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Atlas, une fusée de légende

 

La fusée Atlas fait partie du club très fermé des lanceurs non récupérables à avoir été utilisés pour l'envoi dans l'espace d'équipages humains...

 

 

 

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>> Sommaire de cette page

 

 

 1. Introduction

 2. Ainsi naissent les légendes...

 3. Le temps des pionniers

 4. Glenn aux commandes d'Atlas

 5. Evolution du lanceur

 

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>> Introduction

 

 

La fusée Atlas fait partie du club très fermé des lanceurs non récupérables à avoir été utilisés pour l'envoi dans l'espace d'équipages humains, dont la version inaugurée le 21 août 2002 représente le dernier avatar en date, le nouveau lanceur lourd américain de la Nasa.

A n'en pas douter, l'Histoire retiendra que cette fusée aura été mise au point pour tenter de concurrencer la fusée européenne Ariane. Mais elle oubliera probablement – et au fond, qui s'en souvient aujourd'hui ? – que la fusée Atlas a une origine européenne, Belge exactement, son nom lui-même ayant été choisi par un Anversois, Karel Bossart.


Karel Bossart à Cap Canaveral, en 1959. (Lockheed-Martin)


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>> Ainsi naissent les légendes...

 

 

Nous sommes le 11 décembre 1957, et à Cap Canaveral, d'où aucun satellite n'a encore jamais été lancé (ce sera pour le mois suivant), et Grosse Annie 3, une gigantesque fusée haute de 24 mètres, se dresse vers le ciel. On n'osait encore dire "vers les étoiles".


Grosse Annie 3, toujours enfermée dans sa tour de lancement à Cap Canaveral. (Lockheed-Martin)


Les dimensions imposantes de l'engin lui avaient valu ce surnom de Grosse Annie. Et le "3" signalait qu'il s'agissait bien du troisième exemplaire de la fusée. Le deux précédents, lancés le 11 juin et le 25 septembre de la même année, avaient dû être détruits en tout début d'ascension à cause d'une défaillance dans le système d'alimentation des moteurs à carburant liquide.

Une heure avant la mise à feu, les doigts commençaient à se croiser… Mc Nabb, préposé aux essais chez Convair, constructeur de la fusée, se sentait responsable de la bonne conduite des opérations. Mais le père de la fusée, son véritable concepteur, c'était Karel Bossart. Belge, né à Anvers pour ensuite émigrer aux Etats-Unis vers les années trente et devenu ingénieur principal chez Convair, il était certain du succès de son bébé, convaincu qu'un jour, une de ses sœurs jumelles irait jusqu'à la Lune… Ce ne sera jamais le cas en fait, mais elle tournera tout de même de grandes pages d'histoire…

Alors que de petits nuages blancs commençaient à s'échapper à intervalles réguliers de la base de la fusée, et qu'une mince couche de glace recouvrait son fuselage à l'endroit où celui-ci se confondait avec la paroi des réservoirs réfrigérés à très basse température, un homme émergea de la base de l'engin où il était occupé à connecter des circuits et des valves. En quelques mots, il expliqua ce qui se passait à Mc Nabb, qui décida d'interrompre la procédure de lancement.

Un des appareils de mesure venait de signaler une irrégularité dans l'équipement de contrôle au sein du premier étage de la fusée. Plus tard, il devait s'avérer qu'il ne s'agissait que d'un problème de capteur un peu trop sensible, mais la base restait sur deux échecs et personne n'avait envie de prendre le moindre risque.

La recherche puis la réparation de la défectuosité prit cinquante-cinq minutes, puis la chronologie reprit. X moins 6 minutes…

X moins 4 minutes. Mc Nabb et Karel Bossart, restés sur la base jusqu'à ce moment, s'engouffrèrent dans un blockhaus d'où ils grimpèrent dans une cabine d'observation, à moins d'un kilomètre de Grosse Annie 3, qui dressait le nez vers un ciel qu'elle allait déchirer dans quelques instants.

X moins 120 secondes… X moins 110 secondes… Le temps s'accélérait. Ou se ralentissait, selon les points de vue. 109 secondes… 108 secondes… 107 secondes… Stop ! crachèrent les haut-parleurs, d'une voix semblant provenir d'une autre planète. En ajoutant : Conditions météo changées. Départ remis.

