Gemini 2

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 1963 à 1966, dix 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.

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^[1].

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^[2].

Aucun, c'est un vol non habité.

Ce vol suborbital est destiné à tester différents systèmes du vaisseau, notamment le bouclier thermique lors de la rentrée dans l'atmosphère.

Le 17 août 1964 alors que le lanceur fusée Titan II GLV-2 a été assemblé sur le pas de tir du complexe de lancement 19 de la base de Cap Canaveral, les installations sont frappées à plusieurs reprises par la foudre. Aucun dommage physique n'est visible mais les responsables préfèrent s'assurer que des équipements électriques ou électroniques n'ont pas été endommagés et l'ensemble du lanceur est testé sur deux semaines. Mais le 27 aout le cyclone Cleo frappe la Floride. Le second étage du lanceur est mis à l'abri puis replacé au sommet du second étage quatre jours plus tard. Mais les responsables de la NASA craignant que le lanceur n'ait subi des dommages non détectés proposent d'utiliser le lanceur Titan prévu pour Gemini 3 (GLV-3) en renonçant par la suite à un des vols habités (lLa NASA ne dispose pas de lanceurs de rechange pour le programme Gemini). Ce sont les militaires et les industriels impliqués qui parviennent à convaincre les responsables de l'agence spatiale que le lanceur foudroyé peut être utilisé. D'autres déboires météorologiques entrainent le report du lancement à mi-novembre et du coup celui de Gemini 3, le premier vol avec équipage, à janvier 2025. Dans la course à l'espace qui oppose les américains aux soviétiques, ces derniers prennent de l'avance avec le lancement le 12 octobre de la mission Voskhod 1 qui emporte pour la première fois un équipage de trois cosmonautes (jusque là tous les vols spatiaux avaient été effectués avec une seule personne à bord)^[3].

Suite à l'allongement de la phase de tests des engins spatiaux, le compte à rebours du lancement n'est lancé que le 8 décembre 1964 peu avant minuit. Virgil Grissom et John Young, désignés pour le premier vol habité Gemini 3 ainsi qu'une dizaine d'autres astronautes sont présents dans le centre de contrôle. Le succès de cette mission donnera le feu vert pour le premier vol avec équipage, programmé deux mois plus tard. Le déroulement du compte à rebours est interrompu à trois reprises. Finalement les moteur-fusées du premier étage sont mis à feu. Mais environ 2 secondes plus tard, alors qu'ils montent en poussée et que la fusée est toujours retenue au sol, le système qui contrôle automatiquement le fonctionnement des éléments clés du lanceur déclenche l'extinction des moteurs. Après quelques heures d'analyse de la situation ke le lancement est annulé. « Cette défaillance constitue une déception pour les techniciens ; cependant, comme lot de consolation, elle donne aux astronautes l'assurance que leur sécurité est entre bonnes mains^[4] » Ce système a détecté une chute de pression dans un des quatre circuits hydrauliques primaires qui permettent d'orienter les moteurs et donc la poussée. L'origine de l'anomalie est rapidement identifiée : une servo-vanne de ce circuit n'a pas résisté à la pression. Cette défaillance résulte d'une modification de sa structure (réduction des deux tiers de l'épaisseur) appliquée sans qu'aucun test de résistance à la pression ait été effectué (la modification n'a été appliquée que sur les fusées Titan utilisées par le programme Gemini et n'a donc pas pu être détectée lors des tests du missile). Les réservoirs du lanceur sont rapidement vidés. Mais les dispositifs pyrotechniques qui en explosant permettent aux ergols du vaisseau Gemini d'atteindre les moteurs et qui ont été mis à feu lors du lancement avorté posent problème. Leur remplacement nécessite pour ne pas déclencher de fuites des ergols très toxiques de geler les conduites amenant ceux-ci aux moteurs. Des tuyaux souples dans lesquels coulent de l'azote liquide sont enroulés autour des conduites pour geler les ergols. Le remplacement des servo-vannes dont la conception doit être complètement revue prend un mois et ce n'est que le 14 janvier 1965 que lles préparatifs du lancement débtent^[5].

Le compte à rebours débute le 18 janvier peut avant minuit et se déroule pratiquement sans interruption. La fusée décolle finalement le 19 janvier 1965 en début de matinée. Le vaisseau culmine à 171 km d'altitude avant de redescendre sur Terre et de se poser dans l'Atlantique, après 18 minutes et 16 secondes de vol. Il est récupéré par le porte-avions USS Lake Champlain. Tous les objectifs sont remplis sauf les tests sur les piles à combustible qui ont du être désactivése avant même le lancement^[6].