Projet Gemini · NASA · Habité

Gemini X

18 juil. 1966, 22:20
Date de lancement
2
Nombre de membres d'équipage
2 j 22 h
Durée
Succès
Résultat

Gemini X fut la huitième mission habitée du programme Gemini et vola du 18 au 21 juillet 1966, avec John W. Young comme commandant et Michael Collins comme pilote. Conçue après que Gemini IX-A eut laissé une bonne partie de ses objectifs inaccomplis, ce fut le vol le plus complexe jamais tenté jusqu'alors : en trois jours, il devait rejoindre deux véhicules cibles distincts, allumer pour la première fois le moteur principal d'un Agena avec un équipage arrimé à celui-ci, et faire sortir un homme dans le vide à deux reprises. La mission accomplit les trois choses. Après un premier rendez-vous coûteux en ergols — les manœuvres finales consommèrent près de 181 kilogrammes, trois fois plus que sur n'importe quel vol précédent, à cause d'une défaillance de la navigation optique au sextant —, Young arrima le vaisseau à l'Agena 10 à cinq heures cinquante-deux minutes de vol. Un allumage de quatre-vingts secondes du moteur de la cible éleva l'ensemble jusqu'à un apogée de 763,8 kilomètres, le point le plus haut jamais atteint par un être humain jusque-là, record que Gemini XI battrait deux mois plus tard. Par des manœuvres successives de l'Agena lui-même, l'équipage redescendit ensuite vers le plan du véhicule cible abandonné par Gemini VIII, inerte depuis mars et dépourvu de transpondeur radar, et le localisa optiquement exactement là où le NORAD annonçait qu'il se trouverait. Collins y réalisa la première sortie de translation entre deux véhicules de l'histoire : il se propulsa jusqu'à l'Agena mort, perdit sa prise sur le cône d'amarrage lisse, retrouva sa position à l'aide d'un pistolet de manœuvre à azote et arracha au véhicule le collecteur de micrométéorites S-10, exposé à l'espace depuis quatre mois. Ce fut la première fois qu'un être humain rendait visite à un objet abandonné en orbite. Le vol révéla aussi les limites de la technique de 1966. Une sortie debout antérieure, consacrée à la photographie ultraviolette de la Voie lactée australe, s'acheva prématurément quand les deux membres d'équipage se mirent à pleurer à cause des deux ventilateurs de la combinaison allumés en même temps ; l'appareil Hasselblad de Collins se détacha et fut perdu pendant la seconde sortie, écourtée à trente-neuf minutes faute d'ergols ; et le collecteur récupéré sur le flanc du vaisseau lui-même s'échappa par l'écoutille au moment de jeter l'équipement usagé. Gemini X amerrit dans l'Atlantique occidental à 5,4 kilomètres du point visé et fut récupérée par l'USS Guadalcanal après 43 révolutions et 70 heures 46 minutes de vol. Son héritage fut directement applicable à Apollo : elle démontra qu'un véhicule habité pouvait utiliser un autre véhicule comme remorqueur spatial, que les orbites hautes pouvaient être parcourues en évitant la radiation piégée, et que le travail hors du vaisseau demeurait, de loin, le problème le moins bien résolu du programme.

Objectifs

Le but principal était de réaliser des essais de rendez-vous et d'amarrage avec le véhicule Agena. Le plan de mission comprenait en outre un rendez-vous avec l'Agena resté en orbite après Gemini VIII, deux sorties extravéhiculaires et la réalisation de quinze expériences scientifiques, technologiques et médicales.

Charge utile

Volaient John Young et Michael Collins avec l'Agena lancé pour la mission et, comme seconde cible passive, l'Agena de Gemini VIII. Les quinze expériences embarquées couvraient la photographie de la lumière zodiacale et la photographie synoptique du terrain et météorologique, la collecte de micrométéorites, une caméra astronomique ultraviolette, la mesure du sillage ionique et l'érosion par météoroïdes ; parmi celles de la coque figuraient le magnétomètre triaxial (MSC-3), le spectromètre bêta (MSC-6) et le spectromètre de bremsstrahlung (MSC-7).

Histoire

Une mission née du mécontentement

Quand Gemini IX-A amerrit le 6 juin 1966, l'ambiance à la NASA n'est pas à la fête. L'administrateur adjoint Robert C. Seamans consigne par écrit son insatisfaction devant les résultats obtenus et la façon dont les missions sont conduites : les équipes de vol, de sol et des opérations ont certes bien fait ce qu'elles avaient à faire, mais les résultats restent trop en deçà des objectifs fixés. Seamans veut une commission d'examen des missions et énumère les points qu'elle devra étudier : les mesures correctives après l'échec de l'Atlas-Agena, le problème de mise à jour du guidage qui avait retardé le lancement de deux jours, l'incident de la coiffe de l'ATDA et les difficultés de régulation thermique de la combinaison. Il veut aussi que la commission s'assure que les objectifs et les solutions de repli soient choisis avec soin et bien à l'avance du lancement.

George E. Mueller crée la Gemini Mission Review Board et en confie la présidence à son adjoint, James C. Elms ; elle compte aussi Edgar M. Cortright, administrateur associé adjoint pour les Sciences et Applications, le général de division Vincent G. Huston, chef de l'Eastern Test Range de l'US Air Force, et Charles W. Mathews, responsable du Gemini Program Office. La commission commence par fixer les règles du jeu avec lesquelles elle rédigera ses recommandations pour chacune des missions restantes : les bénéfices pour Apollo, pour la science et pour la technologie seraient pesés face aux risques pour la sécurité de l'équipage, et la politique de planification elle-même serait examinée, en se demandant si l'on programmait trop, ou pas assez.

