Apollo 17

Apollo 17 fut la dernière des expéditions habitées du programme Apollo et la sixième, et à ce jour la plus récente, à déposer des êtres humains à la surface de la Lune. Son calendrier initial était très différent de celui qui fut finalement suivi : le plan provisoire fixé par la NASA en 1969 la situait en septembre 1971, mais l'accident d'Apollo 13 obligea à modifier les vaisseaux et retarda tout ce qui suivait. Lorsque, début 1970, Apollo 20 fut annulée, puis Apollo 18 en septembre de la même année, l'agence décida de ne plus voler qu'à raison de deux missions Apollo par an, et Apollo 17 devint la clôture définitive de l'exploration lunaire habitée de cette génération.

La date de décembre 1972 eut en outre une lecture politique. Le président Richard Nixon avait vécu la crise d'Apollo 13 avec une vive inquiétude et, craignant qu'une nouvelle mission en difficulté ne coïncide avec sa campagne de réélection, envisagea un temps de retirer du budget les fonds d'Apollo 17. Il finit par accepter qu'elle vole en décembre, après les élections présidentielles de novembre, afin qu'un éventuel désastre ne puisse influencer les urnes.

L'équipage d'Apollo 17 est indissociable de la pression exercée par la communauté scientifique. Selon la rotation habituelle du programme, l'équipage de réserve d'une mission volait comme titulaire trois vols plus tard ; en 1969, la NASA avait nommé comme réserve d'Apollo 14 Gene Cernan, Ronald Evans et Joe Engle, ancien pilote du X-15, ce qui les plaçait sur la ligne de départ d'Apollo 17. Harrison Schmitt, géologue professionnel devenu astronaute, avait été réserve d'Apollo 15 et, selon la même logique, aurait dû voler comme pilote du module lunaire d'Apollo 18.

L'annulation d'Apollo 18 changea tout. Les scientifiques réclamaient qu'un véritable géologue, et non un pilote doté d'une formation géologique complémentaire, foule le sol lunaire, et la NASA assigna Schmitt comme pilote du module lunaire d'Apollo 17. Deke Slayton, directeur des opérations d'équipage, dut alors décider qui occuperait les deux autres places : le reste de la réserve d'Apollo 15, Dick Gordon et Vance Brand, ou Cernan et Evans. Il choisit ces derniers, mais pas à l'unanimité : en janvier 1971, Cernan avait écrasé un hélicoptère Bell 47G dans la rivière Indian, près du cap Kennedy, lors d'un entraînement, un accident attribué à une erreur d'appréciation de l'altitude. Jim McDivitt, à la tête du bureau du programme des vaisseaux Apollo, s'y opposa pour cette raison, mais Slayton rejeta l'objection. Cernan demanda à voler avec Engle, son compagnon d'entraînement, et on lui fit clairement comprendre que Schmitt volerait de toute façon ; il accepta. L'équipage titulaire fut annoncé publiquement le 13 août 1971.

Chacun arrivait avec une biographie différente. Cernan, capitaine de la marine américaine âgé de 38 ans, appartenait au troisième groupe d'astronautes, sélectionné en 1963, et avait déjà volé sur Gemini 9A en 1966 puis comme pilote du module lunaire d'Apollo 10 en 1969, ce qui ferait de lui l'un des deux seuls hommes à s'être rendus deux fois sur la Lune. Evans, capitaine de corvette de la marine âgé de 39 ans, venait du cinquième groupe, de 1966, et avait été soutien d'Apollo 7 et d'Apollo 11 et réserve d'Apollo 14. Schmitt, civil de 37 ans et docteur en géologie de Harvard, faisait partie du quatrième groupe, le premier à comprendre des scientifiques, sélectionné en 1965. Pour Evans et Schmitt, ce serait leur premier vol spatial.

L'équipage de réserve eut lui aussi sa propre histoire. On nomma d'abord l'équipage d'Apollo 15, David Scott, Alfred Worden et James Irwin, mais en mai 1972 il fut écarté à la suite de l'affaire des enveloppes postales d'Apollo 15. Il fut remplacé par John W. Young et Charles Duke, qui venaient de fouler la Lune lors d'Apollo 16, ainsi que par Stuart Roosa, pilote du module de commande d'Apollo 14 ; Ken Mattingly déclina le poste pour passer plus de temps avec sa famille après la naissance de son fils. L'équipe de soutien fut formée de Robert F. Overmyer, Robert A. Parker et C. Gordon Fullerton, et les directeurs de vol furent Gerry Griffin, Gene Kranz, Neil B. Hutchinson, Pete Frank et Charles R. Lewis.

