Sorties GEMINI

LES SORTIES GEMINI

Les premières sorties dans l'espace ont lieu en 1965. Alexis Leonov est le premier homme à franchir la " barrière psychologique" lors du vol Voskhod-2, un Vostok modifié. Voskhod-2 a été doté d'un sas. Son lancement est intervenu le 18mars 1965 à 8h. Et c'est dès la seconde révolution que la sortie de Leonov a lieu, alors que le territoire soviétique est survolé. Tandis que Pavel Beliaiev reste aux commandes, le cosmonaute gagne le sas porteur de son costume spatial, avec des bouteilles d'oxygène dans le dos. C'est là une innovation pour les Soviétiques dont les cabines renferment une atmosphère d'oxygène pure sous la pression normale. La pression dans le costume a été réduite afin d'éviter, dans le vide, son gonflement excessif d'où un recours à la formule de l'oxygène pur. Et pour cette raison, la sortie a été placée au début du vol: Leonov a été préparé au sol, son sang a été purgé d'azote et le cosmonaute a pris place dans le Voskhod avec un équipement, prêt pour une marche dans l'espace.
Lorsque le vaisseau cosmique survole la mer Noire, ordre est donné au cosmonaute de
s'élancer dans le vide, à 9h25. Son mouvement est suivi en direct par une des caméras extérieures du Voskhod: elle montre Léonov faisant un geste de la main. Il veut témoigner à ceux qui l'observent qu'il est bien vivant: devant l'écran, la fille du cosmonaute, Valia, alors âgée de 5 ans, pense que son papa s'est adressé à elle, lui disant bonjour alors qu'il était dans l'espace.
L'impulsion donnée par Leonov va le conduire à s'éloigner de son Voskhod à une vitesse de quelques cm/s. Ainsi, mettra-t-il plus d'une minute à atteindre l'éloignement maximal que lui assure le tuyau de 5 m qui le maintient relié au Voskhod, et par lequel passent notamment les fils électriques lui permettant d'être relié au réseau téléphonique soviétique. Ce cordon ombilical, le cosmonaute l'utilisera dans un second temps pour revenir vers son vaisseau.
Ce n'est pas la partie la plus simple.


PAS DE POINT D'APPUI

Physiologiquement, un homme dans l'espace est désorienté. Parce qu'il n'y a pas de pesanteur. Pis: il n'y a ni haut, ni bas, ni droite, ni gauche. Sur notre planète, la Terre constitue le sol et le Soleil indique le ciel. Il faut, dans le vide, s'habituer à regarder comme une Terre le vaisseau cosmique que l'on vient de quitter.
On doit compter sur un éclairage d'airain. Malgré sa visière d'or, le cosmonaute est ébloui.
Surtout, le drame est l'absence totale de point d'appui dès l'instant où l'on est à une distance ne permettant plus aucune préhension du vaisseau. Les lois de la mécanique enseignent qu'un corps dans l'espace ne peut, de lui-même, modifier le mouvement de son centre de gravité. L'exemple du chat qui retombe toujours sur ses pattes avait toutefois confirmé aux mécaniciens qu'au prix d'une habile gymnastique, un homme dans le vide devait pou-
voir se retourner pour prendre une attitude déterminée autour du centre de gravité.
Au prix d'efforts énormes - Leonov est un athlète et il a suivi un entraînement particulier, avec chaque jour deux heures d'exercices précédés de 40 mn de gymnastique au réveil et de 10km à ski l'hiver -, c'est épuisé qu'il regagne son vaisseau après 10 mn de marche dans l'espace.


LE PISTOLET DE WHITE

Une première sortie américaine dans le vide a lieu deux mois et demi après l'exploit de Leonov.
Lors du vol Gemini-4, Edward White va lui-même quitter la cabine que pilote James McDivitt.
Dans des conditions quelque peu différentes. La Gemini, en effet, ne possède pas de sas. Partant, toute la cabine doit être dépressurisée, et ce sont ses deux occupants qui se trouvent exposés au vide. L'un et l'autre portent au demeurant le même costume spatial constitué par trois épaisseurs: un sous-vêtement étanche relativement élastique, une structure de maintien et un habit extérieur en nylon métallisé, assez souple pour ne pas gêner les mouvements tout en offrant une solidité suffisante (il convient néanmoins de prendre garde aux déchirures) en même temps qu'une protection contre météorites et rayonnements.
Le départ de la Gernini-4 a eu lieu à Cap Kennedy, le 3 juin. Et c'est à la troisième révolution que la sortie a lieu (elle avait été prévue au cours de la seconde, le retard étant imputable aux difficultés rencontrées par les astronautes pour déverrouiller la cabine avec leurs gants spatiaux).
La cabine est dépressurisée à 20h30; la caméra 16 mm et le cordon ombilical (long de 8 m) sont mis en place. Edward White se dresse sur son siège à 20h40. Et à 20h45 il se lance dans l'espace pour une sortie qui va durer 20 mn, avec des mouvements qui ne sont pas entièrement balistiques.

