Apollo 12

Apollo 12 est né comme le plan B du premier alunissage. Pendant qu'Apollo 11 préparait son vol, l'équipage de Conrad s'entraînait sur les mêmes sites d'atterrissage, car si Armstrong et Aldrin échouaient, la tentative suivante serait la leur. Le succès de juillet 1969 changea les priorités : sans la pression d'arriver les premiers, la NASA reporta Apollo 12 de deux mois et assouplit le calendrier des missions suivantes. Ce temps supplémentaire se traduisit par davantage de formation géologique et par un nouvel objectif, l'alunissage de précision, que le programme devait maîtriser s'il voulait emmener ses astronautes vers des sites choisis pour leur intérêt scientifique et non pour leur seule sécurité. Le vaisseau et le lanceur étaient presque identiques à ceux d'Apollo 11 ; parmi les nouveautés figuraient des hamacs permettant à Conrad et Bean de se reposer plus confortablement dans le module lunaire.

Les trois membres d'équipage étaient officiers de la Marine. Charles « Pete » Conrad, commandant, avait 39 ans ; ingénieur aéronautique diplômé de Princeton en 1953, il devint aviateur naval, passa par l'école des pilotes d'essai de Patuxent River et fut sélectionné dans le deuxième groupe d'astronautes en 1962. Il avait volé sur Gemini 5 en 1965 et commandé Gemini 11 en 1966. Richard « Dick » Gordon, pilote du module de commande, avait 40 ans, était chimiste diplômé de l'université de Washington, aviateur naval depuis 1953 et également diplômé de Patuxent River ; il entra dans le troisième groupe en 1963 et avait accompagné Conrad sur Gemini 11.

Le poste de pilote du module lunaire revenait à l'origine à Clifton C. Williams Jr., mort en octobre 1967 dans l'écrasement de son T-38 près de Tallahassee. Conrad avait déjà demandé auparavant Alan L. Bean, son ancien élève à l'école des pilotes d'essai, mais Deke Slayton, directeur des opérations des équipages, le lui avait refusé car Bean était affecté au programme d'applications Apollo. Après la mort de Williams, Conrad insista et Slayton céda. Bean, 37 ans, ingénieur aéronautique diplômé de l'université du Texas en 1955 et sélectionné avec Gordon en 1963, effectuait avec cette mission son premier vol spatial. Tous trois avaient formé l'équipage de réserve d'Apollo 9.

La réserve d'Apollo 12 était formée de David R. Scott, Alfred M. Worden et James B. Irwin, qui voleraient ensuite sur Apollo 15. L'équipe de soutien, une fonction créée pour Apollo afin de tenir à jour les règles de vol, le plan et les listes de vérification, comprenait Gerald P. Carr, Edward G. Gibson et Paul J. Weitz. Les directeurs de vol furent Gerry Griffin, Pete Frank, Clifford E. Charlesworth et Milton Windler, chacun par quart, et les communications avec le vaisseau (CAPCOM) furent assurées par Scott, Worden, Irwin, Carr, Gibson, Weitz et Don Lind.

Les sites d'Apollo 11 avaient été choisis selon des critères stricts de sécurité : proches de l'équateur lunaire, terrain plat, sans obstacles sur la trajectoire de descente et validés par les photographies des sondes Lunar Orbiter. Après le succès de juillet, on envisagea d'envoyer Apollo 12 vers le site suivant à l'ouest, dans le Sinus Medii. Cependant, le coordinateur de la planification Jack Sevier et plusieurs ingénieurs du centre des vols habités de Houston défendirent une autre option : atterrir assez près du cratère où s'était posée Surveyor 3 pour que les astronautes puissent découper des pièces de la sonde et les rapporter sur Terre.

L'idée ne convainquait pas tout le monde. Apollo 11 s'était écarté de plusieurs milles de son objectif, et certains responsables craignaient qu'Apollo 12 ne retombe trop loin de la sonde, au risque d'un embarras public. Malgré tout, l'alunissage de précision était indispensable pour l'avenir du programme d'exploration, et le 25 juillet 1969 le directeur du programme Apollo, Samuel Phillips, désigna celui qui deviendrait le cratère Surveyor, malgré l'opposition unanime des membres de deux comités de sélection. Pour localiser précisément la sonde, la NASA fit appel à Ewen Whitaker, cartographe lunaire ayant collaboré avec Gerard Kuiper : en comparant des images de Surveyor 3 avec des photographies de milliers de cratères, il identifia deux rochers proches de la sonde qui trahissaient sa position.

