Vers la Lune et Retour : une Histoire Complète de l'Exploration Lunaire

Dans la nuit du 20 juillet 1969, un être humain se tint pour la première fois à la surface d'un autre monde. Les empreintes de botte de Neil Armstrong dans la poussière lunaire s'y trouvent encore aujourd'hui, intactes. La Lune n'a ni vent, ni pluie, rien pour les effacer. En un sens, elles survivront à tous les monuments que l'humanité a jamais construits.

Mais l'histoire de la façon dont nous y sommes parvenus, et de là où nous allons ensuite, est bien plus longue, plus étrange et plus controversée que le récit triomphant d'Apollo ne le laisse généralement entendre. C'est une histoire de rivalité de Guerre froide, d'échecs secrets, d'ingénierie extraordinaire, et d'une nouvelle génération d'explorateurs issus de nations qui ne disposaient même pas de programmes spatiaux lorsque Armstrong a atterri. C'est également une histoire qui est encore en train de s'écrire.

Le début de la course à l'espace (1957 à 1961)

L'ère moderne de l'exploration spatiale a commencé le 4 octobre 1957, lorsque l'Union soviétique a lancé Spoutnik, le premier satellite artificiel, en orbite. Le choc pour la confiance américaine fut profond. Si les Soviétiques pouvaient placer un satellite en orbite, le raisonnement voulait qu'ils puissent placer une ogive nucléaire n'importe où sur Terre. La course à l'espace avait commencé.

Les deux superpuissances tournèrent rapidement leur regard vers la Lune. Les Soviétiques frappèrent les premiers. En janvier 1959, Luna 1 devint le premier engin spatial à échapper à la gravité terrestre, bien qu'il ait manqué la Lune et dérivé en orbite solaire. En septembre 1959, Luna 2 devint le premier engin spatial à atteindre la surface lunaire, s'écrasant près de la Mer de la Sérénité. Peu après, Luna 3 fit le tour de la Lune et renvoya les premières photographies de la face cachée de l'humanité, révélant un paysage étonnamment différent de la face visible, avec moins de plaines sombres, plus de cratères et un terrain plus accidenté.

Les États-Unis eurent du mal au début. Le programme Ranger, conçu pour écraser des caméras sur la Lune tout en transmettant des photos en gros plan, subit six échecs consécutifs avant que les Rangers 7, 8 et 9 ne réussissent en 1964 et 1965. Le programme Surveyor réalisa ensuite des atterrissages en douceur et confirma que la surface lunaire était suffisamment solide pour supporter un être humain. Le programme Lunar Orbiter cartographia 99 pour cent de la surface lunaire et identifia des sites d'atterrissage potentiels pour Apollo.

Le programme lunaire habité soviétique : la course secrète

Ce que le monde ne sut pas pleinement pendant des décennies, c'est à quel point l'Union soviétique poursuivait sérieusement un alunissage habité. Le programme était enveloppé de secret, les échecs étaient dissimulés, et l'existence du programme était officiellement niée. Ce n'est qu'après l'effondrement de l'Union soviétique que le tableau complet émergea.

Le programme robotique soviétique réalisa une remarquable série de premières mondiales. Luna 9 en 1966 fut le premier engin spatial à réaliser un atterrissage en douceur sur la Lune et à transmettre des photographies depuis la surface. Luna 10 la même année fut le premier à orbiter autour de la Lune. Luna 16 en 1970 fut le premier engin spatial robotique à rapporter des échantillons sur Terre. Lunokhod 1, également en 1970, fut le premier rover télécommandé sur un autre monde, parcourant près de 10 kilomètres en 11 mois. Luna 24 en 1976 fut la dernière mission soviétique, rapportant des échantillons qui ne seraient pas égalés avant la mission Chang'e 5 de la Chine en 2020, un écart de 44 ans.

L'effort habité était centré sur la fusée N1, un énorme lanceur comparable au Saturn V de la NASA. Le N1 utilisait 30 moteurs de premier étage regroupés ensemble, une configuration qui s'avéra catastrophiquement difficile à gérer. Les quatre vols d'essai du N1 se terminèrent par des échecs. Le second, en juillet 1969, provoqua l'une des plus grandes explosions non nucléaires de l'histoire lorsque la fusée retomba sur le complexe de lancement et explosa. Le programme fut discrètement annulé en 1974.

Les Soviétiques tentèrent également un survol lunaire habité à l'aide du vaisseau spatial Zond. Zond 5 en 1968 fit voler des tortues et d'autres spécimens biologiques autour de la Lune et les ramena sains et saufs sur Terre. Si le programme avait progressé selon le calendrier prévu, des cosmonautes soviétiques auraient pu orbiter autour de la Lune avant Apollo 8. Des retards techniques répétés finirent par leur enlever cette distinction.