L'insigne, dessiné par l'artiste Robert McCall à partir des idées de l'équipage, montre le visage du dieu Apollon, inspiré de l'Apollon du Belvédère des musées du Vatican, sur un aigle américain aux barres rouges et à trois étoiles blanches, une par astronaute. À l'arrière-plan apparaissent la Lune, Saturne et une galaxie ou nébuleuse, et l'aile de l'aigle recouvre en partie la Lune, signe d'une présence humaine déjà établie. Au rouge, au blanc et au bleu s'ajouta l'or, symbole de l'« âge d'or » du vol spatial que l'on espérait inaugurer.

Pour les indicatifs, l'équipage rechercha des noms ancrés dans l'histoire américaine et qui remercient le soutien du public. Le module de commande fut nommé America, en souvenir des voiliers du même nom du XIXe siècle, et le module lunaire Challenger, préféré à l'alternative Heritage parce que, selon les mots de Cernan, il décrivait mieux ce que l'avenir réservait au pays : un défi.

Étant le dernier alunissage, Apollo 17 fut conçue comme une mission de type J, avec trois jours au sol, une capacité scientifique accrue et un véhicule d'exploration lunaire, et le choix du site se fit en privilégiant des lieux prioritaires jamais visités. Furent écartés tour à tour le cratère Copernic, parce qu'Apollo 12 avait déjà recueilli du matériau de cet impact et que la zone de Mare Imbrium était très étudiée ; les hautes terres près de Tycho, en raison de l'accidenté du terrain ; le cratère Tsiolkovski, sur la face cachée, à cause du coût du maintien des communications avec la Terre ; et une région au sud-ouest de Mare Crisium, en raison de la facilité avec laquelle une sonde soviétique pouvait l'atteindre, ce que fit effectivement Luna 20 peu après. Schmitt défendit un alunissage sur la face cachée jusqu'à ce que Christopher C. Kraft lui explique qu'il n'y avait pas d'argent pour les satellites de communication nécessaires.

La décision finale se joua entre le cratère Alphonsus, le cratère Gassendi et la vallée de Taurus-Littrow. Les objectifs étaient de recueillir du matériau ancien des hautes terres loin de Mare Imbrium, d'échantillonner un volcanisme récent et de se superposer le moins possible aux traces orbitales d'Apollo 15 et d'Apollo 16. Le fait qu'Al Worden, pilote du module de commande d'Apollo 15, ait survolé la vallée et décrit des formations d'aspect volcanique pesa lourd. Gassendi fut écarté en raison de la difficulté d'atteindre son pic central, et Alphonsus, plus simple sur le plan opérationnel, offrait moins d'intérêt scientifique. Lors de sa dernière réunion, en février 1972, le comité de sélection des sites d'alunissage recommanda à l'unanimité Taurus-Littrow, où l'on espérait trouver des vestiges d'un glissement de la paroi sud de la vallée et des traces d'un volcanisme explosif relativement jeune.

Les astronautes se préparèrent comme lors des missions précédentes au maniement des combinaisons, à la collecte d'échantillons, à la navigation avec le véhicule d'exploration, à la survie et à l'amerrissage, mais la géologie de terrain atteignit une intensité inédite. Les sorties étaient organisées comme si elles avaient lieu sur la Lune : photographies aériennes, cartes, itinéraire suggéré et tâches à chaque arrêt. Elles débutèrent en octobre 1971 au parc national de Big Bend, au Texas, et à partir de juin 1972 des sites reproduisant Taurus-Littrow furent choisis. Au total, l'équipage d'Apollo 17 effectua quatorze sorties de terrain, contre une seule pour l'équipage d'Apollo 11.

Les instructeurs, comme Gordon Swann, craignaient que Cernan ne s'en remette entièrement à Schmitt pour tout ce qui touchait à la géologie, mais les deux hommes formèrent une équipe efficace : Cernan apprit à décrire avec précision ce qu'il voyait et à travailler de manière autonome, tandis que Schmitt rendait compte de la géologie de chaque arrêt afin que les scientifiques de la salle de soutien ajustent les tâches. William R. Muehlberger alla jusqu'à dire qu'en pratique, Schmitt dirigeait la mission depuis la Lune. Evans suivit son propre programme : il survola des formations géologiques avec le géologue et pilote Dick Laidley à différentes altitudes pour simuler la vue depuis l'orbite lunaire, et Farouk El-Baz l'instruisit en géologie lunaire jusque peu avant le lancement.