Chaque membre d'équipage accumula plus de 1 000 heures d'entraînement spécifique, à raison de cinq heures par heure de vol prévue, auxquelles s'ajoutaient les 1 500 heures passées en réserve d'Apollo 9. Plus de 400 heures par personne furent consacrées aux simulateurs du module de commande et du module lunaire, certains reliés en temps réel aux contrôleurs de Houston. Conrad s'entraîna à l'atterrissage sur le véhicule d'entraînement LLTV, bien qu'Armstrong ait dû s'éjecter d'un appareil semblable en 1968.

Conrad imposa que la formation géologique se déroule sans presse : il se sentait maltraité par les médias depuis l'époque Gemini, et la seule sortie de terrain d'Apollo 11 avait failli tourner au désastre, un hélicoptère de presse empêchant les astronautes de s'entendre. Lors des six excursions géologiques d'Apollo 12, Conrad et Bean travaillaient comme s'ils étaient sur la Lune, récoltant et photographiant des échantillons tout en parlant avec un CAPCOM et des géologues cachés sous une tente proche. Lorsque les scientifiques modifièrent pour la quatrième ou cinquième fois la procédure de documentation photographique, Conrad exigea qu'il n'y ait plus de changements. Pour la première fois, des itinéraires géologiques précis furent planifiés : quatre parcours, un pour chaque site d'atterrissage possible, à l'origine de la planification des traverses qui mobiliserait plusieurs organisations lors des missions suivantes.

Les étages du module lunaire LM-6 arrivèrent à Kennedy le 24 mars 1969 et furent assemblés le 28 avril ; les modules de commande et de service 108 arrivèrent le 28 mars et furent réunis le 21 avril. La Saturn V, avec le vaisseau à son sommet, gagna le pas de tir 39A le 8 septembre, et le programme d'entraînement fut achevé le 1er novembre, comme prévu.

Le Saturn V SA-507 différait à peine de celui d'Apollo 11 ; il comportait 17 mesures d'instrumentation supplémentaires, pour un total de 1 365. Au décollage, l'ensemble pesait 6 487 742 livres (2 942 790 kg), dont 110 044 livres (49 915 kg) pour le vaisseau. Celui-ci comprenait le module de commande et de service 108, le module lunaire LM-6, le système d'échappement au lancement et l'adaptateur SLA-15. Les indicatifs Yankee Clipper et Intrepid, aux résonances maritimes, sortirent de milliers de propositions d'employés de North American Aviation et de Grumman, les fabricants de chaque module ; ils furent proposés par l'ingénieur George Glacken et le planificateur Robert Lambert. Les changements par rapport à Apollo 11 furent mineurs : un séparateur d'hydrogène dans l'eau potable, un anneau de récupération renforcé, une modification structurelle du LM pour emporter des expériences scientifiques, les hamacs et une caméra de télévision couleur pour la surface.

Le 14 novembre 1969, en présence du président Richard Nixon — la première fois qu'un président en exercice assistait à un lancement habité — et du vice-président Spiro Agnew, Apollo 12 décolla à 16 h 22 UTC, au début de sa fenêtre. Le ciel était entièrement couvert et il pleuvait ; pendant l'ascension, le véhicule supporta des vents de 151,7 nœuds (280,9 km/h), les plus forts de tout le programme. Une règle interdisait de lancer vers un cumulonimbus ; une dérogation avait été accordée, et l'on vérifia ensuite que la fusée n'était pas entrée dedans.

À 36,5 secondes après le décollage, un éclair déclenché par le véhicule lui-même frappa le Saturn V. La décharge déconnecta les trois piles à combustible et le vaisseau se retrouva alimenté uniquement par des batteries, insuffisantes pour la demande. Un second impact, à 52 secondes, rendit inutilisable l'indicateur d'attitude. La télémétrie parvenait illisible à Houston et la cabine se remplit de voyants d'alarme, bien que le système de guidage du Saturn V, indépendant de celui du vaisseau, ait continué à fonctionner normalement.

John Aaron, le contrôleur EECOM, reconnut le schéma à partir d'un essai antérieur où une chute de tension avait perturbé l'électronique de conditionnement des signaux. Son indication, « SCE to Aux », demandait de basculer cet équipement sur son alimentation auxiliaire. Ni le directeur de vol Gerald Griffin, ni le CAPCOM Gerald Carr, ni Conrad lui-même ne savaient de quel commutateur il s'agissait ; Bean, en tant qu'ingénieur de bord, le trouva et l'actionna. La télémétrie revint, ne montra aucun dommage significatif, et Bean reconnecta les piles. À Houston, on craignit aussi que les éclairs aient endommagé les boulons explosifs du compartiment des parachutes ; on décida de ne pas le dire à l'équipage, car un abandon n'aurait rien changé. À la fin du vol, les parachutes fonctionnèrent normalement.