Gemini X
Vue depuis Gemini 10 2

Pour Gemini X, cependant, la commission arrive trop tard. Avec un lancement fixé au 18 juillet, la planification est pratiquement bouclée. Elle confronte bien les objectifs de la mission à ses nouvelles règles, mais il n'y a ni le temps ni l'occasion d'apporter plus que des changements mineurs. Gemini X part donc telle qu'elle avait été conçue : comme Gemini VIII et Gemini IX, un vol complexe à objectifs multiples, à ceci près que, cette fois, les objectifs sont les plus ambitieux jamais tentés dans le programme.

La décision du double rendez-vous

L'objectif central est un double rendez-vous avec deux véhicules Agena : l'un lancé spécialement pour la mission, l'autre passif — le reste inerte de la cible de Gemini VIII, qui tourne autour de la Terre sans énergie électrique depuis le mois de mars. Et pour atteindre cette seconde cible, on utiliserait le moteur principal du premier : le vaisseau arrimé se servirait de l'Agena comme d'un remorqueur spatial.

Utiliser le moteur principal de l'Agena pendant qu'il est arrimé au vaisseau est une idée âprement débattue lors de deux missions précédentes, sans jamais avoir été mise à l'épreuve. Quand l'Atlas de la cible de Gemini IX sombre dans l'Atlantique le 17 mai 1966, le temps des discussions est révolu. Ni Gemini VIII ni Gemini IX-A n'ont apporté l'expérience attendue de l'allumage du moteur de l'Agena avec le vaisseau arrimé ; il ne reste que trois vols dans le programme, et aucun essai préliminaire à faible intensité n'est prévu avant. Le lendemain, Mathews annonce la décision à son équipe : Gemini X s'arrimerait à l'Agena 10, et ensemble ils monteraient jusqu'à l'Agena 8.

Le second volet du double rendez-vous est de loin le plus délicat. L'Agena de Gemini VIII, comme tout véhicule en orbite terrestre, précessionne depuis des mois au-dessus et en dessous de l'équateur tout au long de sa trajectoire. Sans aide possible depuis une cible morte, l'Agena de Gemini X comme le vaisseau devraient être lancés à des instants d'une extrême précision. Et si quelque chose retardait les lancements ? C'était déjà arrivé, plus souvent qu'à son tour. Les planificateurs devraient alors produire en catastrophe un nouveau jeu de chiffres. Les événements étant si étroitement enchaînés, un retard ou une défaillance en un point quelconque menaçait tous les objectifs du vol à la fois.

Young et Collins : « ils doivent être fous »

Le 24 janvier 1966, la NASA annonce que John W. Young et Michael Collins piloteront Gemini X. Young, vétéran de Gemini 3, sera le commandant ; Collins, du troisième groupe d'astronautes, effectuera son premier vol en tant que pilote. James Lovell et Edwin Aldrin avaient d'abord été désignés équipage de réserve, mais le 21 mars 1966, après la mort d'Elliot See et de Charles Bassett dans l'accident du T-38, la réorganisation des affectations les a écartés, et Alan Bean et Clifton Williams sont devenus les remplaçants de Gemini X.

Gemini X
Vue depuis Gemini 10

Quand Young entend pour la première fois le plan du double rendez-vous, il pense, racontera-t-il plus tard, qu'« ils doivent être fous ». Il a deux inquiétudes bien précises. La première : sera-t-il capable de freiner les deux véhicules assemblés et de les arrêter à temps pour ne pas percuter le second Agena ? La seconde : sera-t-il seulement capable de le trouver ? L'Agena de Gemini VIII, privé d'énergie électrique, est mort, sans transpondeur radar ni aucun autre appareil pour aider à la recherche. Il faudrait le repérer avec le seul équipement optique. « Nous n'avions travaillé aucune de ces procédures », se souvient Young. « Le problème d'un rendez-vous optique, c'est qu'on ne peut pas savoir à quelle distance on se trouve de la cible. Aux vitesses dont on parlait, à certaines portées, on ne pouvait vraiment pas savoir si l'on s'éloignait ou si l'on se rapprochait. »

Young a aussi expliqué qu'« on n'avait pas de programme de sortie extravéhiculaire », mais cela allait vite changer. Collins mènerait des expériences, récupérerait des paquets aussi bien à l'extérieur de son propre vaisseau que sur la cible passive, essaierait un pistolet de manœuvre et rendrait visite à un véhicule non stabilisé. Le propulseur dorsal qu'Eugene Cernan n'avait pas pu utiliser lors de Gemini IX-A fut retiré des missions X et XI et remplacé par un cordon ombilical de 15 mètres fournissant oxygène et alimentation électrique depuis le vaisseau.

Tracer la route vers le haut

Décider quoi faire n'était que le commencement ; le plus grand défi était de savoir comment le faire. En façonnant Gemini X pour le double rendez-vous, les planificateurs en profitèrent pour donner à l'équipage une expérience utile de la navigation à bord, avec équipement optique, cartes et ordinateur de bord : le rendez-vous avec la première cible aurait lieu dès la quatrième orbite, calculé pour l'essentiel depuis la cabine.

Gemini X
Détroit de Gibraltar, mer Méditerranée, Espagne, vu depuis Gemini 10 (s66-45749)

La séquence de la mission fut la décision suivante. Quand fallait-il effectuer le double rendez-vous, le deuxième jour ou le troisième ? On convint finalement de consacrer le deuxième jour aux expériences et le troisième à la poursuite de la cible passive, ce qui créait en soi un conflit d'objectifs : si l'Agena 10 était nécessaire pour amener le vaisseau jusqu'à la seconde cible, nombre des expériences prévues ne pouvaient pas être menées vaisseaux arrimés. Une cinquantaine de personnes débattirent du problème lors d'une réunion sur les trajectoires et les orbites, le 28 avril 1966. Il était clair qu'il faudrait ajuster les dates de lancement pour obtenir la meilleure relation de phase entre vaisseau et cible, au service à la fois du double rendez-vous et des expériences.

