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Module de commande et de service Apollo

Command/Service Module

Module de commande et de service Apollo
(en) Command/Service Module
Description de cette image, également commentée ci-après
Apollo 15 en orbite lunaire.
Fiche d'identité
Organisation Drapeau des États-Unis NASA
Constructeur North American Aviation
Type de vaisseau Vaisseau spatial habité
Lanceur
Base de lancement Centre spatial Kennedy
Premier vol
Dernier vol
Nombre de vols 19
Statut Retiré
Version décrite Apollo 15
Caractéristiques
Hauteur 11 m
Diamètre 3,9 m
Masse totale 30,37 t
Ergols AĂ©rozine 50 et peroxyde d'azote
Propulsion AJ10-137
Source Ă©nergie Piles Ă  combustible
Atmosphère Oxygène
Atterrissage En mer
Performances
Destination
Équipage 3 (5 sur Skylab Rescue, 2 membres lancés, 5 au retour)
Volume pressurisĂ© 10,4 m3
Espace habitable 6,2 m3
Delta-V 2 800 m/s
Autonomie 14 jours
Puissance Ă©lectrique ? kW
Type d'Ă©coutille Apollo
Rendez-vous Non automatique

Le module de commande et de service Apollo (Command/Service Module ou CSM en anglais) est le véhicule spatial du programme Apollo conçu pour transporter les trois astronautes durant leur mission entre la Terre et la Lune. Sa conception démarre en 1961 au lancement du programme Apollo ; il a effectué son premier vol avec équipage en 1968 (mission Apollo 7) et son dernier dans le cadre de la mission Apollo-Soyouz en 1975.

La conception du vaisseau Apollo est revue à la suite de l'incident qui détruit au sol la capsule Apollo 1 au cours de tests qui coûtent la vie aux trois membres de l'équipage. Deux versions ont été fabriquées, dont seule la deuxième était à même de réaliser les missions lunaires.

Contexte

Le module de commande et de service Apollo est, avec la fusée Saturn V et le module lunaire Apollo, un des trois composants majeurs du programme Apollo développé par l'agence spatiale américaine, la NASA, qui se déroule entre 1961 et 1975 et qui a permis aux États-Unis d'envoyer pour la première fois des hommes sur la Lune. Le programme est lancé par John F. Kennedy le , essentiellement pour reconquérir le prestige américain, mis à mal par les succès de l'astronautique soviétique, à une époque où la guerre froide entre les deux superpuissances bat son plein.

Historique

Les débuts de la NASA

Comparaison du vaisseau Apollo et du LEM avec les capsules et fusées des programmes précédents Gemini et Mercury.
Le module de commande et de service est installée pour des tests dans une chambre à vide.

L'agence spatiale civile américaine, la NASA, est créée en après le lancement du premier satellite artificiel Spoutnik 1. Sa mission comprend notamment l'envoi d'un homme en orbite terrestre. Pour développer ses programmes, la NASA dispose de plusieurs établissements : certains sont hérités du NACA — Langley, qui rassemble plusieurs dizaines de souffleries, Ames et Glenn aujourd'hui Lewis —, d'autres sont rapatriés de l'Armée de Terre — Centre de vol spatial Marshall, qui développe les fusées nécessaires au programme — et du monde universitaire — Jet Propulsion Laboratory, consacré aux missions interplanétaires — ou créés ab nihilo (centre de vol spatial Goddard, consacré aux missions scientifiques et Centre spatial Lyndon B. Johnson, consacré au vol habité)[1].

Premières réflexions sur une mission lunaire

Dès la fin 1958, l'Ă©tat-major de l'agence spatiale Ă©tudie une mission avec Ă©quipage Ă  destination du sol lunaire. Von Braun, consultĂ©, estime que si le scĂ©nario du vol direct est retenu — un unique vaisseau est conçu pour ĂŞtre lancĂ©, atterrir sur la Lune et en redĂ©coller pour revenir sur Terre — cela nĂ©cessiterait une fusĂ©e de 6 100 tonnes pour lancer un pareil engin, dont la masse estimĂ©e serait de 6 170 kg (l'Ă©tage de descente et de remontĂ©e depuis la Lune n'est pas inclus dans cette masse), en partant de l'hypothèse que l'Ă©tage supĂ©rieur de la fusĂ©e utilise la technique de propulsion la plus avancĂ©e (moteur-fusĂ©e brulant le mĂ©lange hydrogène-oxygène technique, non maitrisĂ©e Ă  l'Ă©poque). DĂ©velopper un lanceur d'une telle taille lui semblant un dĂ©fi insurmontable, il recommande le lancement d'une quinzaine de fusĂ©es et l'assemblage en orbite terrestre basse d'un vĂ©hicule d'une masse approximative de 200 tonnes Ă  partir de leurs charges utiles. Celui-ci, après s'ĂŞtre injectĂ© sur une orbite de transfert vers la Lune, larguerait l'Ă©tage utilisĂ© pour cette manĹ“uvre. Parmi les inconnues, Von Braun cite le comportement des matĂ©riaux dans l'espace, la protection des Ă©quipages contre les rayonnements et les mĂ©tĂ©orites, les consĂ©quences de l'apesanteur sur la santĂ© des Ă©quipages[2].

Plan décennal

Début 1959, un programme d'exploration spatiale pour les dix années à venir est esquissé par un comité réunissant des spécialistes du domaine aérospatial. Pour les missions avec équipage, il est prévu de réaliser au cours de la deuxième moitié de la décennie 1960 et après les missions du programme Mercury, un vol faisant le tour de la Lune. L'atterrissage sur le sol lunaire est envisagé au cours des premières années de la décennie 1960. Les administrateurs de la NASA Glennan et Dryden valident ces objectifs. Pour remplir les missions assignées à la NASA sur la décennie à venir, ils demandent des fonds pour développer une famille comprenant quatre étages de lanceurs/lanceurs de puissance croissante : Vega (étage), Centaur (étage), Saturn et Nova. Bien que Nova et Vega ne dépassent pas le stade de la planche à dessin, le développement de Centaur (un étage de fusée utilisant un couple d'ergols novateur oxygène et hydrogène), et de Saturn (baptisée initialement Juno V) sont immédiatement des projets prioritaires. Un comité (le « comité Goeth »), chargé d'étudier le futur du programme spatial habité et réunissant des représentants des différents centres de la NASA, est créé en au sein de la NASA. Celui-ci définit au cours de sa première séance de travail des objectifs prioritaires[N 1] et travaille par la suite sur les différents aspects techniques à développer (rentrée atmosphérique à grande vitesse, rendez-vous orbital, lanceur de grande puissance...)[3].

Premières études du vaisseau Apollo

La conception d'un vaisseau spatial avec équipage à destination de la Lune est étudiée à la NASA dès 1960, alors que l'agence spatiale n'a pas encore envoyé un seul astronaute dans l'espace et qu'elle ne maitrise aucune des techniques spatiales nécessaires. Le programme Mercury est en cours de développement et les Américains ne disposent que du lanceur Atlas, en cours de mise au point et capable de placer seulement une tonne en orbite basse. De nombreuses études sont lancées dans les différents établissements de la NASA et chez les industriels de la branche aérospatiale pour tenter de mieux cerner le déroulement d'une telle mission, ainsi que les caractéristiques techniques d'un vaisseau capable de remplir cet objectif. En , la NASA annonce que les missions qui prendront la suite du programme Mercury auront pour objectif de faire le tour de la Lune. Les industriels sont sollicités pour étudier la faisabilité de cet objectif[4].

