Gemini 1
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Gemini 1 est est la première mission du programme Gemini (1961-1966) mise sur pied par l'agence spatiale américaine, la NASA, dans le but de mettre au point les techniques spatiales qui seront mises en œuvre par le très ambitieux programme Apollo qui doit amener des hommes à la surface de la Lune.
| Gemini 1 | ||||||||
Lancement de Gemini 1 | ||||||||
| Données de la mission | ||||||||
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| Vaisseau | Capsule Gemini | |||||||
| Équipage | inhabité | |||||||
| Masse | 3187 kg (5170 avec le second étage attaché) |
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| Date de lancement | à 16:01:01:69 TU | |||||||
| Site de lancement | Cap Canaveral LC-19 |
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| Date d'atterrissage | à ~15:00:00 TU | |||||||
| Site d'atterrissage | Océan Atlantique | |||||||
| Durée | ~3 j 23h | |||||||
| Distance parcourue | 2 789 864 km | |||||||
| Paramètres orbitaux | ||||||||
| Nombre d'orbites | 64 | |||||||
| Apogée | 320,6 km | |||||||
| Périgée | 160,5 km | |||||||
| Période orbitale | 89,3 min | |||||||
| Inclinaison | 32,59° | |||||||
| Navigation | ||||||||
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| modifier |
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La mission est lancée le par une fusée Titan II GLV décollant de la base de lancement de Cap Canaveral. L'objectif de la mission est de démontrer que le lanceur est capable de placer le vaisseau Gemini en orbite en respectant les contraintes définies par la NASA. Un objectif secondaire est de valider la structure du vaisseau Gemini qui pour l'occasion a été vidé de certains de ses équipements et rempli d'instruments de mesure.
Le vol est un succès et l'ensemble formé par le vaisseau Gemini et le deuxième étage (celui-ci n'a pas été largué après avoir rempli son office) se désintègrent dans l'atmosphère après avoir bouclé 64 orbites.
Contexte
Le programme Gemini (1961-1966) est le deuxième programme spatial habité développé par les États-Unis après le programme Mercury. Son objectif est de mettre au point des techniques spatiales qui seront mises en œuvre par le très ambitieux programme Apollo qui doit amener des hommes à la surface de la Lune. Ces techniques que les capsules spatiales Mercury, trop rudimentaires (ils ne disposaient pas de système propulsif leur permettant de modifier ou corriger leur orbite), ne permettaient pas de tester sont notamment les manœuvres orbitales (en particulier le rendez-vous spatial et l'amarrage à un autre engin spatial) et les sorties extravéhiculaires. Pour remplir ces objectifs, l'agence spatiale américaine, la NASA, développe le vaisseau spatial Gemini. Cet engin biplace dispose de capacités de manœuvre en orbite importantes et, pour la première fois dans le monde de l'astronautique, met en œuvre un ordinateur embarqué. Ce vaisseau est placé en orbite par une fusée Titan, missile balistique intercontinental reconverti en lanceur. Entre 1964 à 1966, douze missions Gemini sont lancées : celles-ci atteignent tous les objectifs fixés et préparent le triomphe du programme Apollo. Les États-Unis à travers ce programme rattrapent leur retard sur le programme spatial soviétique.
Initialement la première mission avait pour objectif de qualifier les engins spatiaux sans embarquer d'équipage et devait être suivi de onze missions avec équipage. Mais le missile/lanceur Titan II rencontre des problèmes de vibration persistants et les militaires qui pilotent le projet, refusent de traiter le sujet en urgence car celui-ci reste acceptable pour les besoins du missile. Aussi à la suite d'une remise à plat du programme Gemini destinée à traiter les nombreux problèmes en cours, la NASA décide en de remplacer une des missions avec équipage par un premier vol sans équipage, Gemini 1, dont l'objectif principal sera de vérifier que le lanceur Titan II peut être utilisé pour lancer les vaisseaux. La date de lancement de cette mission est programmée en tandis que le vol sans équipage prévu initialement en est repoussé en 1964[1].