Même en supposant que les deux lancements se déroulent comme prévu, façonner le second rendez-vous restait une tâche exigeante. Le commandement de la défense aérospatiale de l'Amérique du Nord, NORAD, à Colorado Springs, suivait la trace de l'Agena 8 depuis qu'il avait perdu son énergie électrique. Pour amorcer le rendez-vous, l'ensemble arrimé Gemini X/Agena 10 devait d'abord entrer dans une large orbite elliptique, de 298 kilomètres au périgée et 752 à l'apogée. Après six révolutions destinées à juger des relations de phase, l'Agena 10 manœuvrerait vers le bas jusqu'à une orbite quasi circulaire de 398 kilomètres, proche du couloir orbital de l'Agena 8 tel que le communiquait NORAD.

Le plafond de radiation

Le volet à haute altitude du vol ravivait les réticences habituelles. Si la Gemini Program Office ne s'opposait plus à l'utilisation du gros moteur de l'Agena avec les véhicules arrimés, McDonnell voyait d'un mauvais œil que le vaisseau traverse tant d'orbites hautes, ce qui pouvait compromettre une rentrée d'urgence si les rétrofusées ne fonctionnaient pas comme prévu. S'y ajoutait la zone de radiation de l'Atlantique Sud.

Lors d'une réunion sur les trajectoires et les orbites, fin juin 1966, l'altitude maximale acceptable pour le double rendez-vous fut fixée à 298 par 1 065 kilomètres, à partir des contraintes de radiation et des niveaux réellement mesurés en 1964. Mais la décision d'utiliser l'Agena pour des manœuvres en configuration arrimée était déjà prise, et il fallut mettre les réticences de côté. Après une étude minutieuse, les planificateurs conclurent qu'une rentrée d'urgence depuis une orbite elliptique à 298 kilomètres de périgée restait possible même en n'allumant que trois des quatre rétrofusées. Enfin, ils tracèrent avec le plus grand soin la trace au sol du vaisseau pour éviter les zones de radiation les plus intenses.

Gemini X
Maurer 70mm Gemini CameraSanjay Acharya (CC BY SA), vía commons

Le souvenir des vols précédents encore frais en mémoire — quand personne n'était certain de quelle cible, s'il y en avait une, les attendrait là-haut —, des plans alternatifs et de secours furent préparés. Si le véhicule cible de ce vol n'atteignait pas l'orbite, la mission serait rebaptisée X-A et le vaisseau serait lancé sur une orbite de 162 par 385 kilomètres pour rejoindre l'Agena 8 à la seizième révolution. Les plans alternatifs couvraient aussi les expériences, la sortie extravéhiculaire et les essais de systèmes.

18 juillet 1966 : deux lancements en cent minutes

Après la revue prévol, le repas traditionnel et le rituel de l'habillage, Young et Collins quittèrent les locaux de l'équipage le 18 juillet 1966 en direction du pas de tir 19, pour entamer le vol habité le plus complexe jamais tenté jusque-là. On les avait réveillés à midi pour un décollage prévu à 17 h 20, quand une fenêtre de trente-cinq secondes offrait la meilleure chance de rejoindre les deux Agena.

L'Atlas éleva sa charge à 15 h 39, avec deux secondes de retard seulement ; c'était le 299e lancement d'un Atlas et le centième pour la NASA. Cent minutes plus tard, le lanceur Titan II GLV propulsa le vaisseau vers le ciel exactement à l'heure prévue. Hormis une légère secousse et un bourdonnement dans les oreilles, Young et Collins connurent une ascension agréable pour commencer la poursuite de leur première cible.

En entrant sur une orbite de 159,9 par 268,9 kilomètres, Gemini X se trouvait à 1 800 kilomètres derrière son Agena. Le directeur de vol Glynn Lunney informa l'équipage que tout était prêt pour un rendez-vous à la quatrième orbite.

Le sextant, la lueur atmosphérique et une facture de 181 kilogrammes

Collins sortit de son logement un sextant Kollsman pour prendre des visées sur des étoiles choisies et tenter la navigation optique. Young pointait le vaisseau pendant que son coéquipier cherchait à repérer l'horizon. Collins s'aperçut qu'il utilisait la mauvaise référence en voyant des étoiles sous la ligne : il avait confondu la lueur atmosphérique, cette bande de lumière rayonnante de la haute atmosphère, avec l'horizon. Même après avoir corrigé son erreur, il ne parvint pas à faire fonctionner correctement la lentille du sextant, car l'image optique des étoiles ne correspondait pas à ce qu'on lui avait appris. Il délaissa le Kollsman pour essayer un instrument Ilon, qui ne servit pas à grand-chose non plus, son champ de vision étant trop limité.

Gemini X
John Young hissé dans l'hélicoptère après le vol de Gemini 10, 1966

Young et Collins comparèrent leurs chiffres avec ceux de Lunney, qui avait suivi attentivement leurs activités par télémesure. Quand le trio constata que les nombres ne concordaient pas avec ceux des ordinateurs au sol, Gordon Cooper, le CapCom de Houston, transmit la consigne : l'équipage devrait utiliser les calculs du sol. Young alluma alors les propulseurs pour ajuster son orbite à 265 par 272 kilomètres.