Après avoir vérifié le vaisseau avec un soin particulier en orbite de parking, le troisième étage S-IVB se ralluma pour l'injection translunaire, avec une combustion de cinq minutes et 45 secondes. Gordon effectua la manœuvre de transposition et d'amarrage avec l'Intrepid, retransmise à la télévision. Le S-IVB devait finir en orbite solaire, mais une erreur le laissa sur une orbite terrestre très elliptique, de 101 350 sur 535 522 milles selon la NASA ; il s'en échappa en 1971 et, des décennies plus tard, l'astronome amateur Bill Yeung le redécouvrit sous le nom d'objet J002E3.

Conrad et Bean entrèrent dans le module lunaire le premier jour pour vérifier que les éclairs ne l'avaient pas endommagé, et ne trouvèrent aucun problème. La seule correction de trajectoire nécessaire plaça le vaisseau sur une trajectoire hybride, sans retour libre : pour la première fois, une mission habitée abandonnait la route qui aurait ramené le vaisseau sur Terre sans allumer les moteurs. En contrepartie, cela permettait un lancement de jour, de survoler la zone d'alunissage avec l'éclairage voulu et que l'antenne de Goldstone suive la descente ; le moteur de descente du LM pouvait servir de secours en cas de défaillance de celui du module de service.

Le moteur du module de service freina le vaisseau pendant 352,25 secondes et le plaça sur une orbite de 315,2 sur 114,2 km ; deux tours plus tard, un autre allumage la rendit circulaire à 122,4 sur 101,1 km. L'Intrepid se sépara du Yankee Clipper à 107 heures et 54 minutes de mission. Après un allumage de 29 secondes pour abaisser son orbite, commença la descente motorisée de 717 secondes. À Houston, on détecta que la trajectoire ne correspondait pas à celle prévue ; avec un nouveau processeur de données, une correction fut transmise par la voix, raccourcissant le trajet de 4 190 pieds.

Conrad s'était entraîné à reconnaître un groupe de cratères surnommé « le Bonhomme de neige », avec le cratère Surveyor en son centre, et craignait de ne rien reconnaître. Il le trouva exactement là où il devait être. Il prit les commandes manuelles avec l'intention de se poser sur « le parking de Pete », une zone qui se révéla plus accidentée que prévu, manœuvra et toucha le sol à 6 h 54 min 36 s UTC le 19 novembre, à 535 pieds (163 m) de la sonde. Le point d'atterrissage se situait à 3,01239° S et 23,42157° O, à environ 950 milles à l'ouest du site d'Apollo 11. Le jet du moteur sabla la Surveyor 3, et les analyses ultérieures montrèrent qu'il lui avait retiré plus de poussière qu'il ne lui en avait déposé.

Conrad, le plus petit des premiers groupes d'astronautes, posa le pied sur la Lune avec une plaisanterie convenue à l'avance : « Youpi ! Pour Neil, ce fut peut-être un petit pas, mais pour moi c'en est un grand ». Il avait parié 500 dollars avec la journaliste Oriana Fallaci qu'il le dirait, et ne toucha jamais son gain. Peu après, en déplaçant la caméra de télévision couleur, Bean la pointa involontairement vers le Soleil et détruisit son tube capteur, ce qui mit presque immédiatement fin à la retransmission depuis la surface.

Après avoir hissé le drapeau, ils consacrèrent la majeure partie de la sortie à déployer l'ALSEP, loin du module pour le protéger de la poussière soulevée au décollage. Il y eut des contretemps : l'élément de plutonium du générateur SNAP-27 refusait de sortir de son conteneur et il fallut le frapper avec un marteau. De retour au LM, dont le sismomètre enregistrait déjà les pas, ils prélevèrent un tube témoin et d'autres échantillons. La première sortie dura 3 heures, 56 minutes et 3 secondes.

Conrad avait atterri entre deux des quatre points prévus, si bien qu'à Houston on fusionna deux itinéraires en un seul, un parcours presque circulaire. La première halte fut le cratère Head, où Bean remarqua que sous les traces de pas de Conrad apparaissait un matériau plus clair, éjecté du cratère Copernic, à 370 km au nord ; les échantillons de Head permirent de dater cet impact à environ 810 millions d'années selon la datation initiale. Ils continuèrent par les cratères Bench et Sharp, passèrent près de Halo et descendirent avec prudence vers le cratère Surveyor, craignant que le sol ne cède ou que la sonde ne bascule ; ils trouvèrent un terrain ferme et la sonde stable.

