a pas d’images de la Terre prise depuis le vaisseau Vostok-1… Ce qu’a vu Gagarine n’a pas été immortalisé sur la pellicule. Il faut se contenter de l’enregistrement audio, comme cette phrase prononcée le 12 avril à 6h13 UTC : « Le vol se poursuit normalement. Je peux voir la Terre. La visibilité est bonne… Je vois à peu près tout. Il y a de l’espace en dehors de la couverture de cumulus. Je continue le vol. Tout se passe bien » ou encore à 6h17 UTC : « Je peux voir la Terre par le viseur du Vzor » (un système de visée centrale entouré de 8 miroirs périscopiques qui permettent au cosmonaute d'aligner son vaisseau avec l'horizon terrestre).

 

Video-Gagarine---Extrait-Space-pictures---1.jpg

Video-Gagarine---Extrait-Space-pictures---2.jpg

Video-Gagarine---Extrait-Space-pictures.jpg

Des explications sur le décodage en temps réel par les américains de la vidéo de Gagarine. Extraits
d'une note déclassifiée de la CIA (Henri G. Plaster, « Snooping on space pictures », septembre 1964).
Snooping : espionnage, intrusion. Voir "en savoir plus".

 

Ceux qui ont vu le film « l’étoffe des héros » se souviennent que dans les premiers plans des capsules Mercury, les ingénieurs de la NASA n’avaient pas prévu de hublots : risque de fragiliser la structure, poids inutile des caméras, etc. Finalement, les explorateurs de l’espace l’ont emporté et Alan Shepard et John Glenn ont pu admirer la Terre depuis l’espace.

Avant eux, entre 181 et 327 kilomètres d’altitude, Gagarine n’avait pas ce souci de hublot : il en avait trois. Un à ses pieds (le Vzor), un second sur la trappe d’éjection au-dessus de sa tête, et un troisième à droite qui lui permettait de voir l’état du parachute au moment du retour sur Terre. Avec le casque et la position dans la capsule, je pense que c’est surtout le hublot de visée à ses pieds qui était utile pour voir la Terre.

 

Retour en quelques images et quelques anecdotes sur ce vol historique…

 

Les-cosmonautes-russes-Gagarine-et-Titov.jpgA Baïkonour, Gagarine dans le bus en route vers l'aire de lancement. Quelques heures avant que le
russe ne fasse sa révolution autour de la Terre. A l'arrière plan, la doublure de Gagarine,
Gherman Titov. A quoi pensent-ils ? Crédit image : RIA Novosti.

 

108 minutes de vol et un seul vol dans l’espace pour devenir un héros mais il valait mieux avoir déjà l’étoffe des héros...

Les vols d’essais qui précédent le lancement de Gagarine permettent de dire « qu’il fallait en avoir » (de l’étoffe…) pour s’asseoir le 12 avril au matin dans la capsule sphérique Vostok-1 en haut de la fusée Vostok-K, avec ses 32 tuyères dont vingt moteurs principaux et 12 moteurs verniers... Dérivée du missile balistique R-7, la fusée Vostok venait à peine de terminer ses essais dans la course qui opposaient américains et soviétiques pour envoyer un homme dans l’espace.

 
Soyouz - Expedition 27 - TMA-21

A droite, en avril 2011, la fusée Soyouz, descendante de la Semiorka,
se prépare pour le lancement du deuxième Gagarine. Crédit image : NASA / Carla Cioffi

  • 15 mai 1960 : premier prototype de Vostok (vaisseau cosmique n°1) mis en orbite. Mission concluante sauf pour les rétrofusées qui fonctionnent… à l’envers.
  • 19 août 1960 : succès complet du second vol : 17 tours de la planète et les deux passagères, les chiennes Strelka et Bielka, sont récupérées saines et sauves. Ce sont les premiers êtres vivants à revenir de l’espace.
  • 29 juillet et 21 novembre 1960 : échec des premiers vols américains Mercury-Atlas et Mercury-Redstone
  • 1er décembre 1960 : le vaisseau cosmique n°3 brûle dans l’atmosphère au cours du retour sur Terre. Les chiens Pchelka et Mouchka sont réduits en cendres.
  • 21 décembre 1960 : échec du lancement de la fusée (arrêt prématuré d’un étage latéral) mais le système de sauvetage permet de récupérer les deux chiens.
  • 9 et 25 mars 1961 : Korolev réussit les deux répétitions d’un vol d’un homme dans l’espace.
  • 9 mars 1961 (vol Spoutnik 9) : Test réussi de la capsule Vostok-C avec une seule orbite. Le chien Tchemouska est content…
  • 25 Mars 1961 (vol Spoutnik-10) : Test final de vol orbital du vaisseau Vostok-C (une seule orbite). Récupération du chien Zvezdotchka et d'un cosmonaute factice.
  • 8 avril 1961 : la commission d’Etat décide que Iouri Gagarine sera le premier homme dans l’espace. Sa doublure est Guerman Titov. Globalement la fiabilité du lanceur est d’environ 50%...
  • 12 avril 1961 : décollage de Baïkonour et mise en orbite du premier homme dans l’espace. Dans les communications, Gagarine est appelé "Kedr" et le centre de contrôle ou les satations de poursuite "Zaria".

Et pourtant elle tourne... Le plus dur c'est de rentrer

Contrairement à ce que laissent entendre certaines transcriptions des échanges radio pendant le vol, celui si n'est pas de tout repos et pas totalement nominal (voir les chiffres ci-dessous)

En particulier, après les premières manoeuvre de freinage préparant le retour sur Terre, le vaisseau Vostok se met à tourner rapidement sur lui-même, à une vitesse de l'ordre de 5 tours par minute (30°par seconde). Dans son rapport de vol, Gagarine écrit : « ça valsait : la tête, les pieds, la tête, les pieds, à une vitesse de rotation considérable. Je voyais tantôt l'Afrique, tantôt la ligne d'horizon, tantôt le ciel. J'avais à peine le temps de me protéger du soleil pour éviter qu'il ne me tombe dans les yeux. J'ai tendu mes pieds vers le hublot, mais sans fermer les caches... La séparation ne se faisait pas... Au bout de deux minutes, rien : pas de séparation. »

Dans ce même rapport, Gagarine écrit encore :

« Au téléphone, j'ai indiqué que la spération n'avait pas eu lieu. J'ai décidé que la situation n'était pas une urgence et j'ai transmis le code VN4 », pour « Vse Normalno » (Tout va bien !).

Selon Gagarine, la séparation s'est finalement effectuée alors que le Vostok survolait la méditerranée. Le reste est preque de la routine : passer les couches hautes de l'atmosphère sans brûler, déclencher son siège éjectable à 7000 mètres puis ouvrir son parachute...

Vous avez dit sang froid ? De l'étoffe pas uniquement sur le parachute...

Gagarine est récupéré le 12 Avril 1961 à 8:05 UTC, au sud-ouest d'Engels Smelovka, à Saratov. C'est Anna Takhtarova, une habitante locale qui le voit en premier. On dit qu'elle croit voir un espion américain.

Ce fut le seul vol que Gagarine effectua dans l’espace...

En 1963, il fut nommé sous-directeur du Centre d'entraînement des cosmonautes. Poursuivant son entraînement, il devint membre de l'équipe soviétique d'alunissage. En avril 1967, la mort du cosmonaute Vladimir Komarov pendant le premier vol de Soyouz changea son destin : Devenu héros soviétique vénéré, Gagarine était devenu un symbole trop précieux pour que l’URSS risque de le perdre dans un accident de vol. Ayant finalement obtenu sa réintégration dans le programme de vol, le 27 mars 1968, Gagarine et son instructeur de vol, Vladimir Seryogin, décollèrent pour une mission d'entraînement habituelle dans un jet biplace. Gagarine s'écrasa non loin de l'aérodrome et fut tué sur le coup. Son décès bouleversa l'Union Soviétique. Gagarine est enterré au Kremlin, sanctuaire des héros soviétiques.