L'interruption dura trois heures. Puis les chiffres tombèrent à nouveau des haut-parleurs. X moins 140 secondes. 139 secondes… A X moins 30 secondes, le temps semblait se fossiliser et le décompte final fut accompagné à voix haute par des dizaines de techniciens hypnotisés par leurs écrans.

Trois… Deux… Un… Zéro ! Un torrent de flammes oranges surgissait de la base de la fusée, qui se mettait à vibrer comme si elle voulait se disloquer. Chacun ressentait dans son estomac l'effort monstrueux qu'elle accomplissait pour s'arracher du sol. Lentement, majestueusement, semblant s'extirper au ralenti d'un manteau de particules de glace qui en recouvrait les flancs, Grosse Annie 3 se soulevait comme à regret, puis tous moteurs rugissants, se lançait à l'assaut du ciel de Floride tout en accélérant.


Grosse Annie 3 au décollage, le 11 décembre 1957 à Cap Canaveral. (Lockheed-Martin)



Elle a décollé… Elle monte… Elle monte en ligne droite… Elle fonce… Elle fonce… Victoire! Cette voix hachée par l'émotion, c'était celle de Mc Nabb, captée par un micro et aussitôt transcrite puis relayée par télétype aux quartiers généraux de la Convair, à San Diego.

Au terme de sa trajectoire, exactement comme prévu, Grosse Annie 3 ira s'engloutir dans les flots de l'Océan Pacifique, à 800 km de Cap Canaveral. Et à partir de ce moment, la fusée prit le nom que Karel Bossart lui donnait affectueusement : Atlas. Ce nom qui allait entrer dans l'Histoire.

Mais en ce jour, seuls deux satellites tournaient autour de la Terre : Spoutnik 1 et Spoutnik 2, ce dernier transportant le cadavre de la petite chienne Laïka. Les Etats-Unis venaient de réussir le lancement de leur fusée Atlas, mais ils ne la destinaient pas – pas encore – à l'espace. La seule mission qui lui était envisagée était de transporter des charges explosives au-delà des mers.

 

 

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>> Le temps des pionniers

 

 

Alors que la toute jeune Nasa (National Aeronautics and Space Administration) avait expédié deux astronautes dans l'espace, Alan Sheppard et Virgil Grissom, il ne s'agissait cependant que de vols suborbitaux, c'est-à-dire de "sauts de puce" selon le vocabulaire journalistique, sans mise en orbite, les Soviétiques avaient réussi les premiers vols humains orbitaux le 12 avril et le 6 août de la même année avec Gagarine et Titov, de dernier restant dans l'espace plus de 24 heures.

Les missions américaines avaient été effectuées au moyen de capsules Mercury juchées sur des fusées Redstone, dont la puissance limitée suffisait tout juste à ce genre d'exploit. Si l'on voulait que la Mercury accomplisse au moins une révolution autour de notre planète, il fallait quelque chose de plus puissant.

Et cette fusée plus puissante, les Américains en disposaient : Atlas. Ni 1, ni 2, ni 3, car le lanceur n'existait encore qu'en une seule version. Déjà en septembre et en novembre 1961, deux capsules Mercury avaient ouvert la voie en se plaçant en orbite, la deuxième fois avec un passager à bord : le chimpanzé Enos. Avec succès.

Le premier vol orbital d'un Américain fut programmé pour le 20 décembre 1961, avec John Glenn aux commandes du vaisseau Mercury MA-6. Mais à partir de cette date, les ennuis s'accumulèrent sur le projet, qui fut reporté au 27 janvier. Puis, la loi des séries semblant renforcer son emprise sur Cap Canaveral et le programme des vols habités, la mise à feu fut encore annulée à prusieurs reprises et remise à plus tard, avec cette fois Glenn à bord, dont les nerfs furent mis à rude épreuve. Au total, neuf ajournements !