En alignant la plateforme pour la phase terminale, le commandant ne remarqua pas que le vaisseau était légèrement désaxé. En poussant vers la cible, Young dut effectuer deux grandes corrections de trajectoire : la trajectoire du vaisseau vers l'Agena n'était pas bien alignée, si bien qu'il dut interrompre un instant la poussée et repartir sur une nouvelle voie. Les manœuvres finales de translation pour atteindre l'Agena coûtèrent près de 181 kilogrammes d'ergols, trois fois plus que sur n'importe quelle mission précédente. Cette dépense, effectuée dans les premières heures d'un vol de trois jours avec deux rendez-vous encore à venir, allait conditionner toute la suite.

L'amarrage et la décision de poursuivre

Cinq heures et cinquante-deux minutes après le lancement, Young annonça un amarrage rigide. Comme trop d'ergols avaient été consommés, Lunney décida de supprimer les exercices d'amarrage — reculer puis revenir s'engager dans le cône de la cible —, prévus pour donner de l'expérience à l'équipage.

Gemini X
Gemini X Splashdown

Young et Collins se demandèrent si le second rendez-vous serait, lui aussi, annulé. Mais environ six heures et demie après le début de la mission, les contrôleurs commencèrent à leur transmettre les données nécessaires à l'allumage, et une heure plus tard le CapCom d'Hawaï les autorisa à tenter le second rendez-vous. Il fut par ailleurs décidé de garder le vaisseau arrimé à l'Agena aussi longtemps que possible, afin de pouvoir utiliser les ergols de la cible pour le contrôle d'attitude et préserver les siens.

« La locomotive de manœuvre »

Le moteur principal de l'Agena rugit exactement à l'heure prévue. Pendant quatre-vingts secondes, le véhicule cible propulsa le vaisseau vers le haut, ajoutant 129 mètres par seconde à sa vitesse. L'équipage, qui volait à ce moment-là dos au sens de la marche, eut à peine le temps de commenter ses réactions à une force de un g négatif — une poussée contre l'avant du corps, « les yeux vers l'extérieur », au lieu de la poussée dans le dos, « les yeux vers l'intérieur », du lancement. Ils furent projetés en avant dans leurs sièges, contre les sangles.

Young décrivit plus tard ce premier voyage à bord d'une locomotive de manœuvre spatiale : « Au début, j'ai eu la sensation qu'il y avait eu un éclair [devant nos yeux], puis une grande explosion et un choc métallique. Nous avons été projetés en avant dans nos sièges. Nos harnais d'épaule étaient bouclés. Du feu et des étincelles se sont mis à sortir de l'arrière de cette bête. La lumière était quelque chose d'extraordinaire, et l'accélération plutôt bonne. Le véhicule a fait une embardée — je ne me souviens plus si c'était à droite ou à gauche —, mais c'était le genre de réaction que les gens de Lockheed nous avaient prédit... L'extinction du PPS [le système de propulsion principal] a été tout simplement incroyable. Ça a été une secousse rapide... et la traînée de la poussée... Je n'avais jamais rien vu de tel, des étincelles, du feu, de la fumée et des lumières. »

C'était la première fois qu'un équipage allumait le moteur principal d'un Agena alors qu'il y était arrimé. Démontrer qu'un vaisseau pouvait rejoindre un autre véhicule en orbite, s'y accrocher et s'en servir comme d'un remorqueur spatial ouvrait des possibilités pour des concepts de vol spatial qui n'existaient alors que sur le papier : navettes, stations et laboratoires en orbite.

Le record d'altitude

Gemini X atteignit une orbite culminant à 763 kilomètres à son point le plus haut et 294 au plus bas. L'Agena avait poussé le vaisseau plus de 463 kilomètres au-dessus de son apogée initiale. Young et Collins contemplaient la Terre depuis une altitude plus élevée qu'aucun être humain auparavant ; le record fut fixé à 412,4 milles nautiques, soit 763,8 kilomètres.

Gemini X
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Plutôt que de contempler la planète avec émerveillement, ils concentrèrent cependant leur attention sur leur petit monde artificiel : ils surveillèrent les systèmes du vaisseau et ne perdirent pas de vue les relevés de dose de radiation, qui restèrent dans des limites tolérables. Dans son rapport technique d'après-vol, Young se contenta de noter : « Nous avons pris quelques photos à l'apogée... Je ne sais pas où c'était, mais on y voit la courbure de la Terre... Nous avons pris quelques photos en redescendant. Je crois que c'était la région de la mer Rouge. »

En comparant les deux impressions — le record d'altitude face à l'allumage de l'Agena —, c'est le tir de la locomotive de manœuvre qui marqua bien davantage Young et Collins que le point de vue unique qu'ils venaient d'atteindre. Ce manque d'émerveillement devant le record tenait, en partie du moins, au fait que le moteur lui-même leur masquait une bonne partie de la vue vers le bas. Le record d'altitude habitée ne dura pas longtemps : Gemini XI le battrait deux mois plus tard.

Redescendre vers le plan de l'Agena 8

Au bout de neuf heures de vol, les pilotes se couchèrent et dormirent mal. Tous deux continuaient de se demander si le second rendez-vous aurait bien lieu. Par ailleurs, comme le dit Collins, aucun des deux n'était « vraiment épuisé ». L'équipe de Cliff Charlesworth au contrôle de mission passa la nuit à revoir les plans alternatifs pour adapter la mission de façon à en remplir les objectifs.

Gemini X
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Quand Young et Collins reprirent le travail après dix-huit heures de vol, leur moral remonta : le CapCom de Carnarvon leur transmit les chiffres du prochain allumage du véhicule cible. L'ensemble vaisseau/Agena étant orienté de façon que le moteur principal tire directement contre la trajectoire de vol, Young effectua un allumage de soixante-dix-huit secondes qui retrancha 105 mètres par seconde à la vitesse et abaissa l'apogée à 382 kilomètres. Les pilotes furent de nouveau plaqués en avant contre leurs sièges, mais cette fois, c'est la puissance de feu de l'Agena, plus que ses feux d'artifice, qui les impressionna. « Ce n'est peut-être qu'un g, mais c'est le plus gros g qu'on ait jamais vu ! Ce truc-là vous percute vraiment », commenta Young.

