Apollo 10

Vers 1967, la NASA avait ordonné le chemin vers la Lune selon une échelle de types de missions identifiés par des lettres, dont le dernier échelon, la « G », serait la première tentative d'alunissage. Les vols sans équipage occupaient les lettres A et B ; Apollo 7, premier essai habité du module de commande et de service en orbite terrestre, fut la mission C, et Apollo 9 accomplit la D en testant pour la première fois le module lunaire avec des astronautes en orbite autour de la Terre. Apollo 8, qui vola jusqu'en orbite lunaire sans module lunaire, reçut l'étiquette « C prime », et son succès convainquit l'agence qu'elle pouvait sauter la mission E, prévue pour essayer le vaisseau complet sur une orbite terrestre haute. Apollo 10 se vit attribuer la lettre F : la répétition générale, avec toutes les pièces et toutes les procédures d'un alunissage, sauf la descente finale.

Au sein même de l'agence, certains proposèrent de brûler aussi cette étape et d'atterrir directement avec Apollo 10. L'idée semblait absurde : emmener deux hommes à quelques kilomètres de la surface pour les faire rebrousser chemin au dernier moment. Le module lunaire prévu pour Apollo 10 était trop lourd pour une mission de surface, mais pouvait être remplacé par celui destiné à Apollo 11 si le vol était retardé d'un mois par rapport à la date prévue de mai 1969. George Mueller, responsable des vols habités et partisan de pousser le programme avec agressivité, soutenait la tentative. Christopher C. Kraft, directeur des opérations de vol, et d'autres s'y opposèrent : le rendez-vous en orbite lunaire exigeait de nouvelles procédures, et l'on savait encore peu de choses des concentrations de masse du sous-sol lunaire, capables de dévier la trajectoire d'un vaisseau. Le général de corps aérien Sam Phillips, directeur du programme Apollo, écouta les deux parties et trancha : la répétition générale était indispensable.

La NASA annonça l'équipage le 13 novembre 1968. Le commandant, Thomas P. Stafford, avait 38 ans ; sorti de l'Académie navale en 1952, il avait fait carrière dans l'US Air Force, fut sélectionné dans le deuxième groupe d'astronautes en 1962 et avait déjà volé comme pilote de Gemini 6A (1965) puis comme commandant de Gemini 9A (1966). John Young, pilote du module de commande, également âgé de 38 ans, était capitaine de frégate dans la Marine ; diplômé de Georgia Tech en 1952 et pilote d'essai depuis 1959, il était entré dans le même groupe que Stafford, avait volé sur Gemini 3 aux côtés de Gus Grissom en 1965 — il fut le premier Américain étranger aux Mercury Seven à aller dans l'espace — puis avait commandé Gemini 10 (1966) avec Michael Collins. Gene Cernan, pilote du module lunaire, avait 35 ans et le même grade dans la Marine ; diplômé de Purdue en 1952, il fut sélectionné dans le troisième groupe en 1963 et avait accompagné Stafford sur Gemini 9A. Avec cinq vols antérieurs à eux trois, ce fut l'équipage le plus expérimenté à rejoindre l'espace jusqu'à l'époque de la navette, et le premier équipage américain composé uniquement de vétérans.

L'équipage de réserve comprenait Gordon Cooper, Donn F. Eisele et Edgar D. Mitchell, qui, selon la rotation habituelle, auraient dû voler sur Apollo 13. Cooper et Eisele ne revolèrent pas : Deke Slayton, chef des opérations d'équipages, estimait que Cooper ne s'entraînait pas avec l'intensité requise, et Eisele traînait les frictions avec le contrôle au sol pendant Apollo 7 ainsi qu'un divorce difficile. Slayton les avait placés en réserve faute de vétérans disponibles. Alan Shepard et Stuart Roosa prirent leurs places ; Mueller refusa cet équipage pour Apollo 13 faute d'entraînement suffisant, et il finit par voler sur Apollo 14, où Shepard et Mitchell marchèrent sur la Lune.