 

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>> Glenn aux commandes d'Atlas

 

 
Et en ce 20 février 1962, John Glenn, à nouveau sanglé dans sa capsule, n'a pas perdu espoir. Il est même convaincu que cette date marquera à jamais l'histoire de l'Amérique, et même du monde. Sa fusée Atlas étincelle sous le soleil, des fumerolles de vapeur blanche s'en échappent régulièrement, signe que les réservoirs se remplissent et que les opérations suivent leur cours.

La mise à feu était prévue pour 9h47. Quarante secondes avant l'instant fatidique, une sirène retentit sur la base et dans les blockhaus où une armée de techniciens se préparaient à accomplir une suite de tâches qu'ils avaient répétées un nombre incalculables de fois, jusqu'à obtenir un automatisme parfait, digne d'une mécanique de haute précision.

T.J. O'Mailey était ce jour-là responsable de la vérification des tests ultimes, autrement dit de la check-list. Il hurla dans son micro "Vérification d'état !" Et poursuivit.

"Pressurisation ?"
"Go !"
"Oxygène liquide ?"
"Voyant de niveau plein allumé."
"Vous êtes go", ajouta O'Mailey, puis poursuivit "retrait des ombilicaux".

O'Mailey savait que, même en cas de mauvaise appréciation du niveau du réservoir d'oxygène liquide de la fusée,
Atlas disposait d'une réserve largement suffisante pour faire brûler tout le carburant jusqu'à la mise en orbite.

"Télémétrie ?"
"Go pour le lancement."
"Capsule Mercury ?"
"Go !"

"Tous les panneaux de préparatifs sont bons", clama O'Mailey.

A ce moment au centre de contrôle, un voyant vert s'allume. Il est surmonté d'un mot : "ready".

Puis : "Ombilical retiré, tous les enregistreurs sur rapide", commanda O'Mailey. "Compte à T moins 18 secondes. Moteurs en marche !"

"Tu as le signal de mise à feu", annonça l'astronaute Scott Carpenter à John Glenn depuis le blockhaus de lancement.

"Good Speed, John Glenn !" lui dit Scott Carpenter en égrenant les dernières secondes. Ses paroles furent soudain noyées dans le vacarme des propulseurs qui s'allumaient. "Trois… deux… un… zéro !"


L'Atlas 1 de John Glenn au décollage, le 20 février 1962. (NASA)



Le spectacle devint surréaliste.
Dans le plus grand silence, l'enfer se déchaînait autour de l'Atlas. Une éruption de flammes orange et de fumées blanches et noires commençait à avaler la fusée lorsque, cinq secondes plus tard, le bruit terrifiant frappa le blockhaus de plein fouet en un véritable tremblement de terre.

Les trois moteurs principaux et les deux moteurs verniers d'Atlas hurlaient toute leur puissance tandis qu'à bord de Mercury, la voix de John Glenn tremblait sous l'effet des vibrations. "Roger ! Nous sommes partis ! L'horloge fonctionne."

Vingt minutes plus tard, avec Glenn, toute l'Amérique était en orbite. Quant à la fusée Atlas, elle était entrée dans l'Histoire, par la grande porte.

 

 

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>> Evolution du lanceur

 

 

Elle aurait pu s'en tenir là. Après avoir lancé toutes les cabines Mercury, Atlas fut remplacée pour les missions de vols habités par la Titan, elle aussi dérivée d'un modèle militaire, puis par la célèbre famille des Saturne exclusivement civiles. Mais alors que ces lanceurs de nouvelle génération étaient justifiés par un besoin de performances toujours accru, Atlas continuait son petit bonhomme de chemin…

Les premiers exemplaires mesuraient de 42 à 43,9 mètres de haut, pour un diamètre de 3,10 mètres et un poids de 163,9 à 164,3 tonnes au décollage. Sa motorisation, assez originale, comprenait un moteur central MA-5 de Rocketdyne développant 27,5 tonnes de poussée, entouré de deux moteurs MA-5 "gonflés", dits "Boosters Engines", mais de 85,5 tonnes de poussée chacun. Sur les flancs de la fusée sont installés deux petits moteurs verniers d'une poussée unitaire de 600 kg assurant contrôle de la trajectoire et stabilité.