Apollo : le plus grand voyage de l'humanité

Le 25 mai 1961, six semaines seulement après qu'Alan Shepard soit devenu le premier Américain dans l'espace, le président John F. Kennedy engagea les États-Unis à faire atterrir un homme sur la Lune avant la fin de la décennie. C'était une promesse audacieuse. La technologie nécessaire n'existait pas encore. Ce qui suivit fut la plus grande mobilisation d'ingénierie en temps de paix de l'histoire. À son apogée, le programme Apollo employait 400 000 personnes et consommait 4 pour cent du budget fédéral.

Le 27 janvier 1967, un incendie dans la cabine lors d'une répétition de lancement tua les trois membres d'équipage d'Apollo 1 : Gus Grissom, Ed White et Roger Chaffee. Le feu se propagea à une vitesse terrifiante dans l'atmosphère d'oxygène pur à l'intérieur de la capsule. La catastrophe imposa une reconception complète de la capsule et une pause de 18 mois dans le programme. Elle façonna également la culture de l'examen méticuleux de la sécurité qui caractérisa le succès ultime d'Apollo.

Apollo 8, lancé le 21 décembre 1968, fut le premier vaisseau spatial habité à quitter l'orbite terrestre et à voyager vers la Lune. Frank Borman, Jim Lovell et William Anders orbitèrent autour de la Lune dix fois. La veille de Noël, ils diffusèrent une lecture de la Genèse à environ un milliard de personnes dans le monde. Anders photographia la Terre se levant au-dessus de l'horizon lunaire dans l'image connue sous le nom de Lever de Terre, l'une des photographies les plus emblématiques du vingtième siècle.

Apollo 11 fut lancé le 16 juillet 1969. Le 20 juillet, le module lunaire Eagle, piloté par Neil Armstrong et Buzz Aldrin, descendit vers la Mer de la Tranquillité. Avec 60 secondes de carburant restantes et l'ordinateur signalant des erreurs de surcharge, Armstrong pilota manuellement l'Eagle au-dessus d'un champ de rochers jusqu'à un atterrissage en toute sécurité. « Houston, ici la base Tranquillité. L'Eagle a atterri. » Armstrong descendit l'échelle et posa le pied sur la surface lunaire à 22 h 56, heure de l'Est. Lui et Aldrin passèrent 2 heures et 31 minutes à la surface, collectèrent 47,5 livres d'échantillons et plantèrent un drapeau américain. Michael Collins orbita au-dessus dans le module de commande tout au long de la mission.

Apollo 12 en novembre 1969 réalisa un atterrissage de précision près de la sonde Surveyor 3. Apollo 13 en avril 1970 subit une explosion d'un réservoir d'oxygène qui paralysa le module de service. L'équipage utilisa le module lunaire comme canot de sauvetage et revint sain et sauf dans ce que la NASA appela son heure de gloire. Apollo 14 en février 1971 vit Alan Shepard frapper deux balles de golf à la surface lunaire. Apollo 15 en juillet 1971 fut le premier à utiliser le Véhicule Rover Lunaire, une voiture à batterie qui permit aux astronautes de couvrir de bien plus grandes distances. Apollo 16 en avril 1972 atterrit dans les hautes terres lunaires et collecta 211 livres d'échantillons. Apollo 17 en décembre 1972 fut la mission finale, transportant le géologue Harrison Schmitt, le seul scientifique professionnel à avoir marché sur la Lune. Eugene Cernan fut le dernier être humain à se tenir sur la surface lunaire, en partant le 14 décembre 1972. Aucun être humain n'y est retourné depuis.

La longue pause et le retour des robots (1976 à 2019)

Après Apollo 17, les deux superpuissances tournèrent leur attention ailleurs. L'ère de la navette spatiale concentra les vols spatiaux humains en orbite terrestre basse, et la Lune fut largement laissée aux visiteurs robotiques.

Le vaisseau spatial Selene du Japon, également connu sous le nom de Kaguya, lancé en 2007, produisit une cartographie détaillée de la surface lunaire, notamment en vidéo haute définition. Chang'e 1 de la Chine, également en 2007, fut la première mission lunaire de la Chine, un orbiteur qui finit par percuter intentionnellement la surface. Chandrayaan-1 de l'Inde, lancé en 2008, fit une découverte remarquable : il détecta de la glace d'eau dans des cratères perpétuellement ombragés près des pôles lunaires, une découverte aux implications profondes pour l'habitation humaine future.

Le Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA, lancé en 2009, a produit les cartes les plus détaillées de la Lune jamais réalisées. Une mission complémentaire, LCROSS, s'écrasa délibérément dans un cratère polaire perpétuellement ombragé et confirma la présence de glace d'eau dans le panache de débris.