 

Korolev_Gagarine.jpgAprès le vol, Gagarine avec Sergueï Korolev, maître d'oeuvre du programme spatial soviétique.
A l'époque, son nom n'apparaît jamais... Il est le créateur de la fusée R7 Semiorka.

 

Un vol nominal ? en chiffres, les prévisions et la réalité...

  •  106 ou 108 minutes : Un débat sur la durée totale du vol de Gagarine. Un peu théorique. A part Gagarine, personne n'a été sur place en permance pour chronométrer les différentes étapes. Il est clair que le Vostok a effectué plus d'une orbite.
  • 136 m/s : c'est le freinage que devaient provoquer les rétrofusées pour provoquer la rentrée dans l'atmosphère. Une fuite d'ergols sur un des moteurs a limité ce freinage à 132 m/s. Suffisant pour provoquer la rentrée mais, bizarrement, pas assez pour le système de contrôle de vol qui devait couper la propulsion. Ce sont les gaz résiduels qui ont entraîné la rotation rapide du Vostok. C'est également ce défaut de freinage qui a causé la séparation tardive entre la capsule de rentrée et le module de service, vraisemblablement déclenché par une séquence d'urgence à partir de la mesure de l'échauffement créé par le freinage atmosphérique. En orbite, le Vostok-1 atteint la vitesse de 28238 km/h (soit 7844 m/s).
  • 327 km au lieu de 230 km : c’est l’altitude de l’apogée de l’orbite du Vostok, presque 100 km au-dessus de ce qui était prévu. Pas du tout une bonne nouvelle : Le vaisseau Vostok n’avait pas de système de freinage de secours. Une orbite assez basse avait été calculée afin que le freinage atmosphérique, à cette altitude relativement basse, freine suffisamment le vaisseau pour le ramener naturellement sur terre, environ une semaine après le lancement. Gagarine emmenait ainsi de m’oxygène, de l’eau et de la nourriture pour un vol maximum de 10 jours. Selon les sources que j’ai consultées, il aurait fallu, à partir de son orbite réelle, 15 à 30 jours pour redescendre sur Terre. Autant dire que si le système de freinage n’avait pas fonctionné, Gagarine serait mort en orbite… C’est également cette différence d’altitude qui explique le décalage du site d’atterrissage. Le périgée, à 180 kilomètres d’altitude, était conforme à ce qui était prévu.
  • 300 kilomètres au nord-est, c'était l'endroit prévu pour l'atterrissage, à proximité de la ville de Pestravka, près de Samara. Des hélicoptères étaient prépositionnés sur place. Ne voyant rien venir, l'un deux remonta le long de la trajectoire prévisionnelle du Vostok et trouva finalement Gagarine, agitant les bras, avec son comité d'accueil improvisé, dans un champ près du village de Smelovka. Gagarine, dans sa capsule, a parcouru 40868 kilomètres depuis le lancement.
  • Tapis rouge sur la place rouge : une dernière petite anomalie. En regardant attentivement les vidéos de la cérémonie du 14 avril devant le Kremlin, on constate que lorsque Gagarine marche sur le tapis rouge, son lacet est défait. Les petits tracas des héros...

 

Une pilule dure à avaler : pas de capsule pour Titov. Pourquoi Gagarine a t'il été choisi ?

En 108 minutes, Gagarine devient un héros national. A 27 ans, ll passe du grade de lieutenant-chef à celui de major et son nom, qui figurait jusqu'à lors sur une liste secrète, est sur toutes les lèvres.

Comment a t'il été choisi ?

En 1959, Gagarine, âgé de 25 ans et alors jeune pilote de chasse, pose sa candidature pour entrer dans l'équipe de cosmonautes. Il fait ainsi partie du premier groupe de vingt cosmonautes sélectionné en 1960 (le groupe TsPK-1). Contrairement aux américains, les soviétiques recherchent des pilotes jeunes pour des vaisseaux entièrement automatisés.

Après des cours intensifs, des entraînements sur des maquettes, en centrifugeuse, en chambre d’isolement ou au cours de vols paraboliques en avions, Gagarine et cinq autres cosmonautes sont retenus en juillet 1960 pour la préparation du premier vol habité. Gagarine, Gherman Titov et Grigori Nelioubov ont les meilleurs résultats. Le choix final se fera entre Gagarine et Gherman Titov.

Après une première visite le 17 mars, les six « nominés » retournent à Baïkonour le 5 avril 1961. Le 8 avril, Le responsable de l’entraînement des cosmonautes, Nikolaï Kamanine, propose à la commission de désigner Gagarine comme pilote et Titov comme doublure. Sa proposition est approuvée.

Finalement, pourquoi Gagarine est –il devenu le premier homme à aller dans l’espace ?

  • Son sourire...
  • Sa taille : il est suffisamment petit (1,58 m) pour entrer dans le cockpit du Vostok.
  • Après un problème en vol, Il a ramené un avion à la base au lieu de s’éjecter. C’était un des critères de sélection.
  • Il est le préféré de ses pairs, les autres candidats cosmonautes.
  • Titov est fils d’instituteur. Le père de Gagarine est menuisier et charpentier. Selon les sources, Nikita Khrouchtchev l’aurait ainsi choisi pour cette raison. D’autres documents indiquent que Khrouchtchev, aurait mis Gagarine et Titov sur un pied d'égalité et que le choix serait finalement revenu à la commission de Kamanine.
  • Enfin, un test effectué par les médecins quelques jours avant le vol a peut-être été déterminant : les deux candidats doivent avaler un médicament qui provoque un mal de tête. Seul, Gagarine avoue avoir souffert d’une migraine. Sa franchise a peut-être convaincu le comité de sélection de sa parfaite honnêteté pendant le vol.

Ironie de l’histoire, Titov souffrira du mal de l’espace à bord du Vostok-2 en août 1961. Ce sera également son unique vol.

 

Baïkonour, la porte des étoiles

Baïkonour, anciennement Leninsk, est une ville du Kazakhstan qui s'est développée autour du cosmodrome de Baïkonour et a été officiellement rebaptisée Baïkonour le 20 décembre 1995.

La véritable ville de Baïkonour est en fait une ville minière située à quelques centaines de kilomètres au nord-est de la nouvelle Baïkonour. La nouvelle ville a été appelée ainsi pour créer la confusion et permettre de garder secret l'endroit réel du cosmodrome.

Implanté au cœur de l'Asie centrale, le cosmodrome de Baïkonour a été créé en 1955, il a servi aux essais du premier missile intercontinental - la fameuse fusée Semyorka qui sert de base au lanceur Soyouz - et aux lancements des premiers Spoutnik. Il occupe une superficie de 7500 km2, la quart de la Belgique… Tous les vols spatiaux habités, les envols des sondes lunaires et interplanétaires, les lancements de satellites géostationnaires de l'Union soviétique, puis de la Russie, ont lieu depuis ce qu'on appelle «la route des étoiles»

 

L’urine de Gagarine et autres superstitions chez les cosmonautes

Le rituel a commencé avec Iouri Gagarine. C’est devenu une coutume chez les cosmonautes d’uriner sur la roue du bus qui les amène à l’aire de lancement à Baïkonour. Après cela, leur scaphandre est fermé et ils ne pourront à nouveau se soulager que quelques heures plus tard dans l’espace.

Le bus stoppe à l'endroit où le cosmonaute n° 1 Youri Gagarine s'est soulagé le 12 avril 1961 à l'invitation de Serguey Korolev : ceux qui partent pour le Cosmos urinent sur la roue arrière droite du bus.

Les femmes sont dispensées de ce cérémonial, mais sont invitées à renverser une bouteille contenant de l'eau ou leur urine.

L'arrêt pipi le plus célèbre du monde
et une roue de bus soumise à rude épreuve

Cosmonautes---Urine---Bus.jpg

Moins drôle : aucun lancement n'est plus effectué le 24 octobre à Baïkonour. En 1960, le nouveau missile R-9 a explosé lors des préparatifs et une centaine de militaires, ingénieurs et techniciens ont perdu la vie. Trois ans plus tard, jour pour jour, l'explosion d'un autre missile dans son silo tuait sept techniciens. Deux monuments, sous la forme d'obélisques, sur une avenue de Leninsk rappellent ces drames.