Lancement du programme Apollo

Ce programme est bouleversé par les Soviétiques, qui lancent le premier homme dans l'espace (Youri Gagarine) le . Ils devancent de trois semaines le vol du premier astronaute américain, Alan Shepard, qui doit se contenter d'un « simple » saut de puce dans l'Espace (vol suborbital). Pour le corps politique et les Américains en général, c'est un camouflet qui remet en cause la supériorité de leur société à travers celle de leurs avancées techniques. Le président Kennedy décide en de relever le défi soviétique, en donnant comme objectif à la NASA d'envoyer des hommes sur le sol lunaire d'ici la fin de la décennie.

Un des points soulignĂ©s par Kennedy dans son message est que les missions lunaires devaient ĂŞtre conçues de manière Ă  limiter les risques courus par les astronautes. Mais le risque ne peut ĂŞtre nul, compte tenu des centaines de millions de pièces dont sont composĂ©es le lanceur et les vaisseaux spatiaux[N 2] ainsi que des multiples innovations techniques introduites par le programme Apollo. RĂ©duire le risque a un coĂ»t d'autant plus important qu'on recherche une fiabilitĂ© plus poussĂ©e. Par ailleurs, comment fixer le niveau de risque acceptable ? Après de longs dĂ©bats impliquant Bob Gilruth, Max Faget et les membres du Space Task Group, la probabilitĂ© de ramener un Ă©quipage sur Terre fut fixĂ©e Ă  0,999 (999 chances sur 1 000 pour que l'Ă©quipage revienne sur Terre sain et sauf) et celle de remplir les objectifs de la mission Ă  0,99[N 3] - [5].

SĂ©lection du plan de mission en orbite lunaire

Lorsque Kennedy fait son discours, il n'existe aucun consensus au sein de la NASA et des industriels concernĂ©s sur la mĂ©thode Ă  utiliser pour amener des hommes sur le sol lunaire : vol direct, assemblage en orbite terrestre, rendez-vous en orbite lunaire (LOR, Lunar Orbital Rendez-vous). Il faut dix-huit mois de dĂ©bats houleux pour parvenir Ă  l'adoption de cette dernière mĂ©thode, qui permet Ă©galement de figer les caractĂ©ristiques du lanceur. La fusĂ©e gĂ©ante de 3 000 tonnes Saturn V, capable de placer en orbite basse une charge utile de 140 tonnes, est dĂ©veloppĂ©e pour lancer les deux vĂ©hicules de l'expĂ©dition lunaire : le module de commande et de service (vaisseau Apollo) et le module lunaire Apollo utilisĂ© pour descendre sur le sol lunaire. L'industriel chargĂ© de dĂ©velopper le vaisseau Apollo a dĂ©jĂ  Ă©tĂ© choisi. La sociĂ©tĂ© North American, pour tenir compte des contraintes calendaires, dĂ©cide de dĂ©velopper deux versions, l'une qui sera utilisĂ©e pour les diffĂ©rents vols de qualification, ne disposera pas de la capacitĂ© d'effectuer un rendez-vous orbital lunaire, la seconde sera utilisĂ© pour les missions qui se poseront sur la Lune.

Conception et développement

Le développement du vaisseau Apollo, à la fois novateur et complexe, prend deux ans et les tests au sol commencent en 1965. Le programme est bouleversé par l'incendie au sol du vaisseau de la mission Apollo 1, le , qui impose des modifications importantes dans sa conception[6].

Sélection du scénario du rendez-vous en orbite lunaire

Pour atteindre la Lune, les responsables amĂ©ricains choisissent la mĂ©thode audacieuse du rendez-vous en orbite lunaire (LOR), qui nĂ©cessite de disposer de deux vaisseaux spatiaux : le module de commande et de service Apollo et le module lunaire destinĂ© Ă  l'atterrissage sur la Lune. La fusĂ©e gĂ©ante de 3 000 tonnes Saturn V, capable de placer en orbite basse une charge utile de 140 tonnes, est dĂ©veloppĂ©e pour lancer les deux vĂ©hicules de l'expĂ©dition lunaire.

DĂ©veloppement

La société californienne North American, avionneur célèbre pour avoir construit le bombardier B-25 et le chasseur Mustang durant la Seconde Guerre mondiale, joue un rôle central dans le programme. L'arrêt et l'échec de plusieurs projets aéronautiques ont conduit son président à miser sur le développement de l'astronautique. La société s'est déjà distinguée dans le domaine en produisant l'avion-fusée X-15`. Pour le programme Apollo, la société fournit pratiquement tous les composants sensibles, dont le module de commande et de service Apollo[7].

Le Manned Spacecraft Center (MSC)[N 4], édifié en 1962 près de Houston, au Texas, est destiné à la conception et la qualification des vaisseaux spatiaux (module lunaire et CSM)[8]. L'Ames Research Center est un centre de recherches ancien (1939) situé en Californie, dont les souffleries sont utilisées pour mettre au point la forme de la capsule Apollo en vue de sa rentrée dans l'atmosphère terrestre[7].

Comparaison des principales caractéristiques du module de commande et de service avec les capsules Mercury et Gemini, Soyouz et Orion.
Caractéristique Mercury Gemini Vaisseau Apollo Soyouz Orion
1er vol19591964196619672014
Masse1,5 t3,85 t33,4 t7,25 t33,5 t
Dimensions3,34 Ă— 1,89 m3 Ă— 5,8 m3,9 Ă— 11 m2,65 Ă— 10 m5,02 Ă— 7 m
Volume pressurisĂ©1,7 m32,55 m310,4 m3m320 m3
Équipage12332 à 6
Autonomie en vol libre ?14 jours14 jours14 jours21 jours
DestinationOrbite basseOrbite basseAu-delĂ  de l'orbite terrestreOrbite basseAu-delĂ  de l'orbite terrestre
Delta-v0 m/s98 m/s2 800 m/s390 m/s1 340 m/s
ÉnergieBatteriesPiles Ă  combustible (151 kWh)Piles Ă  combustiblePanneaux solaires (0,6 kW)Panneaux solaires (11 kW)
LanceurAtlasTitan IISaturn VSoyouzSLS
Système d'amarragenonoui (sans écoutille)ouiouioui
Autres caractĂ©ristiques2 modules2 modules3 modules
Atmosphère oxygène/azote
2 modules

Caractéristiques générales du vaisseau Apollo

Le vĂ©hicule spatial Apollo (ou module de commande et de service, abrĂ©gĂ© en CSM) transporte les astronautes avant de les placer en orbite autour de la Lune, puis les ramène sur Terre. Ses deux principaux objectifs sont de fournir un environnement vivable durant une dizaine de jours Ă  l'Ă©quipage et de rĂ©aliser les principales manĹ“uvres permettant d'atteindre la Lune, de s'insĂ©rer en orbite, de quitter cette orbite puis de se diriger vers la Terre. Pesant plus de 30 tonnes, il est pratiquement dix fois plus lourd que le vaisseau du programme Gemini. La masse supplĂ©mentaire (21,5 tonnes) est en grande partie reprĂ©sentĂ©e par le moteur et les ergols, qui fournissent un delta-v de 2 800 m/s permettant au vaisseau de s'insĂ©rer en orbite lunaire puis de quitter cette orbite. Le vaisseau Apollo reprend une disposition inaugurĂ©e avec le vaisseau Gemini : un module de commande (CM) abrite l'Ă©quipage et un module de service (SM) contient le moteur de propulsion principal, l'essentiel des sources d'Ă©nergie ainsi que l’équipement nĂ©cessaire Ă  la survie des astronautes. Le module de service est larguĂ© juste avant la rentrĂ©e atmosphĂ©rique qui prĂ©cède l'atterrissage[9].