Le programme Chang'e de la Chine : la nouvelle superpuissance dans l'espace

Le programme lunaire de la Chine est devenu l'un des plus impressionnants de l'ère moderne. Chang'e 3 en 2013 fut le premier atterrissage en douceur de la Chine sur la Lune, déployant le rover Yutu. Chang'e 4 en 2019 réalisa le premier atterrissage sur la face cachée de la Lune, une première historique nécessitant un satellite relais pour maintenir les communications avec la Terre. Le rover Yutu-2 continue de fonctionner, ce qui en fait le rover lunaire ayant opéré le plus longtemps dans l'histoire. Chang'e 5 en 2020 rapporta 1,73 kilogramme d'échantillons lunaires sur Terre, le premier retour d'échantillons depuis la mission soviétique Luna 24 en 1976. Chang'e 6 en 2024 réalisa le premier retour d'échantillons au monde depuis la face cachée de la Lune, rapportant du matériau du bassin Pôle Sud-Aitken, l'un des cratères d'impact les plus anciens et les plus grands du système solaire.

L'historique atterrissage indien au pôle Sud

Le 23 août 2023, la mission Chandrayaan-3 de l'Inde a réussi à atterrir en douceur près du pôle Sud de la Lune. L'Inde est devenue seulement le quatrième pays à réussir un atterrissage en douceur sur la Lune et le premier à atterrir près du pôle Sud. L'atterrissage survint quelques jours seulement après que Luna-25 de la Russie, tentant le même exploit, se soit écrasée. Le rover Pragyan a fonctionné pendant environ deux semaines avant que la nuit lunaire ne mette fin à sa mission. Le pôle Sud est une région d'intérêt intense en raison de ses dépôts confirmés de glace d'eau.

L'atterrisseur de précision SLIM du Japon

En janvier 2024, l'atterrisseur SLIM du Japon, abréviation de Smart Lander for Investigating Moon, a réalisé un atterrissage en douceur réussi avec une précision sans précédent, se posant à moins de 55 mètres de sa cible prévue. L'atterrisseur s'est immobilisé sur le côté en raison d'une anomalie de propulseur, mais a tout de même renvoyé des données scientifiques, démontrant que la technologie d'atterrissage de précision est désormais à portée de main.

Artemis : le retour des humains sur la Lune

Le programme Artemis de la NASA représente le premier effort pour ramener des humains sur la Lune depuis Apollo 17 en 1972. Contrairement à l'approche drapeaux et empreintes d'Apollo, Artemis vise à établir une présence humaine durable sur et autour de la Lune.

Artemis 1, lancé en novembre 2022, était un test sans équipage du lanceur Space Launch System et de la capsule Orion. La mission voyagea au-delà de la Lune, atteignant une distance de 268 563 miles de la Terre, la plus grande distance jamais parcourue par un engin spatial conçu pour les humains, avant de revenir et de splasher dans le Pacifique en décembre 2022.

Artemis 2, lancé le 1er avril 2026, est la première mission Artemis habitée et la première fois que des êtres humains ont voyagé à proximité de la Lune depuis 1972. L'équipage de quatre personnes est composé de Reid Wiseman comme commandant, Victor Glover comme pilote (la première personne de couleur à voyager vers la Lune), Christina Koch comme spécialiste de mission (la première femme à voyager vers la Lune), et l'astronaute canadien Jeremy Hansen (le premier non-Américain à voyager vers la Lune). La mission est un survol habité utilisant une trajectoire de retour libre autour de la Lune, conçue pour tester les systèmes de survie d'Orion et les opérations d'équipage dans l'environnement de l'espace profond. L'équipage volera à environ 6 400 miles au-delà de la face cachée de la Lune lors de l'approche la plus proche. La durée totale de la mission est d'environ 10 jours.

Artemis 3, prévu pour suivre, vise à faire atterrir des astronautes pour la première fois au pôle Sud lunaire, le Starship de SpaceX servant de système d'atterrissage humain. Au-delà, la NASA envisage le Lunar Gateway, une petite station spatiale en orbite lunaire, et éventuellement une base de surface permanente près du pôle Sud où la glace d'eau pourrait être convertie en propergol de fusée et en eau potable.

Sources

Division de l'histoire de la NASA : https://history.nasa.gov

Programme Artemis de la NASA : https://www.nasa.gov/artemis

Archives du programme Apollo de la NASA : https://www.nasa.gov/mission/apollo

Exploration lunaire de l'Agence spatiale européenne : https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/Moon

Administration nationale de l'espace de Chine : http://www.cnsa.gov.cn

Organisation indienne de recherche spatiale, Chandrayaan-3 : https://www.isro.gov.in/Chandrayaan3.html

Exploration lunaire de la JAXA : https://global.jaxa.jp/projects/exploration/moon/

Rapports nationaux, pays et exploration spatiale : https://www.countryreports.org

Musée national de l'air et de l'espace de la Smithsonian, Apollo : https://airandspace.si.edu/explore/topics/apollo

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https://www.countryreports.org