Coïncidence ou superstition ? le premier vol du space shuttle, la navette spatiale américaine Columbia, a eu lieu le 12 avril 1981, exactement 20 ans après la révolution de Gagarine.

 

Atterrir en parachute : un secret d’état…

Le Vostok avait un système d'atterrissage inhabituel. La cabine de retour pesait 2,25 tonnes et aurait demandé un parachute de grande taille. Pour éviter cela, un siège éjectable fut installé pour éjecter le cosmonaute à 7000 mètres d’altitude. Après avoir largué le siège éjectable à 4 km, le cosmonaute se poserait en douceur avec un parachute personnel. De son côté, le vaisseau Vostok fait un atterrissage à vide à une vitesse que n’aurait pas support un humain, même pilote de chasse.

La technique de récupération du Vostok est restée longtemps un secret officieux gardé par les autorités soviétiques : les règles internationales d’homologation d’un vol spatial exigeaient que le pilote décolle et atterrisse en restant dans l'engin. Si on avait officiellement su que Youri Gagarine avait atterri en dehors de sa capsule, les Soviétiques craignaient que le premier vol spatial habité ne soit contesté…

 

En avril 2011, un deuxième Gagarine s'envole pour l'espace

Dans la nuit du 4 au 5 avril 2011, trois astronautes ont décollé de Baïkonour vers la Station Spatiale Internationale pour compléter l’Expédition 27. Leur vaisseau Soyouz TMA-21 a été baptisé Gagarine en hommage au vol du premier homme dans l’espace.

 

Lancement-Gagarine---TMA-21---05-04-2011---Baikonour.jpg

Le 4 avril 2011 à 22h18 UTC, Baïkonour (Kazakhstan) : décollage du Soyouz TMA-21. L'équipage est
constitué des cosmonautes russes Alexander Samokutyaev et Andrey Borisenko et de l'astronaute
américain Ron Garan. Crédit image : NASA / Carla Cioffi.

 

Gagarine---TMA-27---ISS---Avril-2011.jpgExtrait d'une vidéo de l'arrimage du vaisseau Soyouz TMA-21 "Gagarine" à la station spatiale
internationale (ISS). 6 avril 2011 peu avant 23h09 UTC. Crédit image : NASA.

 

Et encore quelques citations des astronautes et cosmonautes qui ont suivi Gagarine…

Ils parlent tous du spectacle de la Terre et de sa fragilité. Ils espèrent aussi pouvoir apporter des solutions depuis l’espace. Quelques extraits...

 

« La terre paraissait petite, bleue, claire, si attendrissante, si esseulée. C’était notre demeure, et il fallait la défendre comme une sainte relique. Elle était absolument ronde. Je crois que je n’ai jamais su ce que le mot « rond » signifiait avant d’avoir vu la Terrez depuis l’espace. » (Alexei Leonov)

 

« La nuit, la Terre paraît encore plus magique que durant le jour. Il y a toujours une tempête quelque part. La lueur des éclairs couvre parfois le quart d’un continent. Cette perturbation naturelle, cette éruption d’éclaboussures de lumière est un spectacle majestueux. » (Vladimir Shatalov)

 

« Maintenant, je sais pourquoi je suis ici. Pas pour mieux voir la Lune, mais pour observer notre mère planète, la Terre. » (Alfred Worden)

 

« Il n’est pas important de savoir dans quel lac ou quelle mer on observe une trace de pollution, dans quelle forêt, dans quel pays un feu se déclare, sur quel continent s’élève un ouragan. Nous montons la garde pour toute la Terre. » (Youri Artyoukhine)

 

« Je voyais la Terre depuis l’espace, si belle depuis qu’avaient disparu les cicatrices des frontières nationales. » (Mohammed Ahmed Faris)

 

Le 8 avril 2011, l'Assemblée générale de l'Onu a proclamé le 12 avril Journée internationale du vol spatial habité, pour commémorer le premier vol de ce type effectué il y a 50 ans par Iouri Gagarine, et adopté une déclaration lors de sa 65ème session.

 

Gagarine---Cite-des-etoiles---Un-autre-regard-sur-la-Terr.jpgA la Cité des étoiles en Russie, une fillette dépose des fleurs devant la statue de Gagarine.
Assez émouvant quand on est dans l'ambiance sur place, au milieu des cosmonautes qui s'entraînent.
Crédit image : Gédéon

 

Commentaires sur les informations publiées et les sources utilisées : 

Pour écrire cet article, je me suis appuyé sur différentes sources, celles que j'ai jugées les plus sérieuses. J'ai essayé de recouper le plus possible les informations et de la vérifier auprès de passionnés de la conquête spatiale.

Au moins pour deux raisons, parce que Gagarine est devenu un héros soviétique et parce que les conditions de son vol historique (ainsi que le reste de sa vie) ont été longtemps tenues secrètes, il est parfois difficile de faire la part des choses entre le mythe et la réalité. Même les photographies et les séquences vidéo publiées doivent être analysées avec beaucoup de précaution. Elles ont pu être prises avant ou refaites a posteriori

Trois exemples :

  • Les images du vaisseau Vostok et de la fusée : il a fallu entendre plusieurs années et des expositions en Russie ou au salon du Bourget pour se faire une bonne idée
  • Les photos de Gagarine avec son casque. Certaines proviennent d'entraînement préalables au vol. Il n' a pas d'images en couleurs de Gagarine prises pendant le vol. Celles ou le sigle CCCP n'apparaît pas ont été prises à l'entraînement...
  • Les photos de l'atterrissage : la plupart sont certainement des reconstitutions. Compte tenu de la vitesse de chute du module de rentrée qui a rebondi plusieurs fois avant de s'arrêter, il serait normal de voir des traces assez marquées dans la Terre. La plupart des photos publiées n'en ont pas... Toujours cette histoire de saut en parachute.

Il y a même eu d'habiles retouches de photographies pour "gommer" ceux qui étaient tombés en disgrâce. L'exemple le plus connu est celui de Nelyobov, apparaissant à l'origine sur des photos en compagnie de Gagarine. "Forte tête", il fut expulsé du corps des cosmonautes, après une soirée beaucoup trop arrosée. Déporté en Sibérie, il se suicida en se jetant sous un train... Sur un blog consacré à l'image, il n'est pas inutile de rappeler qu'une image peut tromper... Gardez l'esprit critique ! Et si vous identifiez une erreur dans cet article, n'hésitez pas à poster un commentaire.

 

Gagarine---Entrainement---Vol.jpg

Deux photographies de Gagarine reprises sur de nombreux sites. A gauche, sans le sigle CCCP sur
le casque : c'est un entraînement. A droite, avec le sigle CCCP, c'est (peut-être) le jour du vol.

Vostok-1---apres-atterrissage---Regard-sur-la-Terre.jpgDeux photographies de Gagarine du Vostok-1 après l'atterrissage. A gauche, aucune trace d'impact :
il s'agit d'une reconstitution. A droite, avec un sillon spectaculaire dans le champ de blé...

Sochi---Korolev---Six-cosmonautes-avec-et-sans-Nelyubov.jpgLe jeu des erreurs : photo de famille à Sochi des six astronautes avec Korolev, Karpov (responsable de l'entraînement) et Nikitin (chef parachutiste). Mais où est passé Nelyobov sur la photo de droite ?

 

  En savoir plus : 

 

 

 

 

 

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22 février 2011 2 22 /02 /février /2011 02:12

spot.jpgVue d'artiste du satellite Spot 1 en orbite autour de la Terre.
Crédit image : Centre National d'Etudes Spatiales (CNES)

 

Spot, Un Satellite Pour Occuper Toulouse ?