Le module de commande

Schéma du module de commande et de service Apollo (sans la tour de sauvetage).

Le module de commande Apollo est la partie du vaisseau dans laquelle les trois astronautes sĂ©journent durant la mission, sauf lorsque deux d'entre eux descendent sur la Lune au moyen du module lunaire. Son fonctionnement est largement dĂ©pendant du module de service, qui abrite la plus grande partie des consommables nĂ©cessaires pour la survie de l'Ă©quipage (Ă©nergie, eau, oxygène). Le module, de forme conique, pèse au lancement environ 5,9 tonnes, est haut de 3,23 mètres pour un diamètre de 3,90 mètres.

La structure

Pesant 6,5 tonnes et de forme conique, sa structure externe comporte une double paroi : une enceinte constituĂ©e de tĂ´les et nid d'abeille Ă  base d'aluminium, qui renferme la partie pressurisĂ©e, et un bouclier thermique qui recouvre la première paroi et dont l'Ă©paisseur varie selon la partie concernĂ©e en fonction de son exposition Ă  la chaleur durant la rentrĂ©e atmosphĂ©rique : le vaisseau rentrant dans l'atmosphère la pointe du cĂ´ne tournĂ©e vers l'arrière, c'est donc la base qui est la plus exposĂ©e et qui bĂ©nĂ©ficie donc logiquement du bouclier le plus Ă©pais. Le bouclier thermique est rĂ©alisĂ© avec un matĂ©riau composite constituĂ© de fibres de silice et microbilles de rĂ©sine, dans une matrice de rĂ©sine Ă©poxy. Ce matĂ©riau est insĂ©rĂ© dans une structure en nid d'abeilles en acier.

La cabine

La partie habitable, dans laquelle sĂ©journe l'Ă©quipage, est constituĂ©e par un espace pressurisĂ© de forme conique dont le volume est de 6,17 m3. Les astronautes sont installĂ©s sur trois couchettes placĂ©es cĂ´te Ă  cĂ´te et parallèles au fond du cĂ´ne : elles sont suspendues Ă  des poutrelles dotĂ©es de systèmes d'amortissement partant du plancher et du plafond (la pointe du cĂ´ne). Les couchettes sont constituĂ©es d'un cadre mĂ©tallique sur lequel a Ă©tĂ© tendue une toile ignifugĂ©e. Dans l'espace, la couchette centrale peut ĂŞtre dĂ©montĂ©e pour libĂ©rer de la place. Les couchettes sont dotĂ©es d'appui-tĂŞtes rĂ©glables et les couchettes droite et gauche disposent de manches Ă  balai permettant Ă  leurs occupants de rĂ©gler le fonctionnement des moteurs. Le plancher sous les couchettes reçoit un certain nombre d'appareillages, mais il reste suffisamment d'espace pour que les astronautes puissent y ranger la couchette dĂ©montĂ©e[10].

Les panneaux de commande

En position allongĂ©e, les astronautes ont en face d'eux, suspendu au plafond, un panneau de commandes large de 2 mètres et haut de 1 mètre, sur lequel se trouvent les principaux interrupteurs et voyants de contrĂ´le. Les cadrans sont rĂ©partis en fonction du rĂ´le de chaque membre d'Ă©quipage. Sur la gauche, face au commandant du vaisseau, se trouvent les cadrans de contrĂ´le des moteurs de contrĂ´le d'orientation et du moteur principal, ainsi que les commandes d'un des calculateurs de navigation. Au centre, face au pilote du vaisseau, se trouvent les jauges des rĂ©servoirs de carburant du moteur principal et des moteurs d'orientation, ainsi que les voyants contrĂ´lant le système environnemental. Sur la droite, face au pilote du module lunaire, se trouvent les commandes du système de communication, les jauges du système Ă©lectrique et des rĂ©servoirs situĂ©s dans le module de commande. Sur les parois latĂ©rales se trouvent des baies dĂ©diĂ©es Ă  la navigation, d'autres panneaux de commande, ainsi que des zones de stockage de nourriture et de dĂ©chets. Pour la navigation et le pilotage, les astronautes utilisent un tĂ©lescope et un ordinateur de bord, qui exploite les donnĂ©es fournies par une centrale inertielle[10].

Les Ă©coutilles et les hublots

Le système d'amarrage.
Disposition intérieure du module de commande.
Le bouclier thermique situé à la base du cône subit la plus forte agression thermique (Apollo 10).

Le vaisseau dispose de deux Ă©coutilles : l'une, situĂ©e Ă  la pointe du cĂ´ne, comporte un tunnel et est utilisĂ©e pour passer dans le module lunaire lorsque celui-ci est amarrĂ© au vaisseau Apollo. Le tunnel, d'un diamètre de 80 cm est entourĂ© par le compartiment des parachutes et surmontĂ© du système amarrage, composĂ© de dispositifs de guidage et de verrouillage. Le tunnel est fermĂ©, cĂ´tĂ© cabine, par une porte qui est dĂ©montĂ©e et rangĂ©e sous les couchettes lorsque le module lunaire est amarrĂ©. L'autre Ă©coutille, situĂ©e sur la paroi latĂ©rale, est utilisĂ©e Ă  Terre pour pĂ©nĂ©trer dans le vaisseau avant le dĂ©collage de la fusĂ©e Saturn V, au retour sur Terre, pour extraire les astronautes Ă  la suite de l’amerrissage, et Ă©ventuellement dans l'espace pour certaines sorties extra vĂ©hiculaires : pour ce type de manĹ“uvres, le vide est effectuĂ© dans la cabine car il n'y a pas de sas. Ă€ la suite de l'incendie d'Apollo 1, cette Ă©coutille, qui Ă©tait composĂ©e initialement de deux panneaux distincts et ne s'ouvrait que de l'intĂ©rieur, a Ă©tĂ© remplacĂ©e par une Ă©coutille unique Ă  ouverture rapide montĂ©e sur des charnières, qui assure Ă  la fois l'Ă©tanchĂ©itĂ© et la protection thermique[10].

Les astronautes disposent par ailleurs de cinq hublots pour effectuer des observations et rĂ©aliser les manĹ“uvres de rendez-vous avec le module lunaire. Un hublot de 23 cm dans l'Ă©coutille latĂ©rale, deux fenĂŞtres carrĂ©es de 33 cm situĂ©es de part et d'autre des couchettes pour les observations et la photographie, et deux hublots triangulaires situĂ©s vers la pointe du cĂ´ne pour les manĹ“uvres de rendez-vous[10].

Caractéristiques chiffrées du module de commande

  • Masse de la structure : 1 567 kg
  • Masse du bouclier : 848 kg
  • Masse des moteurs de contrĂ´le d'orientation : 400 kg
  • Masse des Ă©quipements d'amerrissage : 245 kg
  • Masse de l'Ă©quipement de navigation : 505 kg
  • Masse de l'Ă©quipement de tĂ©lĂ©mĂ©trie : 200 kg
  • Masse de l'Ă©quipement Ă©lectrique : 700 kg
  • Masse des Ă©quipements de tĂ©lĂ©communications : 100 kg
  • Masse des couchettes et de la nourriture : 550 kg
  • Masse du système de contrĂ´le environnemental : 200 kg
  • Masse des diffĂ©rents systèmes de secours : 200 kg
  • PoussĂ©e des moteurs de contrĂ´le d'orientation : 12 Ă— 410 N
  • Propergols des moteurs de contrĂ´le d'orientation : N2O4/UDMH
  • Masse des propergols moteurs de contrĂ´le d'orientation : 122 kg
  • CapacitĂ© de stockage de l'eau potable : 15 kg
  • CapacitĂ© de stockage des eaux usĂ©es : 26,5 kg
  • Batteries Ă©lectriques : trois batteries de 40 Ah argent/zinc, deux batteries de 0,75 Ah argent/zinc pour les dispositifs pyrotechniques
  • Parachutes : deux parachutes de stabilisation coniques de m de diamètre, trois parachutes extracteurs de 2,2 m de diamètre et trois parachutes principaux de 25,45 m de diamètre.
  • Sur cette photo on distingue clairement les deux Ă©coutilles et les cinq hublots (Apollo 17).
    Sur cette photo on distingue clairement les deux Ă©coutilles et les cinq hublots (Apollo 17).
  • Le système de guidage et de pilotage du module de commande.
    Le système de guidage et de pilotage du module de commande.
  • Le module de commande sans son bouclier thermique avant, larguĂ© pour le dĂ©ploiement des parachutes.
    Le module de commande sans son bouclier thermique avant, largué pour le déploiement des parachutes.