Comme lors de tant de manœuvres de rendez-vous précédentes, l'allumage suivant de l'Agena — le dernier avec le moteur principal — visait à circulariser l'orbite. À 22 heures et 37 minutes de temps écoulé, la cible poussa le vaisseau le long de la trajectoire pour ajouter 25 mètres par seconde à la vitesse. Cela remonta le point bas de l'orbite à 377,6 kilomètres, à seulement 17 kilomètres en dessous de l'Agena 8.

Les expériences

Si le rendez-vous et les manœuvres en configuration arrimée furent le temps fort de la première journée, l'équipage consacra aussi une bonne partie de ce temps aux quatorze expériences embarquées. Seize étaient prévues à l'origine. Gemini X perdit la MSC-5, de réflectance spectrale ultraviolette lunaire, censée déterminer la réflectance ultraviolette de la surface de la Lune et aider à concevoir des équipements protégeant les astronautes d'Apollo des coups de soleil et des lésions oculaires : la Lune était déphasée et le travail fut supprimé avant le vol. La M-5, bio-essai de fluides corporels, tomba elle aussi ; elle avait été le cauchemar de tous les équipages depuis Gemini VII, et Mathews avait tenté en vain de la retirer des missions précédentes avant d'y parvenir cette fois. Son annulation, le 12 juillet 1966, marqua la fin des expériences médicales du programme Gemini.

Vingt minutes après le lancement, l'équipage actionna un interrupteur pour mettre en marche le magnétomètre triaxial MSC-3, utilisé comme sur d'autres vols pour mesurer les niveaux de radiation dans l'anomalie de l'Atlantique Sud. Deux autres expériences portaient elles aussi sur la radiation : la MSC-6, spectromètre bêta, montée sur l'adaptateur pour mesurer les doses de radiation potentielles des missions futures, et la MSC-7, spectromètre de bremsstrahlung, installée dans la cabine pour détecter le flux de radiation en fonction de l'énergie lorsque le vaisseau traversait l'anomalie.

Gemini X
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Le programme scientifique comprenait aussi la photographie synoptique du terrain (S-5) et de la météorologie (S-6), la mesure du sillage ionique S-26 — qui étudiait la structure des ions et des électrons dans le sillage du vaisseau et ne pouvait se faire qu'une fois désarrimé —, la photographie ultraviolette astronomique (S-13), la photographie de mires colorées (MSC-8) et les deux collecteurs de micrométéorites que Collins devait récupérer à l'extérieur.

La première sortie extravéhiculaire : debout dans l'écoutille

Avant le troisième allumage de l'Agena, Collins se prépara pour sa première exposition à l'espace extérieur : une sortie debout, le corps émergeant de l'écoutille ouverte et les pieds posés sur le siège. Les préparatifs se déroulèrent bien et l'écoutille s'ouvrit sans difficulté.

Au coucher du soleil, Collins se redressa sur son siège et installa un appareil photo polyvalent de 70 millimètres pour l'expérience S-13, une étude photographique du rayonnement ultraviolet stellaire. Il pointa l'appareil vers la Voie lactée australe, balayant de Beta Crucis à Gamma Velorum, et exposa vingt-deux vues. Tout le passage nocturne fut consacré à cette tâche. Young aidait Collins à identifier les étoiles tout en surveillant en même temps l'ensemble formé par le vaisseau et le véhicule cible, une opération loin d'être triviale avec deux véhicules assemblés et un homme émergeant de l'écoutille.

Au lever du jour, Collins entama la MSC-8, la photographie de mires colorées, destinée à vérifier si la pellicule pouvait restituer fidèlement les couleurs dans l'espace. Il ne parvint pas à mener la tâche à son terme.

Les yeux qui pleurent et les deux ventilateurs

Les yeux de Collins commencèrent à s'emplir de larmes. Young avait le même problème. Ils soupçonnèrent d'abord le produit antibuée appliqué à l'intérieur des visières. Ils refermèrent l'écoutille à 24 heures et 13 minutes de temps écoulé, environ six minutes plus tôt que prévu.

Gemini X
Récupération de Gemini 10

Ils avaient également remarqué une odeur étrange qu'ils pensaient venir de l'hydroxyde de lithium utilisé dans le système de régulation environnementale, mais les ingénieurs au sol conclurent finalement que l'irritation des yeux était causée par le fonctionnement simultané des deux ventilateurs de la combinaison. Ils en éteignirent un et, à trente heures de temps écoulé, entamèrent une seconde période de sommeil. Cette fois, réellement épuisés, ils se reposèrent bien. Cet épisode, mineur en apparence, illustre à quel point on connaissait encore mal l'interaction entre la combinaison, la cabine et l'homme : un simple réglage de ventilation avait suffi à interrompre une expérience en plein milieu.

Traquer une cible morte

Young et Collins se réveillèrent pour un « matin » d'activité intense. Outre les vérifications habituelles des systèmes, le réseau de poursuite leur rappela les expériences prévues ce jour-là : la mesure de sillage ionique S-26, à effectuer après le désarrimage de l'Agena, et la photographie synoptique du terrain et de la météorologie. Les pilotes devaient en outre caser deux manœuvres pour rejoindre l'Agena 8.