Le vaisseau d'Apollo 17 était composé du module de commande et de service CSM-114, du module lunaire LM-12, de l'adaptateur SLA-21 et de la tour de sauvetage. Il fut lancé par la Saturn V SA-512, l'une des quinze construites et la douzième à voler, légèrement plus légère que celle d'Apollo 16 mais plus lourde que celle de toute autre mission habitée du programme. Les éléments arrivèrent à Kennedy de façon échelonnée : le second étage S-II en octobre 1970, le S-IVB en décembre de la même année et le premier étage S-IC en mai 1972 ; le véhicule d'exploration lunaire arriva en juin 1972.

Les essais en chambre à vide révélèrent des défauts qu'il fallut corriger : le radar de rendez-vous du module lunaire avait reçu une surtension et Grumman le remplaça, le radar d'atterrissage tombait en panne de manière intermittente et fut lui aussi changé, et les moteurs de direction du véhicule d'exploration furent remplacés. La fusée fut assemblée dans le bâtiment d'assemblage des véhicules entre mai et juin 1972, en même temps que les lanceurs de Skylab, et le 28 août elle sortit vers le pas de tir 39A devant environ cinq mille riverains qui, bien qu'un autre Saturn V restât pour Skylab, vécurent ce trajet comme des adieux. Le compte à rebours débuta le 5 décembre 1972.

Le décollage était prévu à 21h53, heure de l'Est, le 6 décembre, mais le séquenceur interrompit le compte à rebours à trente secondes de la fin, faute d'avoir enregistré la pressurisation du réservoir d'oxygène liquide du troisième étage, que le contrôle avait résolue manuellement. Ce fut le seul retard de tout le programme Apollo causé par une défaillance d'équipement sur le pas de tir. Après deux heures et quarante minutes, Apollo 17 décolla à 0h33 le 7 décembre 1972 : le dernier lancement habité d'une Saturn V et le seul de nuit. Près d'un demi-million de personnes y assistèrent aux abords de Kennedy, parmi elles Neil Armstrong et Dick Gordon, et le panache fut visible depuis Miami.

Le troisième étage se ralluma pour l'injection translunaire et, afin de rattraper le temps perdu, une trajectoire plus rapide fut choisie. Evans sépara le module de commande, le fit pivoter, s'arrima au module lunaire et l'extrait ; le S-IVB fut ensuite dirigé vers la Lune, où son impact fit vibrer les sismomètres d'Apollo 12, 14, 15 et 16. Pendant la traversée, l'équipage avança les horloges de la mission de deux heures et quarante minutes pour s'ajuster au plan de vol, Evans répara un loquet récalcitrant entre les deux vaisseaux et, surtout, prit une photographie de la Terre qui deviendrait universelle sous le nom de The Blue Marble. Le 10 décembre, le moteur du module de service freina l'ensemble et le plaça en orbite lunaire.

Le 11 décembre, Cernan et Schmitt passèrent dans le Challenger, se séparèrent de l'America et, après avoir abaissé le point le plus bas de leur orbite à environ 16,9 km au-dessus du site d'alunissage, allumèrent le moteur de descente. Environ dix minutes plus tard, le module bascula et Cernan put voir le terrain et choisir le point final pendant que Schmitt lui énonçait les données de l'ordinateur. Le Challenger se posa à 14h55, heure de l'Est, à environ 200 mètres à l'est du point prévu. Evans resta seul en orbite.

Cernan et Schmitt restèrent environ 75 heures à la surface et effectuèrent trois activités extravéhiculaires. Lors de la première, débutée quatre heures après l'alunissage, Cernan consacra le premier pas d'Apollo 17 à tous ceux qui l'avaient rendu possible. Ils déchargèrent le véhicule d'exploration, déployèrent à l'ouest du module la station scientifique ALSEP, dont le forage donna plus de travail que prévu, et posèrent des charges sismiques. Un coup de marteau arracha le rallonge du garde-boue arrière droit du véhicule et la poussière commença à les recouvrir.