Le programme Apollo ajouta en outre un troisième équipage, celui de soutien, que Slayton créa sur le conseil de James McDivitt afin qu'aucune réunion dans les centres répartis à travers le pays ne se tienne sans la présence d'un astronaute ; ses membres, généralement les moins expérimentés, rédigeaient et tenaient à jour les règles de la mission, le plan de vol et les listes de vérification. Pour Apollo 10, il s'agissait de Joe Engle, James Irwin et Charles Duke. Les directeurs de vol furent Gerry Griffin, Glynn Lunney, Milt Windler et Pete Frank, et les communicateurs avec le vaisseau (CAPCOM) furent Duke, Engle, Jack Lousma et Bruce McCandless II.

Les indicatifs radio provenaient de la bande dessinée *Peanuts* : le module de commande serait *Charlie Brown* et le module lunaire, *Snoopy*. Les astronautes les choisirent avec l'autorisation de Charles Schulz, qui doutait de l'idée car son Charlie Brown échouait toujours. Certains responsables de la NASA trouvèrent ces noms peu sérieux, comme auparavant *Gumdrop* et *Spider* pour Apollo 9, et le chef des relations publiques, Julian Scheer, fit pression pour que la mission d'alunissage porte des noms plus solennels, qui seraient *Columbia* et *Eagle*. Pour Apollo 10, en revanche, la popularité des personnages transforma le choix en succès d'image, et les deux noms finirent comme mascottes officieuses de la mission ; Schulz dessina en outre des illustrations pour la NASA.

Snoopy convenait à double titre : le module lunaire allait « renifler » le site d'alunissage, et le chien était depuis longtemps associé au programme spatial, car les employés au rendement exceptionnel recevaient une épingle en argent à son effigie, et ses affiches, casque spatial remplaçant le bonnet d'aviateur, ornaient les installations de l'agence. Stafford expliqua que ce nom était une façon de rendre hommage aux centaines de milliers de personnes qui les avaient menés jusque-là. Dans la bande dessinée, Snoopy avait d'ailleurs déjà voyagé sur la Lune l'année précédente.

L'emblème, en forme d'écusson, montre un grand chiffre romain X en relief posé sur la surface lunaire — pour y laisser une empreinte, selon Stafford —, un module de commande et de service tournant autour de la Lune, et l'étage de remontée d'un module lunaire s'élevant moteur allumé après son survol rasant, avec la Terre en arrière-plan. Un large bandeau bleu clair porte le mot APOLLO en haut et les noms de l'équipage en bas, avec un liseré doré. Il fut dessiné par Allen Stevens, de Rockwell International.

Les objectifs primaires, tels que les rapporte le compte rendu officiel de la mission, étaient de démontrer le comportement de l'équipage, du véhicule et des installations de soutien lors d'une mission habitée en orbite lunaire avec les deux modules, et d'évaluer le module lunaire dans l'environnement cislunaire et lunaire. S'y ajoutait la photographie du site d'alunissage n° 2 (ALS-2), dans la mer de la Tranquillité, choisi pour Apollo 11. Apollo 10 devait reproduire à l'identique le profil du premier alunissage : la trajectoire aller-retour, le calendrier des événements et jusqu'à l'angle du Soleil sur ALS-2, sans toutefois se poser.

L'ALS-1, le plus oriental des sites candidats, avait été photographié en détail par Apollo 8 ; l'ALS-2 fut préféré pour son relief relativement plat et son intérêt scientifique. Sur suggestion du scientifique-astronaute Harrison Schmitt, le lancement fut retardé d'un jour pour photographier l'ALS-2 sous une bonne lumière : lors de l'annonce de la date, le 10 janvier 1969, elle passa du 1er mai provisoire au 17, puis le 17 mars elle fut reportée d'un jour supplémentaire, au 18 mai, pour mieux observer l'ALS-3, situé plus à l'ouest. L'autre différence avec le plan d'Apollo 11 était un jour supplémentaire en orbite lunaire après le rendez-vous des deux vaisseaux, pour tester à fond les systèmes du module lunaire et photographier de futurs sites d'alunissage possibles.