Leur locomotive de manœuvre avait rempli sa tâche, et au-delà. Après trente-neuf heures accrochés à elle, cependant, ils commençaient à se lasser un peu de la regarder. Young disait que voir l'Agena par son hublot, c'était « comme rouler en marche arrière sur une voie ferrée à bord d'une locomotive diesel, en regardant un gros wagon de marchandises devant soi... Le grand inconvénient d'avoir l'Agena là-haut, c'est qu'on ne peut pas voir le monde extérieur. La vue par le hublot avec l'Agena en place est pratiquement nulle. »

Gemini X
Astronautes de Gemini 10 sur le pont de l'USS Guadalcanal

En se libérant de l'Agena, les deux hommes commencèrent à préparer la sortie de Collins. Young devait encore effectuer les manœuvres finales pour approcher suffisamment le vaisseau de l'Agena 8 afin que Collins puisse l'atteindre. Collins raccorda le cordon ombilical de quinze mètres à sa combinaison et le maintint à l'écart en attendant le moment de s'en servir.

« 45:38. Premier repérage de Gemini VIII », annonça Young. « À cette minute, c'est flou. » Une fois calculée la distance entre les deux véhicules, le CapCom de Houston, via la liaison distante de la station de Canton, informa Young : « Votre portée, Gemini X, est de 95 milles nautiques [176 kilomètres]. » L'équipage comprit alors que ce qu'il regardait était son propre Agena, à seulement 5,5 kilomètres. Houston tenta de rassurer — « 95 milles, c'est une portée déjà longue » — et Young répondit : « Il faut avoir une sacrée bonne vue pour ça. » Ils n'aperçurent l'Agena de Gemini VIII qu'à une distance de 30 à 37 kilomètres, et Young le décrivit comme « un point ténu, comme une étoile, jusqu'à ce que le soleil se lève au-dessus du nez du vaisseau ». La surveillance constante de NORAD avait porté ses fruits : ils trouvèrent l'Agena 8 exactement là où il devait être.

À 47 heures et 26 minutes, Young amorça l'approche finale, Collins calculant les chiffres pour deux corrections de trajectoire. L'équipage trouva le vieil Agena assez stable, et Young se positionna à environ trois mètres de lui, maintenant sa position. En moins de trente minutes, il informa le CapCom de Houston qu'ils descendaient jeter un coup d'œil plus rapproché au paquet de collecte de micrométéorites. Au contrôle de mission, la consommation d'ergols était surveillée de très près pendant ce vol en formation ; quand elle se révéla raisonnable, Gemini X reçut l'autorisation pour le prochain exercice extravéhiculaire. « Je suis content que vous ayez dit ça », répondit Young, « parce que Mike sort justement maintenant. »

La sortie de translation vers l'Agena de Gemini VIII

Collins quitta le vaisseau à l'aube. Comme Cernan lors de Gemini IX-A, il découvrit que toutes les tâches prenaient plus de temps que prévu. Il récupéra, non sans mal, le paquet collecteur de micrométéorites S-12 sur le flanc de son propre vaisseau. Il se déplaça ensuite jusqu'à l'adaptateur pour raccorder son pistolet de manœuvre à l'alimentation en azote. De retour près de la cabine, il s'accrocha pendant que Young rapprochait le vaisseau à environ deux mètres de l'Agena.

Gemini X
Gemini 10 Splashdown - GPN-2000

Collins s'élança depuis le vaisseau, flotta librement dans l'espace et agrippa le rebord extérieur du cône d'amarrage de la cible. Alors qu'il cherchait à atteindre le paquet d'expérience, il regretta de ne pas avoir de poignées, ou davantage de mains. Cernan l'avait prévenu que ce serait difficile, et ce le fut. Il perdit vite sa prise sur le rebord lisse et dériva loin du paquet, et de l'Agena lui-même. Il dut choisir rapidement entre tirer sur le cordon ombilical, qui s'enroulait autour de lui comme un serpent, ou utiliser le pistolet de manœuvre manuel. À environ cinq mètres du vaisseau, Collins opta pour le pistolet. Cela fonctionna : il se propulsa d'abord vers le vaisseau, puis revint vers l'Agena par une série de courtes impulsions, jusqu'à atteindre le paquet. Cette fois, il s'agrippa à des faisceaux de câbles et à des montants situés derrière le cône de l'adaptateur, et saisit l'expérience S-10. Il devait installer à sa place un dispositif de rechange, mais renonça de peur de perdre celui qu'il venait de récupérer. À l'aide du cordon ombilical, il revint main après main jusqu'à la cabine et remit le paquet S-10 à Young.

Pendant ce travail, alors que Collins essayait de maintenir son câble de retenue à l'écart du vaisseau et de l'Agena, son appareil Hasselblad se détacha et dériva au loin, si bien qu'il ne put photographier l'activité. C'est pourquoi il n'existe aucune image prise par Collins lui-même de la seule visite jamais rendue à un véhicule inerte abandonné en orbite des mois plus tôt.

Jusque-là, le cordon ombilical avait été retenu de façon à ne laisser filer que six mètres. Le pilote détacha alors la boucle libérant les neuf mètres restants, dans l'intention d'évaluer le pistolet de manœuvre. Mais l'exercice prit fin avant même de commencer. Le CapCom d'Hawaï dit à Young : « Nous ne voulons pas que vous utilisiez davantage d'ergols [pendant le vol en formation]. » Young répondit : « Bon, alors il vaut mieux qu'il rentre », puis dit à Collins : « Rentre à la maison. »

Cordon emmêlé et radio coupée

Réintégrer le vaisseau se révéla étonnamment difficile. Collins s'était empêtré dans le cordon ombilical et, sa combinaison pressurisée l'empêchant de bien voir ou de sentir où le câble s'était enroulé, il dut attendre que Young le démêle et le ramène à son siège.