La deuxième sortie, le 12 décembre, débuta par une réparation conçue à Houston et transmise par John Young : quatre cartes en papier rigide assemblées avec du ruban adhésif et maintenues par des pinces, qui tinrent jusqu'à presque la fin de la mission et valurent aux astronautes une affiliation honoraire à vie à une association d'ateliers de carrosserie. À la station 2, près du cratère Nansen au pied du Massif Sud, ils atteignirent 7,6 km du module lunaire, la plus grande distance à laquelle quiconque se soit jamais éloigné d'un vaisseau pressurisé sur un autre corps céleste. À la station 4, le cratère Shorty, Schmitt découvrit un sol orangé : de minuscules sphères de verre volcanique qui s'avérèrent provenir d'une source de lave vieille de plus de trois milliards cinq cents millions d'années, mises au jour par l'impact ayant formé Shorty il y a moins de vingt millions d'années. Ce jour-là, ils recueillirent 34 kg d'échantillons et la sortie dura sept heures et trente-sept minutes, un record de durée.

La troisième sortie, le 13 décembre, fut la dernière du programme Apollo. Ils parcoururent la base du Massif Nord et les Collines Sculptées, étudièrent l'énorme bloc fendu de la station 6, baptisé Tracy's Rock du nom de la fille de Cernan, et achevèrent les arrêts au cratère Van Serg, réunissant 66 kg d'échantillons supplémentaires. Là, ou à proximité, provinrent deux pièces célèbres : l'échantillon 70215, la plus grosse roche rapportée par la mission, et l'échantillon 76535, une troctolite considérée comme la plus ancienne roche lunaire « non choquée » connue, clé pour étudier si la Lune eut un noyau à dynamo. Ils dédièrent une brèche, la Roche de l'Amitié, aux pays de la Terre représentés par des étudiants présents au centre de contrôle, découvrirent la plaque commémorative du module, et Cernan prononça ses célèbres paroles d'adieu avant de remonter le dernier, devenant la dernière personne à avoir foulé la Lune.

Pendant ce temps, Evans faisait fonctionner les instruments du compartiment scientifique, circularisa l'orbite du module de commande, photographia des formations telles qu'Ératosthène, Copernic ou les abords du Mare Orientale en profitant de la lumière terrestre, dessina la couronne solaire et exécuta le changement de plan nécessaire au rendez-vous. Il signala des éclats de lumière dans la zone de Grimaldi et du Mare Orientale, les phénomènes lunaires transitoires. Le programme de travail le laissa si fatigué qu'une matinée il s'endormit une heure. Au total, il passa environ 148 heures en orbite lunaire, plus que quiconque.

Le 14 décembre, l'étage de remontée du Challenger décolla de Taurus-Littrow et, environ deux heures plus tard, s'arrima à l'America. Une fois les échantillons transférés, le module lunaire fut largué et s'écrasa sur la Lune sous l'écoute des sismomètres. Le 16 décembre, le moteur du module de service entama le retour. Pendant le trajet, Evans sortit 65 minutes à l'extérieur pour récupérer les films du compartiment scientifique, Schmitt se tenant à l'écoutille, à environ deux cent quatre-vingt-seize mille kilomètres de la Terre : la dernière sortie spatiale du programme. Le 19 décembre 1972, le module de commande amerrit dans le Pacifique à 6,4 km du navire USS Ticonderoga et, 52 minutes plus tard, l'équipage était à bord, tandis que le centre de contrôle de Houston, rempli d'anciens contrôleurs et astronautes, applaudissait la fin du programme.

Apollo 17 clôtura le programme avec plusieurs records : la plus longue mission habitée d'alunissage, environ 12 jours et 14 heures ; le plus long séjour à la surface, 75 heures ; la plus grande somme d'activité extravéhiculaire lunaire, 22 heures et 4 minutes ; le plus grand retour d'échantillons, environ 115 kg ; et le plus grand nombre d'orbites lunaires, 75. Après elle, aucun être humain ne quitta plus l'orbite terrestre basse jusqu'au survol lunaire d'Artemis II en avril 2026. Aucun de ses membres d'équipage ne revola. Cernan quitta la NASA et la Marine en 1976 et mourut en 2017 ; Evans se retira de la Marine en 1976 et de la NASA en 1977 et mourut en 1990 ; Schmitt quitta l'agence en 1975 et, en 1976, remporta un siège de sénateur du Nouveau-Mexique. Le module de commande America est exposé au Space Center Houston, l'étage de descente du Challenger repose toujours dans la vallée, photographié par le Lunar Reconnaissance Orbiter en 2009 et 2011, et en 2023 une étude de données anciennes de l'expérience sismique montra que cet étage provoque de légères secousses chaque matin lunaire en se dilatant sous l'effet de la chaleur. L'un des conteneurs d'échantillons scellés sous vide à la station 3 ne fut ouvert qu'en 2022, dans l'attente de meilleures techniques d'analyse.