Ils photographièrent Surveyor 3 en détail et en rapportèrent la caméra de télévision, la pelle motorisée et des fragments de câble, de tube d'aluminium et de verre. Les scientifiques voulaient savoir comment l'exposition prolongée à l'environnement lunaire affectait engrenages, optiques et lubrifiants, et si des organismes piégés dans le câble avaient survécu. Conrad et Bean avaient discrètement emporté un retardateur pour se photographier ensemble devant la sonde, mais on ne le retrouva pas parmi les échantillons. Après être passés par le cratère Block, ils regagnèrent le module. La seconde sortie dura 3 heures, 49 minutes et 15 secondes ; à elles deux, ils s'éloignèrent jusqu'à 410 m du LM et rassemblèrent 33,45 kg d'échantillons.

Pendant que ses compagnons étaient en bas, Gordon localisa au sextant à la fois l'Intrepid et la Surveyor et communiqua leurs positions à Houston. Il prépara et exécuta un changement de plan orbital pour compenser la rotation lunaire et se placer favorablement pour le rendez-vous, et réalisa l'expérience de photographie multispectrale, avec quatre appareils Hasselblad munis de filtres différents pointés par un hublot, pour étudier la composition de zones qui ne seraient pas visitées de sitôt, parmi lesquelles des destinations possibles de futures missions.

L'Intrepid décolla le 20 novembre à 14 h 25 min 47 s UTC, après 31 heures et 31 minutes à la surface selon la NASA, et s'amarra au Yankee Clipper environ trois heures et demie plus tard. Une fois vidé, l'étage de remontée fut largué et, piloté depuis la Terre, s'écrasa sur la Lune. Ce fut le premier séisme artificiel enregistré sur notre satellite : le sismomètre recueillit des vibrations pendant plus d'une heure, d'une durée qui surprit les sismologues. L'équipage passa un jour de plus en orbite à photographier des sites candidats pour de futurs alunissages, avec un second changement de plan, et l'allumage du retour eut lieu à 172 heures et 27 minutes de mission. Pendant le voyage de retour, il y eut du temps pour se reposer, une conférence de presse télévisée et la photographie d'une éclipse solaire causée par la Terre, que Bean jugea la vue la plus spectaculaire du vol.

Le Yankee Clipper amerrit le 24 novembre 1969 à 20 h 58 min 24 s UTC dans le Pacifique Sud, au sud-est des Samoa, après 244 heures, 36 minutes et 25 secondes de vol selon la NASA. L'impact fut rude : une caméra se détacha et frappa Bean au front. Le porte-avions USS Hornet récupéra l'équipage, qui entra dans l'installation mobile de quarantaine tandis que les échantillons et les pièces de Surveyor voyageaient par avion vers le laboratoire de réception lunaire de Houston. Les astronautes y arrivèrent le 29 novembre et sortirent de quarantaine le 10 décembre.

L'emblème reflète l'origine navale de l'équipage : un clipper approche de la Lune en représentation du Yankee Clipper, avec le drapeau américain et une bordure bleu et or, les couleurs traditionnelles de la Marine. La NASA expliqua que le clipper, qui rapprochait des côtes lointaines des États-Unis, symbolisait la nouvelle ère de l'exploitation de l'espace. Il porte quatre étoiles : trois pour les membres de l'équipage et une pour Clifton Williams, ajoutée à la proposition de Bean.

Conrad convainquit Bean de rejoindre le programme Skylab, où Conrad commanda Skylab 2, première mission habitée vers la station, et Bean Skylab 3. Gordon resta dans le programme Apollo comme commandant de réserve d'Apollo 15 dans l'espoir de fouler la Lune sur Apollo 18, qui fut annulé, et ne retourna jamais dans l'espace. L'ALSEP fonctionna pendant des années : son magnétomètre s'éteignit le 14 juin 1974 et toutes les expériences actives furent déconnectées le 30 septembre 1977, surtout pour des raisons budgétaires.

Le module de commande fut exposé au Salon du Bourget, passa par le centre Langley de la NASA et est exposé au Virginia Air and Space Center de Hampton ; la propriété passa à la Smithsonian Institution en juillet 1971. Le module de service s'est probablement désintégré lors de la rentrée et le S-IVB reste en orbite solaire. En 2009 et 2011, la sonde Lunar Reconnaissance Orbiter a photographié le site d'alunissage, où subsistent l'étage de descente, l'ALSEP, Surveyor 3 et les empreintes des astronautes.