Gemini X
Debris - Onboard GT-10 (s66-46241)

Mais la grande question restait celle des ergols. Houston appela « juste... pour confirmer que vous n'utilisez pas d'ergols ». Young répondit : « Tout est éteint chez nous. » Il avait éteint plus qu'il ne le croyait : il découvrit peu après qu'il avait aussi coupé l'émetteur radio. Collins avait alors regagné son siège. Young rapporta que refermer l'écoutille avait été facile. Avec le long cordon de vie qui s'enroulait dans toute la cabine, Young trouva que cela faisait « passer la fosse aux serpents du zoo pour un pique-nique d'école du dimanche ».

Un peu plus d'une heure plus tard, l'équipage rouvrit l'écoutille et jeta dehors le plastron de survie et le cordon ombilical. L'opération ne prit que trois minutes : McDonnell avait fait un excellent travail sur l'écoutille droite. Avec ce matériel s'échappa aussi, apparemment en flottant hors de l'écoutille, le collecteur de micrométéorites que Collins avait récupéré sur le flanc de son propre vaisseau. Des deux paquets recueillis dans l'espace, celui qui revint sur Terre fut celui qui était resté fixé quatre mois à l'Agena de Gemini VIII ; le sien, le S-12, fut perdu. Ce fut la seule expérience de Gemini X à ne fournir aucune donnée, avec la mesure de contraste du relief, supprimée faute d'ergols.

Recalage d'orbite, rentrée et l'USS Guadalcanal

Ayant perdu du temps à se débattre avec le cordon ombilical, Collins et Young durent se hâter de préparer une manœuvre importante destinée à affiner le point de rentrée. Ils exécutèrent le recalage d'orbite exactement à l'heure prévue, à 51 heures et 38 minutes : un allumage rétrograde de 30 mètres par seconde qui abaissa le périgée du vaisseau de 106 kilomètres et ramena les paramètres orbitaux à des valeurs sûres pour la rentrée. Après une nouvelle série d'expériences — cette fois de la photographie synoptique du terrain et de la météorologie prise pendant que le vaisseau dérivait —, l'équipage entama sa troisième période de sommeil.

Au réveil, vers la soixante-troisième heure de vol, le jour du retour, Young et Collins consacrèrent davantage de temps aux expériences et rangèrent leurs affaires. Soixante-dix heures et dix minutes après le décollage, ils sentirent la première rétrofusée s'allumer alors qu'ils survolaient la station de poursuite de l'île de Canton, à leur quarante-troisième révolution. La rentrée se déroula remarquablement bien, Young pilotant les angles de roulis selon les solutions de l'ordinateur.

Gemini X
Chine, côte de la province de Chekiang, baie de Hangchow, mer de Chine orientale, vue vers le nord-ouest, depuis le vaisseau Gemini 10

L'amerrissage dans l'Atlantique occidental, à 70 heures et 46 minutes de temps écoulé — 16 h 07, le 21 juillet 1966 —, eut lieu à seulement 5,4 kilomètres du point visé. L'équipage du principal navire de récupération, le porte-hélicoptères USS Guadalcanal, vit le vaisseau toucher l'eau. Une fois le collier de flottaison mis en place et le radeau positionné par les nageurs, Young et Collins sortirent de la capsule et un hélicoptère les emmena jusqu'au pont du navire. La mission avait duré deux jours, vingt-deux heures, quarante-six minutes et trente-neuf secondes.

L'Agena 10 après la mission

Cette partie de la mission achevée, les contrôleurs de vol mirent l'Agena de Gemini X à l'épreuve. Sur douze heures, ils allumèrent deux fois le moteur principal et une fois le petit moteur. La première manœuvre visant à étudier les températures à plus haute altitude, les contrôleurs envoyèrent l'Agena sur une orbite de 1 390 par 385 kilomètres. Ils l'observèrent pendant près de sept heures et constatèrent que les températures variaient peu par rapport à celles des orbites plus basses. Le véhicule fut ensuite ramené sur une orbite circulaire de 352 kilomètres, le laissant disponible comme cible alternative pour des vols ultérieurs. Le programme exploitait ainsi jusqu'au bout un véhicule qui avait déjà accompli sa tâche principale.

Bilan : ce que Gemini X a légué à Apollo

Gemini IX-A et Gemini X répondirent avec succès à certains besoins concrets du programme Apollo, en apportant de l'expérience opérationnelle et en nourrissant de sains débats entre les deux programmes sur les procédures et les équipements. Le plus grand bénéfice pour Apollo fut peut-être la démonstration et la mise en pratique de plusieurs types de rendez-vous, chacun apportant son propre lot d'enseignements.

Par ailleurs, les manœuvres de recalage d'orbite vers des altitudes plus élevées établirent que les dangers de la radiation piégée pouvaient être évités lors de voyages vers l'espace profond. Et le fait même qu'un véhicule spatial puisse en rejoindre un autre, s'y accrocher et s'en servir comme d'une sorte de remorqueur ouvrait de nombreuses possibilités à des concepts de vol spatial tels que les navettes, les stations spatiales et les laboratoires en orbite.

Gemini X
Michael Collins enfile sa combinaison pour le vol spatial de Gemini 10

Il y eut des problèmes, mais les missions IX-A et X totalisèrent ensemble trois heures et quarante et une minutes d'expérience avec l'écoutille ouverte. Bien que la pause dans les activités extravéhiculaires entre le quatrième et le neuvième vol ait nui tant au développement des équipements qu'à celui des procédures, Cernan et Collins démontrèrent que le travail hors du vaisseau était réalisable. Ils découvrirent que toutes les tâches prenaient plus de temps que prévu et qu'il était difficile de positionner son corps. Dans leurs rapports techniques d'après-vol, les deux pilotes extravéhiculaires soulignèrent le besoin de points d'ancrage et de poignées plus nombreux et meilleurs ; ces dispositifs étaient déjà en cours de développement. Malgré tout, l'activité extravéhiculaire restait peut-être le plus grand problème de Gemini : elle était, et reste, dangereuse, difficile et trompeuse, malgré ses plaisirs.