C’est ainsi que les mauvaises langues traduisaient le sigle SPOT. J’ignore qui a le premier utilisé cette expression. Il est vrai que la décision de lancer le programme Spot a lieu en 1976, l’année de la grève au Centre Spatial Toulousain, où les agents du CNES s’inquiètent de l’avenir de « l’usine à satellites » au moment où les budgets affectés au programme spatial français diminuent au profit des engagements européens.

En 2011, « Un Satellite Pour Occuper Toulouse », c’est plutôt un compliment. Le satellite SPOT 1 a fait des petits, la société Spot Image, désormais filiale d’Astrium Services (aujourd'hui Airbus Defence and Space), a connu un développement important. La filière d’observation de la Terre a permis la création de centaines d’emplois dans la distribution des images satellites et dans les services associés. Toulouse et la région Midi-Pyrénées sont devenus le centre d’excellence européen en observation de la Terre avec un tissu dense et dynamique de laboratoires de recherche et de sociétés de services spécialisées.

Dans le domaine des satellites, le programme SPOT a été une étape clé pour le développement des deux grandes sociétés Françaises, Airbus Defence and Space (anciennement Matra Espace et Astrium Satellites) et Thalès Alenia Space et leur tissu de partenaires et sous-traitants : Envisat, Hélios, Pléiades et les satellites d’observation vendus à l’export. Ici aussi, des centaines voire des milliers d’emplois à la clé dans le domaine des satellites et des infrastructures spatiales…

Evidemment, à Toulouse, c’est d’abord le succès d’Airbus et le développement de l’aéronautique qui sont synonyme de création d’emplois. Mais si l’objectif était de créer une nouvelle filière pour « occuper Toulouse », c’est assez réussi !

Bref, après le prudent « Satellite Probatoire pour l’Observation de la Terre », en passant par « Satellite Pour l’Observation de la Terre, on devrait désormais plutôt parler de « Succès pour l’Observation de la Terre à Toulouse… On en redemande !

 

Retour en arrière sur 25 ans en orbite : l’aventure des satellites Spot

On célèbre également cette année les cinquante ans du CNES, créé le 19 décembre 1962. J’espère que cet anniversaire incitera ceux qui ont participé depuis le début au programme SPOT, que ce soit au CNES ou chez Matra, à nous raconter quelques anecdotes sur les coulisses de cette aventure. Si vous en faites partie, je publierai avec plaisir votre témoignage. Tous ceux avec qui j’ai pu en parler insistent sur le côté aventure humaine.

Il fallait tout inventer… Contrairement aux domaines des télécommunications et de la météorologie où il existait des organisations structurées pouvant devenir relativement facilement des utilisateurs du spatial, la télédétection n’en était qu’à ses balbutiements en France. Il fallait identifier les utilisateurs et les usages les plus prometteurs, démontrer ce que pouvait apporter le spatial et… imaginer toutes les solutions pour faire fonctionner un satellite héliosynchrone en orbite basse capable d’acquérir des images de meilleure qualité que celles de la référence américaine, le satellite Landsat. Les américains ne prenaient pas très au sérieux l'idée d'utiliser à bord d'un satellite des barrettes CCD de 1728 pixels équipant les photocopieurs.

Avec le recul, on est également frappé par la vision stratégique que pouvait avoir les promoteurs de la politique spatiale de l’époque…

Tout était nouveau : le logiciel embarqué, le fonctionnement autonome du satellite, le pointage de l’instrument, les instruments d’observation et les enregistreurs de bord, la tenue des composants aux rayonnements en orbite. Beaucoup de choix technologiques étaient des premières. Relever le défi et surmonter les difficultés n’a pas toujours été facile.

Les équipes, du côté du CNES maître d’ouvrage et maître d’œuvre du système, d’Astrium (à l’époque Matra Espace), maître d’œuvre de la plate-forme, des instruments et du logiciel de bord et de Thalès Alenia Space (à l’époque Alcatel Espace), maître d’œuvre de la télémesure image, gardent le souvenir d’un travail épuisant mais exaltant. Il y a eu un peu de retard : le lancement de SPOT était initialement prévu en 1984... L’échec du 15ème vol d’Ariane a donné un ultime délai de grâce.

P05123

Essais du satellite d'observation de la
Terre SPOT 1 en chambre anéchoïque,
au Centre Spatial de Toulouse.
Crédit image : CNES, 1986

 

Quelques repères chronologiques et une vision politique

Voici quelques dates symboliques servant de points de repère. L’histoire commence au début des années soixante-dix.

  • 1973 : le CNES crée sa première filiale, le GDTA (Groupe pour le Développement de la Télédétection Aérospatiale), avec quatre missions : la recherche concernant les moyens d’acquisition et de traitement des images, la diffusion des données Landsat, l’organisation et la commercialisation de campagnes de télédétection, la formation des futurs utilisateurs au niveau national et international.
  • 1974 : mission exploratoire du CNES aux Etats-Unis pour recenser ce qui se faisait en observation de la Terre.
  • 18 mai au 22 juin 1976 : grève au Centre Spatial de Toulouse liée à l’inquiétude sur l’évolution de la politique spatiale française. Ce premier conflit social au CNES a certainement eu une influence sur la décision de lancer le programme Spot.
  • 1976 : le dossier Spot est proposé à l’ESA mais ne reçoit pas un accueil favorable. Plusieurs pays ont des doutes sur l’intérêt d’une filière optique, dépendante de la couverture nuageuse, en particulier après la relative déception causée par les images Landsat en Europe du Nord. Les pays membres de l’ESA sont également financièrement très engagés avec les programmes Ariane, Spacelab et Marots. Au final, la Belgique et la Suède s’associent à la France. L’ESA lancera un peu plus tard le programme ERS, une filière d’observation radar…
  • 19 septembre 1977 : le Conseil Economique et Social propose l’engagement du programme Spot.
  • 9 février 1978 : le programme Spot est confirmé.
  • 1979 : le GATES, Groupe Aval de Travail pour l’Exploitation de Spot, étudie les solutions adaptées à la commercialisation des images et propose la création de la société Spot Image.
  • 1981 : création de la station d’exploitation et de contrôle des satellites d’Issus-Aussaguel.
  • 15 octobre 1981 : un conseil restreint de politique spatiale décide la construction de Spot 2 et la création de Spot Image. Avec cette décision, le gouvernement exprime sa volonté de valoriser commercialement les images spatiales, par opposition à une politique de distribution gratuite des données.
  • 19 juillet 1982 : création de la société Spot Image et, six mois après, de sa filiale américaine Spot Image Corporation. Gérard Brachet est nommé PDG.
  • Janvier 1983 : Spot image compte 12 salariés.
  • Septembre 1985 : démarrage de l’installation et des tests du CRIS (Centre de Rectification des Images Spatiales), un élément important du segment sol du système Spot.

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La ville de Djebel Amour en Algérie vue par le satellite d'observation de la terre Spot 1 le 23 février
1986.
Une des premières images réalisées par le satellite Spot 1.
Copyright CNES/distribution Spot Image, 1986

 

  • 22 février 1986 à 1h44 UTC : lancement du satellite Spot 1 par une fusée Ariane 1 (Vol 16) puis mise à poste. La France rejoint le club très fermé des pays capable d’exploiter un système d’observation de la Terre. A Toulouse, plus de mille personnes assistent avec une grande émotion à cette mise en orbite. Dès le lendemain, la station de réception d’Issus-Aussaguel (près de Toulouse) reçoit les premières images de la région de Nice, de la plaine du Pô en Italie (en noir et blanc, détails de 10 m) et du Djebel Amour, dans le Sahara algérien (en couleur avec des détails visibles de 20 m).
  • 26 Avril 1986 : explosion du réacteur n°4 de la centrale de Tchernobyl. La publication dans la presse d’images acquises par Spot 1 dans les jours qui suivent la catastrophe a beaucoup d’impact.

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Le 13 février 1987, un an après le lancement de Spot 1, Jacques Chirac, alors premier ministre,
visite le centre spatial de Toulouse. Sur la photo du haut, Gérard Brachet et Dominique Baudis.
Crédit image : CNES / Christian Bardon 1987.