Le module de service

Une pile à combustible analogue à celles installées dans le module de service.

Le module de service (en anglais : Service Module, ou SM) est un cylindre d'aluminium non pressurisĂ© de m de long et 3,9 m de diamètre pesant 24,5 tonnes. Il est accouplĂ© Ă  la base du module de commande et la longue tuyère du moteur-fusĂ©e principal de 9 tonnes de poussĂ©e en dĂ©passe de 2,5 m. Le module est organisĂ© autour d'un cylindre central qui contient les rĂ©servoirs d'hĂ©lium servant Ă  pressuriser les rĂ©servoirs d'ergols principaux, ainsi que la partie haute du moteur principal (SPS, Service Propulsion System). Autour de cette partie centrale, l'espace est dĂ©coupĂ© en six secteurs en forme de parts de gâteau. Quatre de ces secteurs abritent les rĂ©servoirs d'ergols (18,5 tonnes). Un secteur contient trois piles Ă  combustible, qui fournissent la puissance Ă©lectrique et en sous-produit l'eau, ainsi que les rĂ©servoirs d'hydrogène et d'oxygène qui les alimentent. L'oxygène est Ă©galement utilisĂ© pour renouveler l'atmosphère de la cabine. Un secteur reçoit des Ă©quipements qui ont variĂ© en fonction des missions : appareils scientifiques, petit satellite, camĂ©ras, rĂ©servoir d'oxygène supplĂ©mentaire. Le module de service contient Ă©galement les radiateurs qui dissipent l'excĂ©dent de chaleur du système Ă©lectrique et qui rĂ©gulent la tempĂ©rature de la cabine. Quatre grappes de petits moteurs de contrĂ´le d'attitude, les « quads », sont disposĂ©s sur le pourtour du cylindre. Chaque grappe est constituĂ©e de quatre tuyères perpendiculaires, la totalitĂ© de ce système constituant le RCS. Une antenne comportant cinq petites paraboles, assurant les communications Ă  grande distance, est dĂ©ployĂ©e une fois le vaisseau lancĂ©[11].

Données chiffrées

  • Masse de la structure : 1 910 kg
  • Masse de l'Ă©quipement Ă©lectrique : 1 200 kg
  • PoussĂ©e des moteurs de contrĂ´le d'orientation : 16 Ă— 446 N
  • Propergols des moteurs de contrĂ´le d'orientation : N2O4/UDMH
  • Masse du moteur principal (SPS) : 3 000 kg
  • PoussĂ©e du moteur principal (SPS) : 91,2 kN (9,12 tonnes)
  • Type d'ergols utilisĂ©s par le SPS : N2O4/Aerozine 50 (UDMH/N2O4)
  • Masse ergols moteur principal (SPS) : 18 413 kg
  • Impulsion spĂ©cifique du moteur principal (SPS) : 314 s (3 100 m/s)
  • Delta-v moteur principal (SPS) : 2 804 m/s
  • Système Ă©lectrique : trois piles Ă  combustible fournissant 1,4 kW de courant continu Ă  30 V

Les différents sous-systèmes

La propulsion principale : le moteur SPS

Chambre de combustion du moteur AJ10-137 : De haut en bas : valves d'alimentation des ergols (redondantes), injecteurs, chambre de combustion, de part et d'autre vérins permettant d'orienter le moteur et donc la poussée, partie supérieure de la tuyère.

La propulsion principale du vaisseau Apollo est dĂ©signĂ©e par le sigle SPS (pour Service Propulsion System). Celui-ci joue un rĂ´le central dans la mission, car il est utilisĂ© pour l'insertion en orbite autour de la Lune, puis pour quitter cette orbite une fois l'Ă©quipage revenu de la surface de la Lune, ainsi que pour effectuer les corrections de trajectoire durant les transits aller et retour entre la Terre et la Lune. Dans le cas oĂą une mission doit ĂŞtre interrompue au dĂ©but du transit entre la Terre et la Lune il a Ă©galement la capacitĂ© de ramener le vaisseau vers la Terre. Il a Ă©tĂ© choisi pour ĂŞtre suffisamment puissant pour modifier la vitesse du vaisseau de 45 tonnes (avant sĂ©paration du module lunaire) de 2,8 km/s. Le propulseur retenu est l'AJ10-137 d'Aerojet, version modifiĂ©e d'un moteur-fusĂ©e qui Ă  l'origine propulsait la fusĂ©e Vanguard. Le moteur proposĂ©, l'AJ10-137, dĂ©rive directement d'une version propulsant un Ă©tage supĂ©rieur du missile balistique intercontinental Titan. Ce moteur-fusĂ©e Ă  ergols liquides brĂ»le un mĂ©lange de peroxyde d'azote (N2O4) et d'AĂ©rozine 50 (hydrazine et dimĂ©thylhydrazine asymĂ©trique), d'une poussĂ©e de 9,1 tonnes (91 kN), avec une impulsion spĂ©cifique dans le vide de 314,5 secondes. La fiabilitĂ© a Ă©tĂ© un critère essentiel de sĂ©lection de ce moteur, car l'Ă©quipage n'aurait aucun recours en cas de dĂ©faillance de ce moteur, une fois loin de la Terre. Elle est obtenue par le choix d'ergols hypergoliques (s'enflammant spontanĂ©ment lorsque les deux ergols entrent en contact), l'alimentation par gaz sous pression (hĂ©lium), qui Ă©vite la complexitĂ© inhĂ©rente aux turbopompes (au dĂ©triment des performances), une poussĂ©e non modulable et donc plus simple, et l'existence d'un double circuit d'alimentation, de pressurisation des rĂ©servoirs et de contrĂ´le. Pour remplir sa mission, le moteur peut ĂŞtre rallumĂ© 50 fois et la durĂ©e de combustion totale est de 750 secondes. Pour rĂ©duire la masse du moteur, les injecteurs sont rĂ©alisĂ©s en aluminium et sont refroidis en utilisant les deux ergols. La chambre de combustion est maintenue en dessous de la tempĂ©rature critique par un revĂŞtement intĂ©rieur ablatif (qui s'Ă©vapore sous l'effet de la chaleur). Les ergols y sont injectĂ©s avec une pression de 11 bars. Celle-ci tombe Ă  7 bars dans la chambre de combustion. La tuyère, qui est en forme de coquetier, est très allongĂ©e — elle dĂ©passe de 2,84 mètres la partie infĂ©rieure du module de service, alors que la partie du moteur insĂ©rĂ©e dans le module est haute de 1,22 mètre pour 1,12 mètre de diamètre — car son rapport de section de 1:62,5 est optimisĂ© pour un fonctionnement dans le vide. Elle est rĂ©alisĂ©e dans sa partie supĂ©rieure en titane et pour l'essentiel en niobium recouvert d'une couche d'aluminium. La chaleur est Ă©vacuĂ©e par rayonnement. Le moteur est orientable grâce Ă  des vĂ©rins fixĂ©s au sommet de la tuyère, qui peuvent Ă©carter son axe de 5,5° par rapport Ă  celui du vaisseau spatial[12].