Le deuxième étage "Centaur" mesure 9,1 mètres et renferme 13,8 tonnes d'oxygène et hydrogène liquides, et est équipé de deux moteurs Pratt & Whitney pour une poussée totale de 14,9 tonnes.


La famille Atlas actuellement en service. (Lockheed-Martin)



En 1992, aiguillonné par la concurrence du lanceur européen Ariane, General Dynamics décide de faire évoluer Atlas, qui devient ainsi Atlas 2AS. Son premier étage est alors rallongé de 2,7 mètres, et le deuxième étage Centaur d'un mètre, ce qui porte la masse de la fusée au lancement à 208 tonnes pour une hauteur de 47,5 mètres. La poussée au décollage atteint 212 tonnes par l'amélioration des moteurs MA-5, toujours utilisés. Des propulseurs d'appoint à poudre sont aussi prévus, procurant chacun une poussée supplémentaire de 44,1 tonnes.


  • Atlas 3

    Ce lanceur marque une véritable rupture avec le passé puisque le lanceur "historique" américain est le tout premier à être équipe d'un moteur russe. Ce moteur, le RD-180, est dérivé du RD-170-171 qui équipe le premier étage de la fusée Zenith utilisée par Sea Launch, mais aussi les boosters à carburant liquide qui servirent au lancement de la navette spatiale soviétique Bourane.

    Atlas 3 mesure 52,8 mètres de hauteur, pour 3,1 mètres de diamètre et un poids au décollage de 225 tonnes. Sa capacité d'emport est de 10,7 tonnes sur orbite basse ou 4,5 tonnes en GEO (orbite géostationnaire). Le premier vol du lanceur, le 24 mai 2000, sera un succès.


  • Atlas V

    Sous cette nouvelle dénomination, c'est toute une nouvelle famille de lanceurs qui voit le jour, autour de son premier étage et de son moteur RD-180, de l'étage Centaur et de ses propulseurs d'appoint à poudre.

    Atlas adopte dorénavant une dénomination à trois chiffres, comme Atlas V301, 401, 541… Dans cette codification, le premier chiffre indique le diamètre de la coiffe abritant la charge utile (satellite) : 3, 4 ou 5 mètres. Le deuxième chiffre indique le nombre de propulseurs à poudre utilisés lors du décollage (entre 0 et 5), et le troisième chiffre indique le nombre de moteurs RL-10 équipant l'étage Centaur : 1 ou 2. Le lanceur dans sa version de base, sans propulseur d'appoint, mesure 58,3 mètres pour un poids au décollage de 333,3 tonnes.

    Caractéristiques d'emport en orbite de transfert géosynchrone du lanceur Atlas 5:

    Atlas 401 > 4,9 tonnes
    Atlas 431 > 7,6 tonnes
    Atlas 501 > 3,9 tonnes
    Atlas 551 > 8,7 tonnes

    Bien entendu, ces chiffres sont à comparer à ceux de la fusée européenne Ariane 5:

    Ariane 5 actuelle > 6,8 tonnes
    Ariane 5 "versatile" > 7,3 – 8,0 tonnes
    Ariane 5 ESC-A > 10,0 tonnes
    Ariane 5 ESC-B > 12,0 tonnes


    Comme on le voit, les capacités de l'Europe en matière de transport spatial ne sont pas réellement menacées en matière de lancements de satellites, la comparaison étant actuellement largement en faveur du lanceur lourd européen. Cependant la dernière étape pourrait se jouer dans domaine des coûts, mais là, c'est une autre histoire… Cette Histoire, avec un grand H celle-là, qui retiendra probablement qu'en ce 21 août 2002, avec le tir réussi de son nouveau lanceur lourd Atlas 5, la Nasa accomplissait un effort en vue de se maintenir à niveau dans le marché extrêmement concurrentiel des lanceurs commerciaux de satellites, aux côtés de l'Europe, de la Russie, du Japon, de la Chine, et même du Brésil ou de sociétés privées comme Orbital Science (lanceur Pegasus) ou Sea Launch (lanceur Zenit).


Mise à feu et décollage d'Atlas 5 le 21 août 2002. (NASA)


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