L'équipage consacra cinq heures d'entraînement formel pour chaque heure d'une mission prévue de huit jours, en plus des réunions techniques et de l'étude. Ils assistèrent aux essais du module de commande et de service à l'usine de North American Rockwell à Downey (Californie) et à ceux du module lunaire chez Grumman, à Bethpage (New York) ; ils reçurent une formation sur l'ordinateur de guidage au laboratoire d'instrumentation du MIT, à Cambridge (Massachusetts) ; chacun passa plus de 300 heures dans les simulateurs du Centre des vaisseaux habités de Houston et du Centre spatial Kennedy, et ils testèrent la centrifugeuse de Houston pour s'accoutumer aux accélérations de la rentrée.

Bien qu'Apollo 10 suivît le scénario d'un alunissage jusqu'au début de la descente motorisée, son module lunaire n'était pas en état de se poser puis de revenir en orbite. L'étage de remontée n'embarquait que le carburant et le comburant qui lui seraient restés après avoir décollé de la surface et atteint l'altitude à laquelle il aurait allumé son moteur, soit à peu près la moitié de ce qu'il fallait pour décoller et rejoindre le module de commande. Chargé pour la mission, il pesait 13 941 kg, contre 15 095 kg pour le module d'Apollo 11. Le journaliste Craig Nelson rapporta dans son livre *Rocket Men* (2009) la version de Cernan : certains pensaient que, l'occasion se présentant, cet équipage tenterait de descendre, si bien que l'étage de remontée manquait volontairement de carburant, et que, s'ils avaient essayé, ils n'auraient pas pu décoller. Mueller, de son côté, trancha la spéculation en rappelant qu'il s'agissait d'une conception ancienne, trop lourde pour achever la remontée, prévue uniquement pour l'essai.

L'étage de descente du module lunaire arriva au Centre spatial Kennedy le 11 octobre 1968, celui de remontée cinq jours plus tard, et les deux furent assemblés le 2 novembre. Les modules de service et de commande arrivèrent le 24 novembre et furent accouplés deux jours plus tard. Les éléments du Saturn V arrivèrent progressivement en novembre et décembre 1968, et la fusée complète fut assemblée dans le bâtiment d'assemblage des véhicules (VAB) le 30 décembre. Après les essais en chambre d'altitude, le vaisseau fut placé sur le lanceur le 6 février 1969. L'ensemble partit vers le complexe 39B le 11 mars ; ayant été assemblé dans la travée haute 2 du VAB, utilisée pour la première fois, le transporteur dut sortir par l'arrière du bâtiment et le contourner avant de rejoindre la voie principale. Ce transfert, sur la plateforme de lancement mobile numéro 3, eut lieu huit jours après le lancement d'Apollo 9, encore en orbite à ce moment-là.

Le lanceur fut le Saturn V AS-505, cinquième de son type à voler et troisième à mettre des astronautes en orbite. Par rapport à celui d'Apollo 9, ses deux premiers étages pesaient moins à vide, surtout grâce à un interétage allégé ; le troisième, le S-IVB, était un peu plus lourd, mais les trois pouvaient emporter davantage de propergol, et le deuxième, le S-II, développait plus de poussée. Le vaisseau était composé du module de commande 106 et du module de service 106 (ensemble, CSM-106), du module lunaire 4 (LM-4), de l'adaptateur SLA-13A qui logeait le module lunaire et reliait le vaisseau à l'unité d'instrumentation de la fusée, et de la tour de sauvetage. Avec près de 76,99 tonnes, Apollo 10 allait être le vaisseau le plus lourd jamais mis en orbite jusqu'alors. </content>

Le compte à rebours débuta à 01h00 UTC le 17 mai, et les problèmes survenus furent résolus dans les délais d'attente prévus sans retarder le vol. La veille, Cernan fut arrêté pour excès de vitesse en revenant d'un au revoir à sa femme et sa fille ; sans papiers et avec l'ordre de ne pas révéler son identité, il craignit d'être placé en garde à vue, jusqu'à ce que Gunther Wendt, chef de la plateforme, qui l'avait reconnu et s'était arrêté à proximité, explique la situation à un agent qui n'arrivait pas à croire qu'il avait un astronaute devant lui.