 

  • Juiller 1989 : le gouvernement prend la décision de construire le satellite Spot 4. Spot 4 bénéficie d’une bande spectrale supplémentaire dans le moyen infrarouge et d’un instrument nouveau : Végétation. Ce dernier assure le suivi permanent, régional et mondial, de la végétation et des cultures.
  • 21 janvier 1990 à 1h35 UTC : le satellite Spot 2 est lancé par une fusée Ariane 44L (vol n°35) et prend le relais du premier satellite Spot. Le 23 janvier, il livre ses premières images de la région allant de Marseille à Toulon, et de la région du lac de Garde, en Italie.
  • 26 septembre 1993 : lancement et mise en orbite du satellite Spot 3.
  • 7 juillet 1995 : lancement du satellite militaire Helios 1A. Réalisé avec l’Italie et l’Espagne, le programme Hélios a été développé en parallèle avec Spot 4 pour bénéficier des synergies entre les deux programmes.
  • 25 septembre 1995 : inauguration du CESBIO, le Centre d’Etudes Spatiales de la BIOsphère.
  • 14 novembre 1996 : Spot 3 cesse de fonctionner après trois années de service à la suite d'une défaillance d’un élément de son système de stabilisation.
  • 24 mars 1998 : lancement de Spot 4 et premières images le 28 mars.
  • 3 mai 2002 : lancement de Spot 5, satellite de nouvelle génération, avec des instruments améliorant les performances de prises de vue. Avec 2,5 m de résolution, il offre un meilleur niveau de détail tout en conservant le même champ d’observation. L’instrument HRS (Haute résolution stéréoscopique) permet l’obtention en temps réel de couples stéréoscopiques, indispensables à la restitution du relief pour la réalisation de modèles numériques d’élévation (MNE).
  • Novembre 2003 : début des manoeuvres de désorbitation de Spot 1, après 18 années d'activité.
  • Juillet 2009 : début de la désorbitation de Spot 2, après 19 ans et demi de bons et loyaux services et un total de 6,5 millions d’images acquises.

 

SPOT ou encore ? 

L’aventure ne s’arrête pas là. Dans un prochain article, nous verrons comment les suites du programme Spot se préparent avec Pléaides et Spot 6 et 7.
Nous verrons également comment 25 années d’observation de la Terre avec Spot à Toulouse permettent de suivre l’évolution de la ville de Toulouse et de la région Midi-Pyrénées. Les deux illustrations suivantes, extraites d’un travail fait par Spot Image pour les vingt ans de Spot, donnent un exemple à Toulouse avec le développement urbain autour du lac et de la zone verte de la Ramée.

 

Spot-1---Extrait-Toulouse---La-Ramee---22-05-1986.jpg Spot 5 - Extrait Toulouse - La Ramee - 17-06-2002

Développement urbain autour de la zone verte de la Ramée à Toulouse. A gauche une image du
satellite Spot 1 acquise le 22 mai 1986. A droite, une image acquise par Spot 5 le 17 juin 2002.
Copyright CNES 1986 et 2002. Distribution Astrium Services.

 

On voit de manière spectaculaire le développement de la ville de Tournefeuille, la construction de la rocade Arc-en-Ciel, le développement de la zone de Basso-Cambo et des quartiers ouest de Toulouse ainsi que le golf de la Ramée.

Nous passerons également prochainement en revue les activités pédagogiques à l'école en télédétection, qui ont elles aussi démarré bien avant le lancement de Spot 1.

En octobre 2011, le vingt-cinquième anniversaire du lancement de Spot 1 sera également un temps fort de la nouvelle édition de la Novela à Toulouse. Nous reviendrons à plusieurs reprises dans les mois qui viennent sur les applications de la famille de satellites Spot.

 

Sources utilisées :

  • Plusieurs numéros de la revue « Espace Information » éditée il y a quelques années par le CNES.
  • BT Espace "Les images Spot", conçu par Jean-Pierre Penot (CNES). Editions PEMF.
  • Le livret de témoignages publié à l’occasion des 30 ans du Centre Spatial de Toulouse.
  • "Les trente premières années du CNES", de Claude Carlier et Marcel Gilli, éditions La documentation française.
  • Illustrations et images de la ville de Toulouse préparées par Spot image à l'occasion des ving ans de Spot 1.

 

En savoir plus :

 

 

 

 

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19 octobre 2010 2 19 /10 /octobre /2010 00:42

Avec Toulouse laser, la Novela célèbre les 50 ans du laser

Il y a 50 ans, en mai 1960, le physicien américain Théodore Maiman, réussissait la première émission de lumière laser à partir d’un cristal de rubis. Il concrétisait ainsi un principe, l’émission stimulée, décrit en 1917 par Albert Einstein. En 1950, Alfred Kastler propose un procédé de pompage optique, mis en oeuvre expérimentalement par Brossel, Kastler et Winter en 1952. En 1958, le premier maser (fonctionnant avec des micro-ondes) avait été construit par les physiciens Gordon, Zeiger et Townes.

Pour retracer cette aventure scientifique, les salons Marengo de la médiathèque de Toulouse ont été occupés pendant trois jours par les physiciens toulousains qui proposaient des « manips » et des explications pour le grand public. Cette opération a été  coordonnée par Béatrice Chatel du CNRS (laboratoire Collisions Agrégats Réactivité), avec le soutien de la délégation régionale du CNRS. Le CNRS et l’ONERA proposaient également de découvrir les applications et utilisations du laser pour la recherche et l’industrie, comme la soudure chez Airbus ou le câblage par fibre optique chez Scopelec.

D’autres animations plus artistiques étaient visibles sur les murs de la ville et dans la cour Henri IV au Capitole.

 

Gedeon- Global Rainbow - Novela 2010 - Pont Saint-MichelLes faisceaux laser de Global Rainbow au dessus du Pont neuf vus depuis le pont Saint-Michel.
Crédit image : Gédéon / Planète Sciences Midi-Pyrénées

 

Un arc-en ciel nocturne : le global rainbow

Du 11 au 16 octobre, pendant la deuxième semaine de la Novela 2010, les toulousains ont pu admirer l’arc en ciel laser d’Yvette Mattern et de Laserfabrik traverse le ciel nocturne toulousain. Ce dispositif spectaculaire, baptisé Global Rainbow, a été présenté pour la première fois en janvier 2009 à New York au moment de l’investiture de Barack Obama, puis lors du Festival Transmediale à Berlin en février 2010.

A partir du sommet de l’arche de la médiathèque, l’ensemble de 7 faisceaux laser traverse la ville. Il est visible au moins jusqu’à Saint-Cyprien. C’était l’occasion de faire des photographies exceptionnelles de Toulouse la nuit mais aussi de s’intéresser un peu au laser et aux propriétés de la lumière.

 

Un peu de technique et de culture scientifique :

Global Rainbow est surtout présenté sous son angle artistique et symbolique, avec un arc-en ciel « porteur d'espoir traversant des villes meurtries comme New York ou Berlin » explique sa conceptrice. A toulouse, à l’occasion de la Novela 2010, l'arc-en-ciel « enjambe la ville comme un pont entre passé et modernité ».

Un tel dispositif est aussi l’occasion de parler un peu de technologie. Très peu d’informations ont été données au public sur le défi technique de l’arc-en-ciel recréé à partir de septe sources laser. Certaines couleurs, le rouge, le vert et le violet, sont obtenues à partir d’une seule longueur d’onde. D’autres, l’orange, le jaune, le cyan et le bleu sont un mélange de deux sources colorées.

 

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Longueurs d'ondes et puissances utilisées pour les couleurs de l'arc-en-ciel laser Global Rainbow

 

La puissance totale émise est donc de l’ordre de 110W. C’est l’équivalent d’une ampoule à incandescence classique. La grosse différence, c’est que la puissance du laser est émise dans une direction très précise alors que l’ampoule diffuse sa lumière dans toutes les directions.