Système de support de vie

Le système de support de vie a pour objectif de maintenir l'atmosphère de la cabine, contrôler sa température et fournir l'eau nécessaire aux besoins des astronautes durant quinze jours. Il renouvelle l'oxygène, élimine le dioxyde de carbone (CO2) produit par la respiration de l'équipage, neutralise les mauvaises odeurs, dissipe la chaleur produite par les astronautes et l'électronique. Ce système complexe est fortement automatisé, de manière à solliciter le moins possible l'équipage[13].

Oxygène

Au dĂ©collage de la fusĂ©e Saturn V, l'atmosphère dans la cabine est composĂ©e de 60 % d'oxygène et de 40 % d'azote, avec une pression de 1 bar. La pression est donc identique Ă  celle de l'extĂ©rieur, par contre le taux d'oxygène est le double de la proportion normale (21 % oxygène et 79 % azote au sol). L'azote est prĂ©sent dans cette phase pour rĂ©duire le risque d'incendie au moment du lancement. Au fur et Ă  mesure que la fusĂ©e gagne en altitude, la pression est rĂ©duite puis est stabilisĂ©e Ă  0,34 bar, tandis que l'azote est entièrement Ă©vacuĂ©. Au cours de la mission, l'oxygène est renouvelĂ© au fur et Ă  mesure de sa consommation (environ 600 grammes par heure). En cas de fuite (limitĂ©e) dans la coque pressurisĂ©e, le système peut accroitre le dĂ©bit d'oxygène diffusĂ© de manière Ă  maintenir au minimum une pression de 0,24 bar durant 15 minutes et donner le temps aux astronautes d'enfiler leur combinaison spatiale. Lorsque les astronautes sont Ă©quipĂ©s de celle-ci (au dĂ©collage et jusqu'Ă  la mise en orbite, durant les manĹ“uvres critiques, durant la rentrĂ©e atmosphĂ©rique), l'oxygène leur est directement fourni via un cordon ombilical. Lorsque le vaisseau pĂ©nètre dans l'atmosphère de la Terre Ă  son retour de la Lune, un Ă©vent s'ouvre automatiquement lorsque la pression atmosphĂ©rique extĂ©rieure dĂ©passe de 0,06 bar la pression interne et par la suite, la pression dans la cabine se maintient au mĂŞme niveau que celle de l'atmosphère extĂ©rieure. Le dioxyde de carbone produit par la respiration des astronautes est extrait de l'atmosphère de la cabine par deux cartouches contenant des filtres utilisant de l'hydroxyde de lithium, qui doivent ĂŞtre remplacĂ©es toutes les 12 heures. Ces cartouches contiennent Ă©galement des filtres de charbon actif qui Ă©liminent les odeurs[13].

L'oxygène consommĂ© provient pour l'essentiel de rĂ©servoirs situĂ©s dans le module de service. Ceux-ci contiennent 272 kg de gaz (stockĂ© sous une pression de 62 bars) utilisĂ© Ă©galement pour produire l'Ă©lectricitĂ© Ă  bord via les piles Ă  combustible. Après le largage du module de service, qui intervient peu avant la rentrĂ©e atmosphĂ©rique et l'atterrissage sur Terre, l'oxygène est fourni par un rĂ©servoir tampon contenant 1,68 kg d'oxygène et situĂ© dans le module de commande. Celui-ci dispose Ă©galement de trois bouteilles d'oxygène contenant chacune 453 grammes d'oxygène qui sont disponibles, soit pour maintenir la pression dans la cabine en cas de fuite en conjonction avec le rĂ©servoir tampon , soit pour alimenter les masques Ă  oxygène que les astronautes peuvent utiliser en cas d'urgence[13].

Distribution d'eau

L'eau est utilisĂ©e par les astronautes pour leur consommation et leur hygiène et par le système de contrĂ´le thermique. L'eau est produite par les piles Ă  combustible qui produisent l'Ă©lectricitĂ© avec un dĂ©bit horaire de 0,68 litres par heure. Elle est stockĂ©e en premier lieu dans un rĂ©servoir d'eau potable logĂ© dans le module de commande. Un deuxième rĂ©servoir stocke l'eau destinĂ©e au circuit de refroidissement : celui-ci est alimentĂ© automatiquement si son niveau tombe sous un niveau minimal ou lorsque le rĂ©servoir d'eau potable est plein. Si les deux rĂ©servoirs sont pleins, l'eau en excès est Ă©jectĂ©e dans l'espace. L'eau potable est fournie pour la consommation directe refroidie Ă  10 °C. Une autre sortie fournit de l'eau rĂ©chauffĂ©e Ă  67 °C, qui est utilisĂ©e pour la prĂ©paration des plats lyophilisĂ©s[13].

ContrĂ´le thermique

Le système de contrĂ´le thermique maintient la tempĂ©rature de la cabine dans une plage de valeurs acceptable pour l'Ă©quipage. Il est Ă©galement utilisĂ© pour climatiser la combinaison spatiale des astronautes lorsque ceux-ci doivent l'enfiler. Il doit Ă©vacuer la chaleur produite principalement par les systèmes Ă©lectroniques. Le système de contrĂ´le thermique repose sur deux circuits clos redondants (circuit primaire et circuit secondaire, activĂ© en cas de dĂ©faillance du premier) dans lesquels circulent du glycol. Un moteur met en circulation le glycol avec un dĂ©bit total de 90 litres par heure. Le circuit traverse les principales sources de chaleur, qui est Ă©vacuĂ©e par deux radiateurs installĂ©s sur deux faces opposĂ©es du module de service (ainsi, une des faces est toujours Ă  l'ombre). Lorsque la tempĂ©rature excède les capacitĂ©s des radiateurs, de l'eau est sublimĂ©e dans l'espace pour Ă©vacuer l'excĂ©dent de chaleur. Si la tempĂ©rature de la cabine tombe en dessous d'une valeur fixĂ©e par l'Ă©quipage, des rĂ©sistances Ă©lectriques rĂ©chauffent le glycol[13]. Il existe Ă©galement une technique dite de « contrĂ´le thermique passif », qui consiste Ă  faire lentement tourner le vaisseau sur lui-mĂŞme afin de lui Ă©viter de prĂ©senter toujours les mĂŞmes faces au soleil et Ă  l'ombre. Les amplitudes thermiques Ă©tant extrĂŞmes dans le vide spatial, la tempĂ©rature du cĂ´tĂ© Ă©clairĂ© du vaisseau peut dĂ©passer de plus de 100 °C celle du cĂ´tĂ© plongĂ© dans l'ombre, ce qui entraĂ®ne des problèmes structurels, essentiellement en raison des dilatations des matĂ©riaux diffĂ©rentes selon les tempĂ©ratures rencontrĂ©es.

Le système de guidage, de navigation et de contrôle

Le module de commande dispose de quatre grappes de petits moteurs d'orientation (RCS) mais il dépend, pour les principales corrections de trajectoire comme pour l'énergie et le support-vie, du module de service. Ces propulseurs sont utilisés pour les petites corrections de trajectoire et les modifications d'orientation, en particulier lors de la rentrée atmosphérique au retour sur Terre. Celles-ci s'effectuent en orientant le module en roulis, la capsule ayant une incidence voisine de 25 à 30 degrés par rapport à son axe de symétrie. Cette incidence est obtenue par balourd statique de construction[14] - [10].