Apollo 10 décolla le 18 mai 1969 à 16h49m00 UTC (12h49 heure locale), au début d'une fenêtre de quatre heures et demie calculée pour que l'éclairage sur l'ALS-2 soit adéquat quelques jours plus tard, lors de l'approche maximale du module lunaire. Le pas 39A étant déjà en préparation pour Apollo 11, ce fut le seul Apollo à partir du pas 39B et le seul contrôlé depuis sa salle de tir 3. L'ascension fut agitée par les oscillations *pogo*, et environ 12 minutes après le décollage, le vaisseau se trouva sur une orbite basse de 185,79 par 184,66 km. Les systèmes vérifiés, l'équipage ralluma le S-IVB pour l'injection translunaire ; le véhicule vibra de nouveau et Cernan craignit un moment un abandon de mission, mais l'allumage, de 5 minutes et 43 secondes selon le rapport de mission, se termina sans incident.

Young exécuta alors la manœuvre de transposition, d'arrimage et d'extraction : il sépara le module de commande et de service, le fit pivoter, l'arrima par la proue au module lunaire et extirpa l'ensemble du S-IVB. Apollo 10 fut la première mission à emporter une caméra de télévision couleur à bord du vaisseau, et le contrôle de Houston suivit la manœuvre en direct avant que le public ne reçoive les premières images en couleur de la Terre. Un incident survint : le film de mylar recouvrant l'écoutille du module de commande s'était détaché et avait dispersé de l'isolant en fibre de verre dans le tunnel puis dans les deux modules. Le S-IVB, guidé depuis le sol, finit sur une orbite héliocentrique d'une période de 344,88 jours.

Le voyage aller se déroula sans incident. Avec peu de charge de travail, l'équipage repassa le plan de vol, dormit et offrit cinq émissions de télévision en couleur ; on leur communiqua que plus d'un milliard de personnes avaient suivi une partie de leurs activités, et en juin 1969 ils recevraient un Emmy spécial au nom des quatre premiers équipages Apollo pour leurs retransmissions depuis l'espace. Une seule correction de trajectoire suffit, à 26h32m56,8s de mission, alignant le vaisseau sur la trajectoire prévue pour Apollo 11 ; les troisième et quatrième corrections, prévues au plan, ne furent pas nécessaires. Le seul désagrément fut la nourriture : Stafford, semble-t-il, ajouta une double dose de chlore à l'eau potable, celle-là même qui servait à réhydrater les aliments.

À 75h55m54s de mission, à 176,1 km au-dessus de la face cachée, le moteur principal du module de service s'alluma pendant 356,1 secondes pour freiner le vaisseau et le placer sur une orbite de 314,8 par 111,5 km. Deux orbites plus tard, un allumage de 13,9 secondes la circularisa à 113,0 par 109,6 km, à 80h25m08,1s. L'équipage consacra les premières heures à repérer des points de référence à la surface, photographia les trois sites d'alunissage candidats ainsi que des cratères comme Coriolis, King et Papaleksi sur les deux faces, et diffusa une demi-heure de télévision en couleur avec des vues du sol lunaire.

Une heure après le second allumage, Stafford et Cernan passèrent dans le module lunaire pour l'inspecter et se retrouvèrent au milieu d'un tourbillon de particules de fibre de verre. Ils les aspirèrent comme ils purent ; Stafford dut retirer des débris des cheveux et des sourcils de Cernan, qui raconta plus tard avoir eu l'air de sortir d'un poulailler. Les particules piquaient, s'infiltrèrent dans la climatisation, et il fallut les gratter des filtres jusqu'à la fin du vol. C'était surtout une gêne, même si elles purent légèrement désaligner l'anneau d'arrimage ; le contrôle de mission conclut que cela restait dans les marges de sécurité.