Il s’agit bien ici de puissance émise. Pour estimer la puissance électrique nécessaire à une telle installation, il faut tenir compte du rendement du laser. Si on estime ce rendement entre 1% et 5%, on arriverait à une puissance totale de quelques kilowatts. J’ignore quels sont les modèles de lasers utilisés, probablement des lasers à gaz, vu la puissance émise. Dans d’autres spectacles, Laserfabrik a utilisé des lasers de marque Spectra Physics ou JenLas.

Voici tout ce que j’ai pu collecter comme information... Si vous en savez plus sur le dispositif Global Rainbow de la Novela, merci de poster un commentaire à la fin de cet article ou de me contacter directement.

A titre de comparaison, la diode laser dans un lecteur de CD a une puissance de 3 à 5 mW. Une Diode électroluminescente classique, de couleur rouge, émet une puissance de 36 mW. La puissance du laser dans un graveur de CD est de 50 à 100 mW. Un laser industriel, utilisé pour la soudure ou la découpe, émettant en continu, peut avoir une puissance de 25 à 50 kW. Des laser impulsionnels, délivrant sur des durées courtes (de l'ordre de la nanoseconde ou même de le picoseconde) peuvent avoir des puissances de crête bien plus élevées : il faut davantage parler d'énergie émise (exprimée en joules). la puissance, mesurée en watts, correspond à l'énergie délivrée par unité de temps (1 joule = 1 watt par seconde). A Barp, près de Bordeaux en Gironde, le laser Mégajoule, destiné à des expérimentations sur la fusion nucléaire, sera le laser le plus énergétique au monde (mais pas le plus puissant...). Il devrait délivrer 1,8 mégajoules, à partir de 240 faisceaux laser convergents. La puissance crête pourrait atteindre 550 térawatts (1 TW = 1012W). L'installation a été inaugurée le 14 ocotbre 2010 par Nicolas Sarkozy mais ne sera opérationnelle qu'en 2014.

Attention : Selon la puissance et la longueur d'onde de la lumière émise, un laser peut représenter un danger pour la vue et provoquer des brûlures irréparables de la rétine.


Une variante de l’expérience du disque de Newton à l’échelle de la ville de Toulouse

Au-delà de la dimension artistique, le dispositif Global rainbow permettait également de revivre quelques expériences sur la lumière et les couleurs. Avez-vous par exemple pensé à l’utiliser pour refaire, à grande échelle, l’expérience du disque de Newton ?

Un disque de Newton est composé de secteurs aux couleurs de l'arc-en-ciel. Une fois en rotation rapide, le disque paraît blanc (ou gris). Isaac Newton a ainsi mis en évidence que la lumière blanche est une combinaison de couleurs fondamentales. Cette expérience est complémentaire de celle consistant à décomposer la lumière blanche en ses différentes composantes colorées à l'aide d'un prisme ou d’un réseau.

Quel rapport avec les lasers du Global rainbow. C’est une question de point de vue…

En fonction de l’endroit d’où on observe les faisceaux laser, leur apparence change beaucoup :

  • Lorsque l’observateur est à proximité du faisceau, près de la médiathèque par exemple ou quand on le voit par le dessous, on distingue nettement les sept faisceaux colorés.
  • A plus grande distance, par exemple lorsqu’on voit le faisceau depuis le pont, à l’horizontale, celui-ci apparaît blanc : les différentes couleurs se superposent et se mélangent et, comme un disque de newton, recréent une lumière blanche.
Gedeon - Global Rainbow - Novela 2010 - Angle Air France Gedeon- Global Rainbow - Novela 2010 - Jean Jaures Gedeon - Global Rainbow - Novela 2010 - Mediatheque 

De la médiathèque jusqu'à la place Wilson, les 7 faisceaux colorés sont bien visibles.
Crédit image : Gédéon / Planète Sciences Midi-Pyrénées

Gedeon - Global Rainbow - Novela 2010 - Pont des catalansA partir du pont des catalans, la superposition des faisceaux recrée un lumière blanche.
Crédit image : Gédéon / Planète Sciences Midi-Pyrénées


Un disque de Newton qui ne tourne pas et un dispositif spectaculaire qui n’est pas à la portée de tout le monde : il fallait saisir l’occasion de la Novela et les jeunes qui étaient avec moi étaient assez convaincus… 


Mieux que la guerre des étoiles et le sabre laser des Jedi, le laser télescopique de la géodésie spatiale :

Envoyer des rayons laser dans le ciel n’est pas toujours fait pour un spectacle son et lumière ou pour une performance artistique. L’objectif peut être scientifique et technique.

C’est en octobre 1964 que la technique de télémétrie par laser a été utilisée avec le premier satellite muni de réflecteurs laser, Explorer 22. Le principe de la télémétrie laser consiste à mesure le temps que met la lumière entre la station d’émission et le satellite. Celui-ci doit être spécialement équipé de réflecteurs.

Déterminer ainsi les orbites précises des satellites permet indirectement d’effectuer de multiples mesures sur la Terre : la satellite en orbite subir l’attraction terrestre mais celle-ci fluctue en fonction de la densité, de la masse des roches, de l’élasticité de la Terre, de la position de la lune ou du satellite.


Décroche-moi la Lune : une partie de ball-trap à 400.000 km

La télémétrie laser est appliquée également à notre satellite naturel, la Lune, afin de fournir des mesures précises sur le système Terre-Lune. Des stations laser, dont celle du CERGA à Grasse, émettent un faisceau laser qui est réfléchi par les panneaux, et le faisceau réfléchi est détecté : le temps d’aller retour permet de déterminer la distance Terre-Lune avec une précision de 1 à 2 centimètres. Les astronautes de trois des missions Apollo ont installé sur la Lune des Panneaux de réflecteurs Laser. Deux réflecteurs laser français ont été mis en place par le véhicule soviétique Lunakhod-17 en novembre 1970.

 

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A droite, une tourelle de télémétrie laser. Elle comporte un télescope (ici de type cassegrain) récepteur de la lumière réfléchie par la cible, et le long du télescope, l’ensemble afocal de sortie du faisceau laser.
Crédit image : Observatoire de la Côte d'Azur

Il s'agit de tirs laser dans le vert réalisés à l'observatoire de la Côte d'Azur, sur le plateau de Calern, dans le cadre des opérations dites "laser-lune" dont l'objectif est d'obtenir des distances d'un point fixe de la Terre (croisée des deux axes de rotation du télescope) aux cinq points de la Lune où ont été déposés des réflecteurs (missions américaines Apollo XI, XIV et XV, et sondes soviétiques Lunakhod 17 et 21).

Depuis le milieu de 1995, la station fonctionne en mode millimétrique avec une précision interne de l'ordre de 3 mm sur un point d'observation, correspondant à environ une centaine d'échos recueillis pendant une durée de dix minutes.

Le but ultime est de déterminer de manière précise la forme de la Lune (sélènodésie), de tester les théories les plus fines pour l'élaboration d'éphémérides (mécanique céleste), de tester les théories relativistes de la gravitation (ajustement des paramètres post-newtonien) et d'un point de vue très pratique, de caler l'heure terrestre sur l'heure du grand horloger de l'Univers (on avance ou retarde d'une seconde de temps de nos montres de temps en temps...).

 

En France, la télémétrie laser a été le bénéficiaire involontaire de la faible charge utile que pouvaient embarquer les premiers lanceurs. Leur petit gabarit était incompatible avec la plupart des expériences scientifiques. Le satellites de télémétrie laser, passifs et simplement équipés de réflecteurs laser furent les premiers passagers idéaux. La recherche en géodésie spatiale est organisée en France autour du GRGS, créé en 1971 par le Bureau des longitudes, l’Institut Géographique National (IGN), l’Observatoire de Paris et le CNES. Le Centre Spatial de Toulouse accueille une partie de ce laboratoire. Plusieurs grands noms de la recherche spatiale française feront partie de ce laboratoire : Michel Lefebvre, Anny Cazenave, Gérard Brachet, Georges Balmino, Yves Ménard. Il débouchera sur la création du LEGOS (Laboratoire d’études en géophysique et océanographie spatiales) au sein de l’Observatoire Midi-Pyrénées.