Système de télécommunications

Le système de télécommunications permet la transmission de la voix, de séquences télévisées, des télémesures produites automatiquement pour contrôler sur Terre le statut des différents équipements, et les données permettant de localiser le vaisseau et de suivre sa trajectoire. Les échanges se font entre le vaisseau et la Terre, entre le vaisseau et le module lunaire, entre le vaisseau et les astronautes équipés de leur combinaison spatiale et entre les membres d'équipage à l'intérieur du vaisseau[15].

Les astronautes sont Ă©quipĂ©s de casques audio reliĂ©s par un cordon individuel Ă  la console qui leur fait face. Ce cordon est Ă©galement utilisĂ© pour transmettre les donnĂ©es biomĂ©dicales fournies par les capteurs rĂ©partis sur le corps des astronautes. Lorsque le vaisseau est près de la Terre, les transmissions avec le centre de contrĂ´le se font en bande VHF. Elles utilisent deux antennes omnidirectionnelles en forme de cimeterre montĂ©es de part et d'autre du module de service. Lorsque le vaisseau s'Ă©loigne, les liaisons sont assurĂ©es en bande S en utilisant l'antenne grand gain orientable fixĂ©e Ă  l'arrière du module de service. Celle-ci est composĂ©e de quatre paraboles de 78 centimètres et est dĂ©ployĂ©e une fois le module lunaire amarrĂ© au module de commande dans sa position finale. Cette antenne peut ĂŞtre orientĂ©e manuellement ou modifier automatiquement son pointage pour suivre la source d'une Ă©mission radio. Quatre autres antennes omnidirectionnelles pour la bande S sont montĂ©es sur le pourtour du module de commande et servent d'antennes de secours. Enfin deux antennes VHF sont montĂ©es dans le compartiment des parachutes et sont dĂ©ployĂ©es lorsque ceux-ci sont dĂ©ployĂ©s, peu avant l'atterrissage. Quand la liaison avec la Terre est interrompue, une quantitĂ© limitĂ©e d'Ă©changes audio peut ĂŞtre enregistrĂ©e sur bande magnĂ©tique et sera retransmise dès que la liaison aura Ă©tĂ© rĂ©tablie. Tous les boitiers Ă©lectroniques associĂ©s au système de tĂ©lĂ©communications sont rangĂ©s dans le module de commande[15].

La tour de sauvetage

Schéma du vaisseau Apollo et de la tour de sauvetage.

Au décollage, le vaisseau Apollo est surmonté d'une tour de sauvetage, qui est un dispositif destiné à éloigner le vaisseau du lanceur Saturn V si celui-ci subit une défaillance durant les premières phases du décollage. Le recours à des sièges éjectables, utilisé par le vaisseau Gemini, était exclu, compte tenu du diamètre de la boule de feu qui aurait pu être créée par une explosion de la fusée géante. La tour de sauvetage est constituée d'un propulseur à poudre, situé au bout d'un treillis métallique, lui-même perché au sommet du vaisseau Apollo. En cas d'incident, le moteur de la tour arrache le vaisseau de la fusée, tandis qu'un petit propulseur l'écarte de la trajectoire de la fusée. La tour est alors larguée et le vaisseau entame sa descente en suivant une séquence similaire à celle d'un retour sur Terre. Elle est éjectée lorsque le deuxième étage de la fusée Saturn est mis à feu[16] - [17].

DĂ©roulement d'une mission

L'ensemble, composé du module de commande, du module de service et du LEM (Lunar Excursion Module), part alors vers la Lune. Arrivés près de la Lune, deux astronautes passent dans le LEM, qui se détache, tandis qu'un astronaute reste en orbite lunaire. Lorsque la mission lunaire est terminée, une partie du LEM décolle — l'étage de remontée — et rejoint le module de commande. Les astronautes repassent dans le module de commande, qui se sépare du LEM, et le voyage de retour vers la terre peut commencer.

Avant de pénétrer dans l'atmosphère terrestre, le module de commande se détache du module de service, et il rentre dans l'atmosphère, protégé par son bouclier thermique.

Après une phase de dĂ©cĂ©lĂ©ration qui atteint g, le vaisseau a perdu sa vitesse horizontale et descend pratiquement Ă  la verticale. Ă€ 7 000 m d'altitude, la protection situĂ©e Ă  l'extrĂ©mitĂ© conique du vaisseau est Ă©jectĂ©e et deux petits parachutes se dĂ©ploient pour stabiliser la cabine et faire chuter sa vitesse de 480 Ă  280 km/h. Ă€ 3 000 m, trois petits parachutes pilotes sont dĂ©ployĂ©s latĂ©ralement par des mortiers pour extraire les trois parachutes principaux en Ă©vitant qu'ils s'emmĂŞlent. Le vaisseau percute la surface de l'ocĂ©an Ă  une vitesse de 35 km/h. Les parachutes sont immĂ©diatement larguĂ©s et trois ballonnets se gonflent, de manière Ă  Ă©viter que le vaisseau reste la pointe sous l'eau. L'Ă©quipage est rĂ©cupĂ©rĂ© par des plongeurs montĂ©s sur des embarcations lĂ©gères, tandis que le vaisseau est hissĂ© sur le pont du porte-avions affectĂ© Ă  sa rĂ©cupĂ©ration[18].

Missions spatiales

Le module de commande et de service d'Apollo 9, photographié depuis le seuil du module lunaire par Rusty Schweickart, en 1969.

Le vaisseau Apollo fut utilisé pour les vols habités d'Apollo 7 à Apollo 17 du programme Apollo. L'ensemble du programme Apollo se déroula sur une période très courte, puisque la tragédie d'Apollo 1 date de 1967, et que le dernier vol Apollo date de 1973. Pour les missions Apollo 7 (simple test) et Apollo 9 (simulation d'approche lunaire en orbite terrestre), il restera en orbite terrestre. Il participe, en tout, à neuf missions lunaires, dont six permirent à des hommes de marcher sur la Lune : la mission Apollo 10 est une répétition d'atterrissage et la mission Apollo 13 est un « échec réussi ».

Il fut le premier engin spatial américain à emmener trois hommes en orbite (les Soviétiques ayant réalisé cette première lors du vol Voskhod 1, en 1964). Lors de la mission Apollo 8, il fut le premier engin spatial à emmener des hommes vers un autre corps céleste que la Terre. Lors de la mission Apollo 17, il fut le dernier, aucun autre engin spatial n'ayant jamais emmené des hommes aussi loin de la Terre.

En 1973, trois vols sont effectués pour desservir la station spatiale Skylab (missions Skylab 2 à Skylab 4). En 1975, le vaisseau sert une dernière fois lors de la mission américano-soviétique Apollo-Soyouz.