L'astronaute est muni en effet d'un propulseur autonome ZIP (Zero-g Integration Propulsion) appelé encore pistolet spatial. L'éjection d'oxygène permet, en effet, la création de brèves impulsions, White ayant dans la main un pistolet dont le canon consiste en trois minuscules tuyères. Avec cet instrument, il peut viser n'importe quelle direction. Pour produire une impulsion, il lui suffit d'appuyer sur une gâchette: elle se déclenche lorsque l'astronaute exerce une force de 6,8 kg (c'est beaucoup, compte tenu de la contrainte d'un gant spatial), la poussée croissant jusqu'à un maximum de 900 g - le gaz est éjecté à plein débit - pour une force de 9kg. Un tube longe le bras de l'astronaute; il aboutit à un réservoir en forme de cartable (32 x 12 x 5 cm) qu'il porte sur la poitrine.
Très vite en fait, les 320 grammes d'oxygène qu'il contenait sont épuisés: outre, qu'en tout état de cause, un pistolet ne saurait créer directement un couple, White se heurte aux mêmes problèmes que Leonov pour donner à son corps l'attitude désirée. Il lui faut déployer des efforts considérables qui conduisent son rythme cardiaque à atteindre en pointe le rythme de 200 pulsations à la minute...
Avec les conséquences d'une intense transpiration : en dépit du système de ventilation, la vapeur d'eau se condense, rendant la visibilité mauvaise au moment où il s'agit, dans les conditions les plus difficiles, de "remettre la main" sur le vaisseau cosmique.
Comme Leonov, White est, d'autre part, resté relié à son vaisseau cosmique par un tuyau.
Comme astronautes et cosmonautes continueront longtemps d'être "tenus en laisse" durant leurs sorties, même si leur équipement donne toute garantie quant à leur alimentation en oxygène.

Il faut comprendre que dès l'instant où l'astronaute est matériellement détaché de son vaisseau, il constitue, du point de vue de la mécanique spatiale, un satellite distinct de ce vaisseau, qui aura son mouvement propre. Et soumis à leurs mouvements balistiques les deux satellites ne pourront, a priori, que tendre à s'éloigner de plus en plus.

Admettons que notre astronaute se trouve, à un moment donné, à quelque 8 m au-dessus du centre de gravité de son vaisseau. La durée de sa révolution est plus longue d'environ 0,01 s sur une orbite basse (à quelque 200 km de la Terre). Or, en 0,01 s, un satellite parcourt 78 m.
D'où cette situation. Imaginons l'astronaute relié à son vaisseau par un cordon de 8 m. Il l'a laissé se dérouler en se déplaçant selon la verticale ascendante, puis il s'en est détaché avec d'infimes précautions croyant être relativement immobile par rapport à la cabine. Au bout d'une révolution, il se retrouve à 78 m en arrière! Et il sera à 78 m en avant, s'il s'est déplacé vers le bas. Vers la droite ou la gauche, il faut compter sur l'inclinaison différente des orbites. Se déplace-t-il vers l'avant ou vers l'arrière? Apparemment, il suit la même orbite qu'il devrait décrire de la même façon.

En réalité, la traînée atmosphérique sera différente pour les deux satellites... Les écarts ne pouvant que s'accroître avec le temps. Or, tout change avec un cordon dont, en fait, la solidité est secondaire car ces mouvements balistiques différents se traduiront par de très faibles tensions. Mieux, un cordon assure l'auto-rappel. On notait que l'astronaute, ayant créé une impulsion pour s'écarter de son vaisseau spatial, sera conduit à s'en éloigner régulièrement. Jusqu'au moment où le cordon se tendra: alors, jouant le rôle d'un ressort, il créera une impulsion de sens inverse ayant pour effet de le ramener l'homme vers sa cabine.

LES SORTIES GEMINI

Les opérations Apollo prévoient que deux occupants de la cabine principale aillent dans le module lunaire en empruntant le sas du véhicule. C'est seulement au cas où le passage aurait été impraticable que les astronautes seraient passés par l'espace.
Les sorties Gemini sont poursuivit dans ce sens. A ce moment, l'avenir du programme spatial américain est encore entaché d'une large incertitude et c'est pour lever les options en connaissance de cause que l'on entend avoir une idée aussi exacte que possible des conditions dans lesquelles un homme sera capable de travailler dans l'espace.
Pour cette raison, après une pause à la suite de la sortie d'Edward White - les spécialistes ont consacré un semestre à analyser le vol Gemini-4 - des sorties sont inscrites au programme de toutes les missions à partir de Gemini-8.

L'entrainement à ces EVA est réalisé dans des maquettes au MSC et à Cap Canaveral. L'entrainement en zéro g est réalisé à bord d'un avion KC 135 à Wright-Patterson Airforce Base. Une maquette du cockpit, des écoutilles et de l'adaptateur sont installés dans la carlingue de l'avion. Des vols de trois heures sont ainsi réalisés comprenant 45 simulation en zéro g de 30 secondes chacune. Au cours de ces séances sont testés les procédures de préparation de l'EVA et les taches particulières à chaque mission.



Entrainement des astronautes à bord d'un KC 135 réalisant des paraboles pour simuler une micro-gravité. En haut D Scot

  

Avec l'expérimentation de nouveaux propulseurs individuels, un HHMU (Hand Hold Maneuvering Unit) est mis au point pour le vol Gemini-8. Il possède le même système de gâchette, commandant une poussée capable de varier dans la même gamme. Mais on a considérablement accru la réserve de gaz -en l'occurrence, un fréon conservé sous 100°C, avec emploi de valves en téflon à la place des élastomères du ZIP - d'où un temps de service 15 fois plus important. D'autre part, c'est un cordon ombilical long de 25 m qui a été embarqué. Ce propulseur ne peut toutefois être utilisé, une fin rapide devant être mise au vol Gemini-8 à la suite de la rotation folle qui épuise tout le combustible de stabilisation du véhicule spatial.