OCA Stations Observatoire de CalernLa station de télémétrie laser sur la Lune à l'observatoire de Calern.
Crédit image : Observatoire de la Côte d'Azur

 

Un grand merci à Jean-Pierre Rozelot et à Francis Pierron de l'Observatoire de la Côte d'Azur qui m'ont fourni les illustrations et les explications détaillées !

 

Les « French laser men » impressionnent les américains et préparent les futures coopérations en altimétrie spatiale

Dès décembre 1964 et janvier 1965, les français font la démonstration de leur savoir-faire en parvenant, à partir d’une tourelle de DCA « bidouillée » installée sur l’observatoire Saint-Michel de Haute-Provence à obtenir de très bons échos laser sur le satellite américain BEB et à déterminer précisément les paramètres de son orbite. Cette performance fera l’objet en 1965 d’une communication pendant le congrès COSPAR à Buenos-Aires.

Les 8 et 15 février 1967, à l’occasion des deux derniers lancements effectués depuis Hammaguir (Algérie), les satellites Diadème-1 (D-1C) et Diadème-2 (D-2C), qui, comme leur nom l’indique, sont équipés de réflecteurs laser, sont mis en orbite. L’objectif est de mettre en place une large base de triangulation doppler et laser autour de la Méditerranée entre Saint-Michel en Haute-Provence, Stephanion en Grèce et Colomb-Béchar en Algérie.

A la fin de l’année 1970, c’est le lancement du satellite Péole qui marque le démarrage de l’opération Isagex, campagne internationale de géodésie par satellites (International Satellite Geodesic Experiment), coordonnée par le GRGS, à laquelle participent vingt-trois pays. Les données collectées serviront à établir les premiers modèles précis du champ de gravité de la Terre.

Pour les américains, impressionnés par le nombre et la qualité des mesures laser, l’équipe française deviendra les « French laser men », un surnom flatteur qui allait également faciliter les coopérations à venir, en particulier dans le domaine de l’altimétrie spatiale.

 

Les paillettes de la starlette sous les feux des projecteurs :

6 février 1975 : succès du premier lancement d’une fusée Diamant BP-4 depuis Kourou et mise en orbite de « Starlette ». Starlette est un satellite passif de géodésie laser d’une masse de 47 kg. Une sphère ou plutôt un polyèdre à vingt faces équipé 60 réflecteurs en coins de cube. Pas facile d’imagine une sphère avec 60 coins de cube !

Eh bien, c’est à peu près le contraire d’une boule à facettes…

Les habitués des discothèques savent qu’une boule à facette est conçue pour renvoyée un faisceau lumineux dans toute les directions et créer ainsi des tâches lumineuses en mouvement. Au contraire, un coin de cube, constitué de trois miroirs assemblés à angle droit, renvoie toujours la lumière dans la direction d’où elle provient : Quand un des coins de cubes de Starlette reçoit un faisceau laser émis depuis la terre, celui-ci est renvoyée vers la station émettrice qui peut ainsi mesurer le temps de parcours du signal lumineux.

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Le satellite Starlette (Crédit image : CNES)

Grâce aux caractéristiques de son orbite (apogée à 1108 km, périgée à 806 km, inclinaison de 49°82), Starlette va continuer très longtemps sa ronde en orbite. Entièrement passif, on peut dire que c’est un des satellites dont la durée de vie opérationnelle est de plusieurs milliers d’années.

Pour la petite histoire, Starlette a pourtant failli être perdue deux fois ! Dans le livre « Michel Lefebvre, marin de l’Espace. Comment un capitaine au long cours devenu astronome a fait bouger l’océan » écrit par Yves Garric, Michel Lefebvre raconte en souriant cette anecdote :

La première fois, c’était en avion entre Paris et Toulouse… Fabriqué par le CEA (Commissariat à l’Energie Atomique), le cœur de starlette, une sphère d’un diamètre de 25 cm en uranium appauvri très dense (pour limiter les frottements atmosphériques résiduels), avait été enregistré en bagage accompagné pour un vol de Paris à Toulouse. Bagage égaré dans un premier temps à l’arrivée à Blagnac : le chef de projet a fait une déclaration de perte en mentionnant sur le formulaire « satellite » !

La deuxième fois, c’était le jour du lancement et de la mise en orbite : au moment de l’injection, la fin de propulsion, avec des résidus de combustion fait passer le troisième étage devant le satellite. C’est donc le troisième étage, pris pour le satellite, qui est suivi par les radars dans un premier temps : aucun signal n’est émis par le satellite entièrement passif… Heureusement, Starlette sera retrouvée peu de temps après depuis le sol grâce à une caméra de poursuite Baker-Nunn, sans avoir à remplir de formulaire de perte.

Stella, identique à Starlette, a été lancée en septembre 1993, en même temps que le satellite d’observation Spot 3, sur une orbite quasi-circulaire à 800 km d’altitude, inclinée à 98°.

Dans un article précédent, d'autres applications du laser dans l'espace sont présentées, avec un particulier le futur satellite ADM-Aelus construit par EADS Astrium pour l'Agence Spatiale Européenne. Une autre application, également étudiée par Astrium, porte sur la production d'énergie électrique en orbite et sa transmission au sol.

 

En savoir plus :


Suggestions d’utilisations pédagogiques en classe :

  • Découvrir les propriétés géométriques de la lumière en construisant de petits dispositifs illustrant les réflexions sur les miroirs : miroirs simples, périscopes, coins de cube
  • Réaliser en classe des expériences sur la décomposition et la reconstitution de la lumière blanche avec des réseaux ou des prismes.
  • Pour les plus grands, travail sur les longueurs d'onde, les fenêtres de transparence de l'atmosphère et le choix des bandes spectrales dans les satellites d'observation.
  • Fabriquer un disque de Newtonsur le site de l'académie d'Aix-Marseille.
  • Une question sur le disque de Newton sur le site de la main à la pâte.
  • Des activités pédagogiques sur les couleurs sur le site du CLEA (Comité de Liaison Enseignants Astronomie : initiation et approfondissement.
  • Sur le site de l’IUFM de Paris, les aspects physiques de la couleur.
  • Les activités astronomie de Planète Sciences.

 

Cet article fait partie d'une série publiée par Planète Sciences Midi-Pyrénées à l'occasion de la Novela 2010 qui s'est tenue du 1er au 17 octobre à Toulouse. En relation avec les animations de la Novela, ces articles sur le thème "Images en mémoire, mémoire en images" retracent une petite histoire de l'espace à Toulouse.
image gallery

 

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12 octobre 2010 2 12 /10 /octobre /2010 11:23

Le 19 décembre 1961, le général de Gaulle signe la loi créant le CNES (Centre National d’Etudes Spatiales). Le décret d’application, rédigé par Michel Bignier, est daté du 10 février 1962. Nommé à partir du 1er mars, le général Robert Aubinière devient le premier directeur général du CNES. Il le restera dix ans. Jacques Blamont prend la direction scientifique et technique et Michel Bignier celle des affaires internationales. La même année, c'est également la création de l’ANCS (Association Nationale des Clubs Scientifiques) qui deviendra plus tard l’ANSTJ (Association Nationale Sciences Techniques Jeunesse) puis, en 2002, Planète Sciences.

 

« Dès sa fondation, le CNES s’est efforcé d’amener progressivement l’industrie nationale à accroître sa compétence… Le CNES devait éviter de concurrencer le secteur privé en construisant lui-même les matériels qui lui étaient nécessaires »  

(Robert Aubinière)

 

Le siège est à Paris, rue de l’université puis rue La Pérouse. A partir d’octobre 1962, la direction scientifique et technique s’installe à Brétigny.