Incidents et accidents

L'incendie du module et de commande de service d'Apollo 1

Le , alors que l'équipage du premier vol habité Apollo 1, qui doit décoller un mois plus tard, effectue une répétition au sol en conditions réelles, un incendie se déclare dans le vaisseau Apollo (CSM), dans lequel les trois astronautes se trouvent sanglés à leur siège. Les flammes font rage dans l'atmosphère confinée composée uniquement d'oxygène ; Virgil Grissom, Edward White et Roger Chaffee décèdent asphyxiés et carbonisés sans être parvenus à ouvrir l'écoutille. Le vaisseau avait rencontré de nombreux problèmes de mise au point avant l'accident. Le déclenchement de l'incendie sera attribué, sans être clairement identifié, à un court-circuit dû à un fil électrique dénudé. L'enquête révèle l'utilisation de nombreux matériaux inflammables dans la cabine et beaucoup de négligences dans le câblage électrique et la plomberie[19]. La cabine était tapissée de bandes Velcro, afin de permettre aux astronautes de coincer tout ce qui risquerait de flotter au milieu de la cabine, en apesanteur. Cependant, le Velcro explose dans une atmosphère d'oxygène ! En 1966, il y avait dix fois plus de Velcro dans la cabine que prévu à l'origine, parce que les astronautes avaient « personnalisé » leur vaisseau et en voulaient toujours plus partout[20].

De nombreuses modifications furent apportées pour que la cabine du vaisseau offre une meilleure résistance au feu. L'écoutille, constituée à la base de plusieurs éléments, fut modifiée pour ne plus être constituée que d'un bloc et pour pouvoir être ouverte en moins de dix secondes, et même depuis l'extérieur. À l'origine, les plans prévoyaient une ouverture de l'extérieur, mais la NASA décida d'une ouverture par l'intérieur. L'ironie a voulu que cette décision fût prise à la suite des problèmes rencontrés par Grissom sur Mercury[20].

L'ensemble du programme Apollo subit une revue qui entraĂ®na la modification de nombreux composants. Les exigences de qualitĂ© et les procĂ©dures de test furent renforcĂ©es. Tout le programme subit un dĂ©calage de 21 mois, accroissant la pression sur les Ă©quipes : la fin de la dĂ©cennie approchait. Par ailleurs, tout le monde s'inquiĂ©tait de l'avancement du programme soviĂ©tique, mĂŞme si aucune information officielle ne filtrait de lĂ -bas.

Apollo 13 : le LEM radeau de sauvetage

QuantitéDescriptionMontant
400 001 MilleRemorquage : $ le premier mille, $ par mille ensuite.
Tarif Appel d'urgence, Service express
400 004 $
1Recharge de batterie avec les câbles du client + $.05 pour recharge in situ4,05 $
25Oxygène Ă  20 $/kg500 $
Couchage pour 2, sans télévision, avec air climatisé et vue (contrat NAS-9-1100)[N 5]Prépayé
4Couchage supplĂ©mentaire Ă  $ la nuit, chambre Ă  libĂ©rer avant le vendredi 17/4/1970, service non garanti au-delĂ  de cette date32 $
La facture humoristique envoyée au constructeur du module de commande défaillant

Alors que le LEM et le CSM de la mission Apollo 13 sont en route pour la Lune, un réservoir d'oxygène explose à la suite d'un court-circuit et ravage le module de service : les réserves en oxygène du CSM tombent à zéro et les deux tiers de ses ressources électriques disparaissent.

La mission doit être interrompue, mais le moteur de propulsion principal n'est plus jugé assez sûr, du fait de sa proximité avec le foyer de l'explosion, pour permettre son utilisation et réaliser un demi-tour. Le LEM va finalement jouer un rôle crucial, qui n'avait pas été prévu par ses concepteurs, dans le sauvetage de l'équipage de la mission Apollo 13. L'équipage se réfugie dans le module lunaire, qui est alors activé. Le contrôle au sol décide de laisser le vaisseau faire le tour de la Lune et revenir vers la Terre. Les consommables (oxygène, électricité) stockés dans les deux vaisseaux ne sont toutefois pas suffisants pour faire face aux besoins des trois astronautes jusqu'à leur arrivée. Le moteur de descente du LEM est utilisé à plusieurs reprises pour optimiser la trajectoire. Plusieurs bricolages sont improvisés pour disposer de suffisamment d'électricité et éliminer le CO2, ce qui permet à l'équipage de revenir sain et sauf.

Un employé de Grumman enverra une facture humoristique pour ce remorquage non prévu à la société North American, constructeur du Module de Commande et de Service sinistré[21].

Les vaisseaux Apollo fabriqués

Block I (1re version)
N° de série Utilisation Date de lancement Localisation actuelle
CSM-001 Exemplaire utilisé pour tester la compatibilité des systèmes
CSM-002 A-004 (en) Module de commande en exposition au Cradle of Aviation Museum (en), Long Island, New York
CSM-004 Tests au sol statiques et thermiques DĂ©truit
CSM-006 DĂ©truit
CSM-007 Différents tests dont des tests de vibrations acoustiques et de largage Module de commande en exposition au Museum of Flight, Seattle (Washington)
CSM-008 Vaisseau complet utilisé pour des tests thermiques dans le vide Détruit
CSM-009 AS-201 et tests de largage Module de commande en exposition au Strategic Air and Space Museum (en), Ashland (Nebraska)
CSM-010 Module de commande en exposition au U.S. Space & Rocket Center, Huntsville (Alabama)
CSM-011 AS-202 Module de commande en exposition Ă  l'USS Hornet museum, Ă  Alameda (Californie)
CSM-012 Apollo 1; Le module de commande a été fortement endommagé par l'incendie. Module de commande stocké au Langley Research Center, Hampton (Virginie)
CSM-014 Module de commande démonté pour l'enquête sur l'accident d'Apollo 1. Le module de service (SM-014) a été réutilisé pour la mission Apollo 6 (voir CSM-020)
CSM-017 Apollo 4 Module de commande en exposition au Stennis Space Center, Bay St. Louis (Mississippi)
CSM-020 CM-020 lancé par Apollo 6, associé au SM-014 après la destruction du SM-020 lors d'une explosion Module de commande en exposition au Fernbank Science Center (en), Atlanta
Block II (2e version)[22]
N° de série Utilisation Date de lancement Localisation actuelle
CSM-098 Utilisé pour les tests thermiques dans le vide Vaisseau Apollo en exposition à l'Academy of Science Museum, Moscou, Russie
CSM-099 Tests structurels statiques DĂ©truit
CSM-100 Tests structurels statiques Inconnu
CSM-101 Apollo 7 Module de commande en exposition au National Museum of Science & Technology, Ottawa, Canada entre 1974 et 2004, maintenant exposĂ© au Frontiers of Flight Museum (en), Dallas, TX après un prĂŞt de 30 ans[23].
CSM-102 Véhicule utilisé pour valider les installations du complexe de lancement 34 Le module de service est au JSC au sommet de la fusée Little Joe OO dans le parc des fusées. Le module de commande était la maquette no 22.
CSM-103 Apollo 8 Module de commande en exposition au Museum of Science and Industry, Ă  Chicago
CSM-104

Gumdrop

Apollo 9 Module de commande en exposition au Musée de l'air et de l'espace de San Diego
CSM-105 Tests acoustiques Module de commande en exposition au National Air and Space Museum (NASM), Washington, dans la salle consacrée à la mission Apollo-Soyouz. (Photo)
CSM-106

Charlie Brown

Apollo 10 Module de commande en exposition au Science Museum de Londres
CSM-107

Columbia

Apollo 11 Module de commande en exposition au National Air and Space Museum (NASM), Washington
CSM-108

Yankee Clipper

Apollo 12 Module de commande en exposition au Virginia Air and Space Center, Hampton, Virginie
CSM-109

Odyssey

Apollo 13 Module de commande en exposition au Kansas Cosmosphere and Space Center
CSM-110

Kitty Hawk

Apollo 14 Module de commande en exposition au United States Astronaut Hall of Fame, Titusville, Floride
CSM-111 Mission Apollo-Soyouz Module de commande en exposition au California Science Center Ă  Los Angeles (Californie)
CSM-112