Les neuvième et dixième vols firent aussi progresser l'exécution des expériences. Malgré des contraintes opérationnelles, habituellement dues à des réserves d'ergols limitées, chaque situation fut aménagée pour tirer le meilleur parti d'expériences précises. De plus en plus, les chercheurs principaux étaient sollicités pour aider aux modifications et pour reprogrammer leurs tâches à un moment ultérieur de la mission si nécessaire. Ces ajustements en temps réel n'auraient pas pu se faire sur un vol non habité et ne se seraient pas faits sur une mission Gemini antérieure : c'est avec Gemini IX-A et X que le programme d'expériences commença à atteindre sa maturité.

Épilogue : le programme entre dans sa dernière ligne droite

À la fin de Gemini X, beaucoup des hommes et des femmes qui avaient travaillé à temps plein sur le programme commencèrent à ressentir un fort anticlimax et à s'interroger sur leur prochain emploi. Certains étaient déjà partis vers d'autres domaines, mais Mathews cherchait à contenir l'exode et à garder assez de monde pour mener les vols restants à leur terme. Peu après IX-A, il avait dit à son équipe que la Gemini Program Office, en tant que telle, ne continuerait pas : le personnel serait absorbé par d'autres activités du Manned Spacecraft Center, surtout Apollo et Apollo Applications.

Début août, un comité de reclassement du personnel s'était mis au travail ; il organisa bientôt de quatre à six entretiens pour chacune des 193 personnes du bureau de projet. Cela calma les craintes immédiates, même si Mathews continuait de mettre en garde son équipe contre toute démarche personnelle de recherche d'emploi tant que le comité n'aurait pas achevé ses travaux. Il restait deux vols au programme Gemini, mais celui-ci semblait déjà entrer dans l'histoire.

Gemini X
Michael Collins à l'intérieur du vaisseau Gemini 10

Pour Young et Collins, en revanche, Gemini X ne fut qu'un commencement. Young volerait ensuite sur Apollo 10, marcherait sur la Lune en commandant Apollo 16 et commanderait le premier vol de la navette spatiale. Collins serait le pilote du module de commande d'Apollo 11, l'homme resté en orbite lunaire pendant que ses coéquipiers foulaient la mer de la Tranquillité. Les techniques qu'ils avaient éprouvées en juillet 1966 — rejoindre une cible en orbite, s'y arrimer, utiliser son moteur comme propulsion et sortir dans le vide pour travailler sur un autre véhicule — sont exactement celles qui rendirent ce voyage possible trois ans plus tard.

Images

Gemini X
Vue depuis Gemini 10 2
Gemini X
Vue depuis Gemini 10
Gemini X
Détroit de Gibraltar, mer Méditerranée, Espagne, vu depuis Gemini 10 (s66-45749)
Gemini X
Maurer 70mm Gemini CameraSanjay Acharya (CC BY SA), vía commons
Gemini X
John Young hissé dans l'hélicoptère après le vol de Gemini 10, 1966
Gemini X
Gemini X Splashdown
Gemini X
Gemini X Mission Image - Docking Adapter - DPLA - b6d910f42e9e7849670207c765cb9dd0
Gemini X
Image de la mission Gemini X - Agena n° 5005 - DPLA - 12d9fb7b07cf7f2b0e9a90aa49 bede 31
Gemini X
Image de la mission Gemini X - Afrique - DPLA - 55bf608a8f34aa20 fcadb 058062ac2dc
Gemini X
Récupération de Gemini 10
Gemini X
Astronautes de Gemini 10 sur le pont de l'USS Guadalcanal
Gemini X
Gemini 10 Splashdown - GPN-2000
Gemini X
Debris - Onboard GT-10 (s66-46241)
Gemini X
Chine, côte de la province de Chekiang, baie de Hangchow, mer de Chine orientale, vue vers le nord-ouest, depuis le vaisseau Gemini 10
Gemini X
Michael Collins enfile sa combinaison pour le vol spatial de Gemini 10
Gemini X
Michael Collins à l'intérieur du vaisseau Gemini 10
Gemini X
Michael Collins dans le vaisseau Gemini 10
Gemini X
John Young enfile sa combinaison pour le vol spatial de Gemini 10
Gemini X
John Young à l'intérieur du vaisseau Gemini 10 pendant le vol
Gemini X
John Young dans le vaisseau Gemini 10
Gemini X
Lancement de Gemini X, 18 juillet 1966
Gemini X
Image de la mission Gemini X - Amarré avec Agena n° 5005 - DPLA - 6c38c84ab12844d878f1d0bc447142eb
Gemini X
Équipage titulaire de Gemini 10 lors de la conférence de presse (s66-39769)
Gemini X
Équipage titulaire de Gemini 10 (Young et Collins)
Gemini X
Pose longue du lancement de Gemini 10 - GPN-2006
Gemini X
Lancement de Gemini 10
Gemini X
Gemini 10 amarré avec Agena
Gemini X
Sortie de l'équipage de Gemini 10
Gemini X
Équipage de Gemini 10 sur le pas de tir 19
Gemini X
Équipage de Gemini 10
Gemini X
Gemini 10 - Agena Target Docking Vehicle
Gemini X
GEMINI TITAN (GT)-10 - LIFTOFF - KALEIDOSCOPE EFFECT - CAPE (s66-42762)
Gemini X
Les astronautes John W. Young (à droite) et Michael Collins (à gauche), équipage titulaire du vol spatial Gemini 10
Gemini X
Agena Firing - GPN-2000

Ailleurs

Sources: NASA — Gemini X mission page