Après un repos dans *Charlie Brown*, Stafford et Cernan retournèrent dans *Snoopy* à 95h02 de mission et le désarrimèrent environ trois heures plus tard. Young devint ainsi la première personne à voler seule en orbite lunaire. Les deux occupants du module lunaire déployèrent le train d'atterrissage et vérifièrent les systèmes pendant que Young inspectait le module à l'œil nu après s'être écarté d'environ neuf mètres à l'aide des propulseurs de contrôle d'attitude, un second éloignement laissant les deux vaisseaux à environ 3,7 km l'un de l'autre. Stafford et Cernan allumèrent alors le moteur de descente pendant 27,4 secondes, à 99h46m01,6s, et testèrent le radar d'atterrissage — jusque-là seulement essayé sur Terre — en s'approchant à 15 000 mètres, l'altitude à laquelle Apollo 11 amorcerait sa descente motorisée. Young, pendant ce temps, suivait la position du module lunaire, prêt à le secourir si nécessaire.

Au premier passage, à 15 degrés à l'est de l'ALS-2, ils descendirent jusqu'à 15,6 km de la surface ; un allumage de phasage à 100h58m25,93s, d'un peu moins de 40 secondes, leur permit un second passage où ils atteignirent 14,4 km, leur approche maximale. Stafford décrivit le site comme plus lisse qu'attendu, semblable au désert entourant Blythe (Californie), tout en avertissant qu'un Apollo 11 qui se serait écarté aurait pu trouver un terrain plus accidenté au-delà. Sur la base de ces observations, la NASA confirma l'ALS-2 comme destination du premier alunissage.

Il restait à séparer l'étage de remontée, à se défaire de celui de descente et à allumer le moteur de remontée pour revenir vers le module de commande. Pendant les préparatifs, le module lunaire se mit à tourner de façon incontrôlée. Cernan lâcha un juron, micro ouvert en pleine émission, ce qui, ajouté à d'autres écarts de langage durant la mission, suscita des plaintes sur Terre. Stafford largua l'étage de descente environ cinq secondes après le début de la rotation et lutta pour maîtriser le vaisseau manuellement, soupçonnant un propulseur bloqué. La cause était un interrupteur fixant le mode du système de guidage de secours : la procédure demandait de le manœuvrer, mais les deux hommes l'actionnèrent et le remirent dans sa position initiale. S'ils avaient allumé le moteur dans la mauvaise direction, ils auraient pu manquer le rendez-vous ou s'écraser sur la Lune. Stafford reprit le contrôle en environ huit secondes et alluma le moteur de remontée au point le plus bas de l'orbite, imitant l'insertion orbitale après un décollage depuis la surface ; après une heure de vol plané, un autre allumage affina l'approche.

*Snoopy* se réarrima à *Charlie Brown* à 106h22m02s, un peu moins de huit heures après la séparation, la manœuvre étant retransmise en couleur depuis le module de commande. Les deux astronautes de retour, l'étage de remontée fut scellé, largué et brûla le carburant restant sur une trajectoire qui l'éloigna de la Lune vers une orbite héliocentrique, seul module lunaire du programme avec cette destination.

Après avoir largué *Snoopy*, l'équipage dormit et continua de photographier la surface ; il repéra 18 points de référence, bien que la fatigue ait obligé à annuler deux émissions de télévision. Le moteur principal se ralluma pendant environ deux minutes et demie pour l'injection transterrestre, achevée à 137h39m13,7s. Apollo 10 quittait la Lune après 31 orbites et environ 61 heures et 37 minutes autour d'elle.

Au retour, ils firent des observations d'étoiles au-dessus de l'horizon terrestre pour la navigation, mesurèrent la réflectivité de l'antenne à gain élevé et diffusèrent six transmissions de télévision. Cernan raconta plus tard qu'ils furent les premiers à réussir à se raser dans l'espace, au rasoir et avec un gel épais, des objets auparavant interdits pour des raisons de sécurité. Une seule correction de trajectoire fut nécessaire, d'environ 6,7 secondes, à 188h49m58s, quelques heures avant de séparer le module de commande de celui de service.