Endeavour

Apollo 15 Module de commande en exposition au National Museum of the United States Air Force (NMUSAF), Wright-Patterson Air Force Base, Dayton (Ohio)
CSM-113

Casper

Apollo 16 Module de commande en exposition Ă  l'U.S. Space & Rocket Center, Huntsville (Alabama)
CSM-114

America

Apollo 17 Module de commande en exposition au Space Center Houston, Houston (Texas)
CSM-115 annulé Resté inachevé : le module de service n'a pas reçu son moteur de propulsion principal. Le vaisseau est exposé avec une fusée Saturn V au centre spatial Lyndon B. Johnson, Houston (Texas) ; le module de commande a été restauré en 2005
CSM-115a annulé Inachevé
CSM-116 Skylab 2 Module de commande en exposition au National Museum of Naval Aviation, Pensacola (Floride)
CSM-117 Skylab 3 Module de commande en exposition au Glenn Research Center, Cleveland (Ohio)
CSM-118 Skylab 4 Module de commande en exposition au National Air and Space Museum (NASM), Washington
CSM-119 Skylab Rescue et sauvegarde d'Apollo-Soyouz Module de commande en exposition au centre spatial Kennedy

Notes et références

Notes

  1. 1) Envoyer un homme dans l'espace (programme Mercury) ;
    2) Vols balistiques (étude de la rentrée atmosphérique) ;
    3) Satellite d'Ă©tude environnement spatial ;
    4) Vaisseau avec équipage manœuvrable (ce n'est pas le cas de la capsule Mercury) ;
    5) Laboratoire spatial avec Ă©quipage ;
    6) Satellite permettant d'Ă©tudier la Lune ;
    7) Atterrissage sur la Lune ;
    8) Satellite d'Ă©tude de Mars et VĂ©nus ;
    9) Atterrissage sur Mars et VĂ©nus.
  2. La fiabilité d'un équipement comprenant deux composants est égale au produit de la fiabilité de chacun de chacun des composants : si le composant no 1 a une fiabilité de 0,9 (risque de défaillance de 10 %) et le deuxième de 0,8, la fiabilité de l'équipement est de 0,9 × 0,8, soit 0,72.
  3. Selon l'un des membres impliqués dans les discussions, enlever un 9 aurait permis de diviser le coup du programme par deux, en ajouter un aurait rendu le projet impossible.
  4. Renommé Lyndon B. Johnson Space Center à la mort du président, en 1973.
  5. Cette référence correspond au contrat NASA/Grumman pour la fabrication du LEM.

Références

  1. Chariots for Apollo: A History of Manned Lunar Spacecraft, p. 1-4.
  2. Chariots for Apollo: A History of Manned Lunar Spacecraft, p. 5-6.
  3. Chariots for Apollo: A History of Manned Lunar Spacecraft, p. 7-8.
  4. Chariots for Apollo: A History of Manned Lunar Spacecraft, p. XIII-XIV.
  5. Apollo : the behind the scenes story of humankind's greatest achievements, p. 85-87.
  6. Chariots for Apollo: A History of Manned Lunar Spacecraft, p. XIV-XVI.
  7. Patrick Maurel, op. cit., p. 240-241.
  8. « JSC Celebrates 40 Years of Human Space Flight », JSC (NASA) (consulté le ).
  9. Patrick Maurel, op. cit., p. 215-225.
  10. Patrick Maurel, op. cit., p.215-217
  11. Patrick Maurel, op. cit., p. 221-223.
  12. (en) Clay Boyce, Remembering the Giants : Apollo Rocket Propulsion Development : Aerojet - AJ10-137 Apollo Service Module Engine, , 209 p. (lire en ligne [PDF]), p. 61-74 et 145-152.
  13. (en) « NASA Apollo Command Module News Reference - Environmental Control Subsystem » [PDF], NASA, (consulté le ).
  14. (en) C. Davis, M. Arcadi, « Planetary Missons Entry Guide » (consulté le ).
  15. (en) NASA, « Telecommunications » [PDF] (consulté le ).
  16. (en) Neil A, Townsend (NASA MSFC), « Apollo experience report - Launch escape propulsion subsystem » [PDF], (consulté le ).
  17. (en) Charles T. Hyle? Charles E. Foggatt et Bobbie D, Weber (NASA MSFC), « APOLLO EXPERIENCE REPORT - ABORT PLANNING » [PDF], (consulté le ).
  18. Patrick Maurel, op. cit., p. 220-221.
  19. W. David Compton SETBACK AND RECOVERY: 1967 Death at the Cape.
  20. D'après Andrew Chaikin et son livre "A man on the Moon", « Annexe 23 - Les vérités d'Apollo », Capcom Espace (consulté le ).
  21. Facture envoyé par Grumman à North American.
  22. (en) « Apollo Command and Service Module Documentation », NASA.
  23. Apollo 7 Command Module and Wally Schirra’s Training Suit Leave Science and Tech Museum After 30 Years.

Bibliographie

  • (en) NASA, Apollo operation handbook Block II spacecraft : Volume 1 Spacecraft description, (lire en ligne [PDF]) Manuel utilisateur du module de commande et de service block 2.
  • (en) North American Rockwell et NASA, CSM/LM Spacecratf Operationnal Data Book : Volume III : mass properties revisison 2, , 966 p. (lire en ligne [PDF]) Manuel utilisateur du module de commande et de service block 2.
  • (en) Space Division of North American Rockwell Corp, NASA Apollo Command Module News Reference, , 350 p. (lire en ligne) Description dĂ©taillĂ©e Ă  destination du grand public du module de commande et de service (mission Apollo 12).
  • (en) G Brooks, James M. Grimwood, Loyd S. Swenson, Chariots for Apollo : A History of Manned Lunar Spacecraft, , 537 p. (lire en ligne [PDF]) Le programme Apollo : le dĂ©veloppement du vaisseau Apollo (document NASA n° Special Publication--4205).
  • (en) G Brooks, James M. Grimwood, Loyd S. Swenson, Apollo Spacecraft News Reference, , 350 p. (lire en ligne [PDF]).
  • (en) W. David Compton, Where No Man Has Gone Before : A History of Apollo Lunar Exploration Missions, (lire en ligne [PDF]) Le programme Apollo et l'exploration de la Lune (document NASA n° Special Publication-4214).
  • (en) Charles Murray et Catherine Bly Cox, Apollo : the behind the scenes story of humankind's greatest achievements, South Mountains Books, , 493 p. (ISBN 978-0-9760008-0-8), p. 85-87RĂ©cit de la conception et du dĂ©roulement du programme Apollo basĂ© sur les tĂ©moignages de ses principaux acteurs.
  • (en) Hansen, James R, Enchanted Rendezvous : John C. Houbolt and the Genesis of the Lunar-Orbit Rendezvous Concept, (lire en ligne [PDF]) Genèse du rendez-vous en orbite lunaire (NASA). [PDF]
  • Patrick Maurel, L'escalade du Cosmos, Bordas, .
  • (en) W.David Woods, How Apollo flew to the moon, New York, Springer, , 412 p. (ISBN 978-0-387-71675-6)
    Déroulement détaillé d'une mission lunaire Apollo
    .
  • (en) David A. Mindell, Digital Apollo : human and machine in spaceflight, Cambridge (Mass.), The MIT Press, , 359 p. (ISBN 978-0-262-13497-2)
    Histoire de la conception des systèmes informatiques embarqués du programme Apollo
    .
  • (en) Steven C. Fisher et Shamim A. Rahman, Remembering the Giants : Apollo Rocket Propulsion Development, , 209 p. (lire en ligne [PDF]).

Annexes

Articles connexes

Liens externes

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