 

Le manège enchanté d’Astérix sur son orbite

Le 26 novembre 1965, c’est le lancement du premier satellite français A1 par une fusée Diamant-A à partir de la base d’Hammaguir (Algérie). « A1 » (A pour Armées), un nom très original choisi par les responsables du projet. A cause d’un ressort d’éjection présenté en conférence de presse, les médias le baptisent Zébulon. Le nom déplaît aux autorités qui trouvent d’urgence un nom de substitution : « Astérix ». L’honneur gaulois est sauf…

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26 novembre 1965 : lancement de la fusée Diamant-A qui emporte le satellite A1 "Astérix".
Copyright ECPA / EADS Launch Vehicles / DS03899 (11/65)

 

 La confirmation de la mise en orbite a été l'occasion d'une course entre les français et les américains. 16 minutes après le lancement, à partir des données (azimut, site, distance) du radar Aquitaine de Colomb Bechar, l'équipe du centre de calcul de Brétigny confirme que l'orbite est proche de l'orbite nominale. Seules les données radar ont été utilisées : la mesure du saut doppler n'est pas utilisable en rasion d'une défaillance de l'émetteur. De leur côté, les Américains détectent deux objets en orbite, l'un à la suite de l'autre. Explication : le second objet satellisé est une clé de 8, oubliée par un technicien à l'intérieur de la coiffe lors de l'intégration au lanceur... Cela ne s’invente pas !

Pour mémoire, en janvier 1965, Goscinny et Uderzo publient le 5ème album des aventures d'Astérix : "Le tour de Gaule d'Astérix". En novembre, Astérix faisait le tour de la Terre...

 

Le choix du premier satellite semble avoir été difficile, avec une rivalité entre le ministère des armées (favorable au lancement de A1 construit par la société Matra) et le CNES (qui souhaitait lancer le satellite D1). Aujourd’hui, les traces de ce débat restent bien présentes : Sur la plupart des documents du CNES, le satellite A1 est décrit par les équipes qui ont participé au projets D1 comme une simple capsule technologique.

 

La décision de créer un centre spatial à Toulouse

Les premières décisions à l’origine de la création du Centre Spatial de Toulouse datent en fait de 1955 avec un décret favorisant la décentralisation en provinces des organismes scientifiques et techniques. En avril 1960, le conseil des ministres fait de Toulouse un pôle aéronautique, avec le transfert de l’Ecole Nationale Supérieure Aéronautique et de l’Ecole Nationale de l’Aviation Civile. C’est en juillet 1963 qu’un comité interministériel d’aménagement du territoire décide que les extensions du CNES se feront à Toulouse. La décision est loin de faire l’unanimité et est jugée prématurée. Le CNES, créé moins de deux années plus tôt, compte à peine une centaine d’agents. Aucun contrat de travail ne fait mention d’une possible mutation à Toulouse. Il y avait d'autres candidats...

« Bordeaux avait la SEP, Bordeaux avait les avions Dassault, donc la vocation de Bordeaux était aussi aéronautique et spatiale. Il se trouve que le maire de Toulouse, qui était Pierre Baudis à cette époque-là, s'est beaucoup plus intéressé aux projets que Jacques Chaban-Delmas qui avait alors d'autres affaires en tête. Il visait à être premier ministre et il s'occupait de sa ville de moins près que Pierre Baudis. Pierre Baudis a fait des conditions très avantageuses pour l'achat du terrain, pour l'aide de la ville, pour la participation aux écoles, pour la participation pour tout, pour l'installation des gens. Pour le général Aubinière et moi, le choix de Toulouse s'imposait »

( Michel Bignier)

 

A l’époque, aller à Toulouse, c’était pratiquement l’exil, loin du tissu industriel de Brétigny. « Y a-t-il un lycée à Toulouse ? » fut une des premières questions posées par un agent du CNES à Pierre Chiquet, premier directeur du CST, à l’occasion d’une réunion présentant les avantages d’un déménagement à Toulouse.

 

La construction de CST et le démarrage des activités spatiales à Toulouse

Le centre de Toulouse est officiellement créé le 1er mars 1968. « Pour occuper le terrain et faire patienter le gouvernement et les autorités régionales », la division Ballons (dont le centre de lâchers était déjà à Aire-sur-l’Adour), avec 35 personnes, fut la première à être transférée en septembre 1968. La division des fusées-sondes la rejoint à l’automne 1969, suivie de la division satellites à l’été 1971. Le déménagement du centre d’essais de la Sopeméa de Bretigny à Toulouse prendra deux ans. Les effectifs passent de 230 au 1er juillet 1970 à 700 au 1er juillet 1972.

« De l’espace pour la Terre » : c’est le slogan actuel du CNES. A l’époque, on aurait pu dire « De la terre pour l’espace », si on se réfère à la photographie du terrain dont prend possession Michel Deschamps (un nom prédestiné ?), premier décentralisé, en 1966 :

« Lorsque nous sommes arrivées sur le futur site du CST, ce n’étaient que des terres agricoles avec de grandes fermes. Nous vivions dans une « villa » construite par l’un des fermiers…
Il n’existait qu’un seul accès, le chemin de Payssac qui nous reliait à Montaudran.
»

(Mme Deschamps)

 

P12585.jpg

Photo du futur emplacement du CST en 1965. On voit le canal bordé par les arbres et les pistes de Montaudran. Le reste a un peu changé… En haut à droite, Il reste des terrains pour le futur site de
Matra Espace. Copyright CNES, 1965

 

P12578.jpgInauguration du CST le 29 octobre 1973 par Jean Charbonnel, ministre du développement industriel et scientifique. Copyright CNES, 1973

 

P14455.jpgVue aérienne du Centre spatial de Toulouse en juin 1975. Copyright CNES, 1975

 

La dernière photo a été prise en 2004. Elle montre le CST pratiquement dans sa configuration actuelle. On voit très bien le sol martien du SEROM au premier plan. Difficile de retrouver la première photo de cet article…

 

P30513

Le site du CST photographié en 2004. Copyright CNES/ Eric et Marjorie SOULE DE LAFONT, 2004

 

En 1998, Planète Sciences Midi-Pyrénées, à la demande d’Yves Trempat, participe à l’anniversaire des 30 ans du CST en organisant un grand village d’animation pour les enfants du personnel. L’expérience, est un succès et sera renouvelée en décembre 2008, sous la direction de Marc Pircher.

PSMP---30-ans-CST---CNES.jpgLe village d’animation organisé par Planète Sciences Midi-Pyrénées en octobre 1998 au moment
où le CST fête ses trente ans. Crédit photo : Gédéon / Planète Sciences Midi-Pyrénées.

 

Un des prochains articles retracera la petite histoire du CNES à Toulouse, illustrée par des photographies et des témoignages des principaux acteurs. Les dates retenues sont des événements liés à l’observation de la Terre et aux applications de l’espace. Cet article fait partie d’une série préparée pour la Novela 2010 sur le thème "mémoire, mémoires" et « souvenirs du temps jadis » image gallery

 

Sources utilisées :

Les textes en italique et en couleur bleue sont des citations extraites des documents de référence suivants :

  • "Les trente premières années du CNES", de Claude Carlier et Marcel Gilli, éditions La documentation française.
  • "1968 – 1998, le Centre Spatial de Toulouse a 30 ans : témoignages", édité par le CNES en 1998.
  • L'actualité du CNES dans les anciens numéros de la revue Espace Information.
  • Le site Internet "Nos premières années dans l'espace", animé par Michel Taillade.
  • Une histoire orale de l’Europe spatiale, sur le site Internet de l’Agence Spatiale Européenne (ESA).

 

En savoir plus :

 

Suggestions d'utilisations pédagogiques en classe :

  • Les activités espace de l'association Planète Sciences.
  • Les ressources pédagogiques pour les enseignants sur le site du CNES.
  • En classe, travaux pratiques et expériences sur l'effet doppler (avec des fréquences audio) pour la mesure de vitesse et de position (un principe également utilisé sur les balises Argos) et sur l'orbitographie.
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  • : Un autre regard sur la Terre
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A Propos De L'auteur

  • Gédéon
  • Ingénieur dans le domaine de l'observation de la Terre.
Bénévole de l'association Planète Sciences Midi-Pyrénées
  • Ingénieur dans le domaine de l'observation de la Terre. Bénévole de l'association Planète Sciences Midi-Pyrénées

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