Caractéristiques techniques
Vaisseau Gemini
Le vaisseau spatial Gemini est le deuxième véhicule spatial américain mis au point par la NASA pour ses missions avec équipage. Conçu initialement comme une évolution du vaisseau Mercury, il est finalement un engin radicalement différent. D'une masse de 3,5 tonnes, il peut emporter deux astronautes pour une mission de deux semaines. Il est équipé d'un radar pour les opérations de rendez-vous, d'un ordinateur de navigation et l'énergie est fournie par des piles à combustibles. Il dispose d'un système de propulsion qui lui permet de modifier son orbite en cours de mission. Le vaisseau Gemini a la forme d'un cône long de 5,8 mètres pour un diamètre maximal de 3,05 mètres. Sa masse totale est de 3 175 kg. Contrairement au vaisseau Mercury, le vaisseau Gemini est composé de deux parties distinctes : d'une part le module de rentrée, dans lequel se tient l'équipage et qui revient sur Terre et d'autre part le module de service qui est largué avant la rentrée atmosphérique. Les équipements qui étaient à l'intérieur de la cabine dans le vaisseau Mercury sont majoritairement placés dans le module de service non pressurisé. Cette architecture permet de remplacer rapidement un équipement défaillant au sol[2].
Lanceur Titan
Le lanceur spatial Titan II est un missile balistique intercontinental adapté pour lancer les vaisseaux Gemini. Ce gros missile d'une masse de 154 tonnes et haut d'environ 30 mètres comporte deux étages. Ses moteurs brûlent un mélange d'ergols hypergoliques de peroxyde d'azote et d'aérozine 50. À l'époque, l'agence spatiale américaine n'a pas le choix car il n'existe aucune autre fusée américaine capable de mettre en orbite les 3 600 kg du vaisseau Gemini biplace (Titan II pouvait placer 3 810 kg en orbite basse). Le missile a été modifié pour réduire le niveau de vibrations longitudinales (effet pogo) très élevé en réduisant la pression dans la chambre de combustion des moteurs. Toutes les fusées du programme Gemini sont tirées depuis une unique rampe de lancement du missile, située sur la base de lancement de Cap Canaveral et reconvertie pour un usage civil[3].
Objectifs
L'objectif principal du vol Gemini 1 est de tester l'intégrité structurale de la capsule ainsi que celle de son lanceur fusée Titan GLV. C'est aussi l'occasion de tester de nouveaux systèmes de suivi et de communication et d'entraîner les équipes au sol aux futurs vols Gemini habités.
Le plan de vol de la mission ne comprend que trois orbites, la capsule restant attachée au deuxième étage de la fusée. Il n'est donc pas prévu de récupération du véhicule : quatre trous ont du reste été percés dans le bouclier thermique pour être sûr que la capsule sera détruite durant la rentrée atmosphérique.
Un ballast remplace l'équipage et le système de support de vie, se trouve du ballast. Pour remplir les objectifs de la mission des instruments de mesure de pression, de vibration, d'accélération, de température et de facteur de charge ainsi que des équipements de télémétrie pour transmettre toutes ces données sont installés à l'emplacement des couchettes de l'équipage.
Déroulement de la mission
Le le lanceur Titan-II emportant un vaisseau Gemini bardé d'instruments de mesure décolle du complexe de lancement 19 de la Base de lancement de Cap Canaveral. Deux minutes et demi après le décollage, alors que la fusée se trouve à une altitude de 64 kilomètres, le premier étage est largué et le seconde étage est mis à feu. Trois minutes plus tard les moteurs-fusées s'éteignent et l'ensemble formé par l'étage et le vaisseau Gemini se retrouvent en orbite à une altitude de 160 kilomètres avec une vitesse de 7,89 km/s. La vitesse orbitale est légèrement supérieure (de 7 m/s) à celle prévue et du coup l'apogée se trouve à 320 kilomètres au lieu de 299 kilomètres. Mais le vol a démontré que le lanceur était parfaitement capable de placer le vaisseau Gemini en orbite et que la structure de ce dernier pouvait répondre aux efforts structurels imposés par le lancement. Après avoir bouclé trois orbites, la mission est déclarée achevée. L'étage supérieur de la fusée et le vaisseau Gemini vont poursuivre leur course et boucler 64 orbites jusqu'à ce que les forces de trainée réduisent leur altitude au point d'entraîner leur rentrée atmosphérique et leur destruction. Le , les débris des deux engins plongent dans les eaux de l'Océan Atlantique sud à mi-distance entre l'Amérique du sud et l'Afrique[4].