La trajectoire de retour était conçue pour durer 42 heures au lieu des 56 habituelles, et lors de son dernier jour, l'équipage voyagea plus vite qu'aucun être humain avant ou après lui par rapport à la Terre : 39 897 km/h, soit 11,08 km/s. Ils furent également ceux qui s'éloignèrent le plus de leurs foyers de Houston, à 408 950 km, bien que l'équipage d'Apollo 13 s'éloignerait d'environ 200 km de plus de la Terre dans son ensemble. Le module de commande se sépara de celui de service à 191h33m26s, la rentrée commença à 191h48m54,5s et l'amerrissage eut lieu le 26 mai 1969 à 16h52m23s UTC, à 192h03m23s de mission, dans le Pacifique à l'est des Samoa américaines. Le porte-avions USS *Princeton* les récupéra ; à bord, ils reçurent les félicitations téléphoniques du président Richard Nixon et, n'ayant pas touché la surface lunaire, n'eurent pas à observer la quarantaine qui serait imposée aux équipages des alunissages. Ils s'envolèrent vers l'aéroport de Pago Pago, à Tafuna, pour une réception, puis, à bord d'un cargo C-141, vers la base d'Ellington, près de Houston.

Le rapport de mission conclut que tous les objectifs primaires avaient été atteints et qu'aucune anomalie n'était apparue pour conditionner les vols suivants. L'équipage démontra que la vérification du module lunaire, la descente initiale et le rendez-vous tenaient dans les délais impartis, que les communications du module lunaire étaient suffisantes, que ses radars de rendez-vous et d'atterrissage fonctionnaient en orbite lunaire, et que les deux vaisseaux pouvaient être bien surveillés depuis la Terre. La précision de la navigation en orbite lunaire s'améliora et, ajoutée aux données d'Apollo 8, fut jugée suffisante pour le premier alunissage. Après environ deux semaines d'analyse, une équipe de préparation au vol donna le feu vert à Apollo 11, qui décolla le 16 juillet 1969 avec Neil Armstrong, Buzz Aldrin et Michael Collins ; le 20 juillet, Armstrong et Aldrin se posèrent sur la Lune, et quatre jours plus tard les trois hommes revinrent, accomplissant le défi lancé par John F. Kennedy.

Les trois protagonistes suivirent des parcours remarquables. Stafford remplaça Alan Shepard comme chef des astronautes en juillet 1969, puis devint adjoint de Slayton ; promu général de brigade en 1972, il dirigea la partie américaine du projet Apollo-Soyouz, qui vola en juillet 1975, dirigea le centre d'essais en vol de l'US Air Force à Edwards et prit sa retraite en novembre 1979 avec le grade de lieutenant-général. Young commanda Apollo 16 en avril 1972, fut chef des astronautes de 1974 à 1987, commanda les missions de la navette STS-1 (avril 1981) et STS-9 (novembre 1983), et quitta le corps des astronautes en 2004. Cernan commanda Apollo 17 en décembre 1972, dernière mission lunaire du programme, et prit sa retraite de la NASA et de la Marine en 1976.

Le Smithsonian conserve le module de commande *Charlie Brown* depuis 1970 ; après avoir été exposé dans plusieurs pays, il fut prêté en 1978 au Science Museum de Londres. Le National Air and Space Museum conserve, entre autres objets, une écoutille d'accès associée à la mission. Le module de service se sépara avant la rentrée et se désintégra au-dessus du Pacifique, et le S-IVB demeure en orbite héliocentrique. L'étage de descente de *Snoopy* resta en orbite lunaire basse et son sort est inconnu, bien que les perturbations dues aux concentrations de masse l'aient probablement fait s'écraser sur la Lune.

L'étage de remontée de *Snoopy* cessa d'être suivi après 1969. En 2011, un groupe d'astronomes amateurs britanniques entreprit sa recherche, et en juin 2019 la Royal Astronomical Society annonça sa découverte possible : le petit astéroïde 2018 AV2, qui croise l'orbite terrestre, serait le vaisseau avec une probabilité de 98 %. Si cela se confirme, c'est le seul vaisseau ayant transporté un équipage qui se trouve encore, vide, dans l'espace. </content>