Programme Mercury

Mercury ne fut pas une idée improvisée après le choc de 1957. Les laboratoires de la NACA travaillaient depuis des années sur les problèmes qui allaient ensuite déterminer la forme de la capsule. À Langley, la Pilotless Aircraft Research Division avait développé depuis 1952 des fusées à étages multiples à propergol solide pour étudier le vol hypersonique, et lançait depuis Wallops Island des véhicules à quatre et cinq étages atteignant des vitesses impossibles à reproduire en soufflerie. Entre 1952 et 1956, le personnel de Langley et d'Ames étudia systématiquement les caractéristiques aérodynamiques des configurations de rentrée, et dans ces études préliminaires Langley identifia rapidement l'obstacle majeur : l'échauffement aérodynamique. Tant qu'il ne serait pas résolu, la conception d'un vaisseau pratique était, selon leurs propres termes, impraticable. Pour s'y attaquer, les deux laboratoires construisirent entre 1955 et 1956 des jets à haute température, des souffleries et d'autres installations d'essai de matériaux et de structures à des vitesses hypersoniques.

Parallèlement mûrissaient les deux missiles qui allaient devenir les lanceurs du programme. Le MX-774 de Convair, tiré pour la première fois en 1948 puis abandonné peu après, fut réactivé en 1951 sous le nom d'Atlas ; sa première tentative de lancement depuis Cap Canaveral se termina par une explosion peu après le décollage, et le deuxième véhicule fut lui aussi perdu. Le Redstone, dont le développement avait commencé en 1950, fut testé pour la première fois au Cap dans la première moitié de la décennie, et en 1956 l'Army Ballistic Missile Agency fut activée à Huntsville pour l'achever et développer le Jupiter. Aucun des deux n'avait été conçu pour transporter des personnes : Mercury les adopta et dut les soumettre à un programme complet de qualification pour le vol habité.

Le pont entre la recherche et le programme fut jeté par les présentations internes sur le vol orbital habité que Maxime A. Faget et d'autres ingénieurs de Langley firent circuler à la fin des années 1950, et par le Comité spécial de technologie spatiale que la NACA établit en novembre 1957 pour délimiter les problèmes qu'il faudrait résoudre pour faire du vol spatial une réalité pratique. Quand, en 1958, la NACA se transforma en NASA, ce travail préalable existait déjà et avait un propriétaire.

L'organisation qui dirigea Mercury se forma à Langley à la fin de 1958 sous le nom de Space Task Group, dirigée par Robert R. Gilruth, qui en resterait le responsable durant toute la vie du projet. Depuis le siège de la NASA, Abe Silverstein et George Low supervisaient le programme et décidaient du calendrier d'évaluation et de négociation contractuelle de la capsule habitée.

L'appel d'offres pour construire le vaisseau fut lancé sous la spécification S-6 et onze entreprises y répondirent : AVCO, Chance-Vought, Convair, Douglas, Grumman, Lockheed, Martin, McDonnell, North American, Northrop et Republic. Le Space Task Group définit d'abord les procédures d'évaluation technique des propositions, et le comité de sélection des sources du siège, formé de Silverstein, Ralph Cushman, George Low, Walter Schier, DeMarquis Wyatt et Charles Zimmerman, arrêta ses conclusions le 9 janvier 1959 : McDonnell Aircraft Corporation serait le maître d'œuvre du vaisseau Mercury. Les négociations techniques et juridiques commencèrent cinq jours plus tard et s'achevèrent le 26 janvier. McDonnell estimait alors pouvoir livrer les trois premières capsules en dix mois ; le programme finirait par avoir besoin de bien plus de temps.

L'une des premières décisions techniques de cette négociation illustre bien l'état d'esprit du projet. Lors d'une réunion du Space Task Group, il fut convenu de négocier avec McDonnell une conception pouvant être équipée indifféremment d'un dissipateur thermique en béryllium ou d'un bouclier ablatif, car Gilruth, en tant que directeur du projet, estimait que la sécurité imposait de disposer des deux solutions. La sous-traitance suivit le même principe de répartition du risque : le système de stabilisation fut confié à Minneapolis-Honeywell, et la fabrication fut concentrée dans l'usine McDonnell de Saint-Louis.

Il y eut même une tentative de changer le nom du programme. En décembre 1958, une proposition circula au siège pour remplacer « Project Mercury » par « Project Astronaut » ; elle n'aboutit pas, et le nom du messager des dieux fut conservé.

Les objectifs que la NASA fixa en donnant le feu vert au projet étaient au nombre de trois — orbite habitée, étude des performances humaines dans l'espace et récupération en sécurité de l'homme et du vaisseau — et leur vertu fut d'exclure tout le reste. Mercury ne prévoyait ni manœuvres orbitales complexes, ni rendez-vous, ni longs séjours : il s'agissait de démontrer que toute la chaîne, du lancement au sauvetage en mer, fonctionnait avec une personne à bord. Cette étroitesse délibérée de vues est ce qui permit de boucler le programme en cinq ans.

La sélection des pilotes commença par un examen des dossiers. Durant la première quinzaine de février 1959, environ cinq cents dossiers de candidats furent examinés, dont une bonne centaine parurent remplir les conditions requises. Après les entretiens à Washington vinrent les examens médicaux et les tests de résistance au stress, et le 9 avril 1959, lors d'une conférence de presse, le pays découvrit les sept élus : Malcolm Scott Carpenter, Leroy Gordon Cooper, John H. Glenn, Virgil I. « Gus » Grissom, Walter M. Schirra, Alan B. Shepard et Donald K. « Deke » Slayton. La chronique officielle du programme relate l'effet que cela produisit en interne : les hommes qui allaient être le point de mire de tout l'effort étant désormais choisis, un esprit nouveau anima le Space Task Group.

Les sept étaient des pilotes d'essai militaires, et leur rôle ne fut pas celui de simples passagers. Ils participèrent à la conception de la cabine, à la définition des commandes et à la formation des équipes au sol, et se répartirent des domaines techniques de spécialisation. Parmi les sept, Slayton fut écarté du vol pour un problème cardiaque et ne vola jamais sur Mercury ; son occasion viendrait bien des années plus tard avec le projet d'essai Apollo-Soyouz. Les six autres effectuèrent chacun une mission, et plusieurs poursuivirent ensuite avec Gemini et Apollo : Grissom sur Gemini III et sur Apollo 1, Schirra sur Gemini VI-A et sur Apollo 7, Cooper sur Gemini V, Shepard sur Apollo 14 et Glenn, bien plus tard, sur la mission STS-95 de la navette.

Pour tester le système d'éjection de la capsule, il fallait une fusée bon marché, disponible et capable d'emmener une maquette dans les conditions de pression dynamique les plus sévères de l'ascension. La solution fut Little Joe, un véhicule à propergol solide conçu expressément pour cela. La réunion avec les soumissionnaires se tint en octobre 1958 ; le contrat du fuselage fut attribué à North American Aviation fin décembre et la lettre d'intention fut signée le dernier jour de l'année. Le véhicule mesurait quarante-huit pieds de haut et un peu moins de sept de diamètre, regroupait quatre moteurs Pollux et quatre Recruit à propergol solide, et le Space Task Group commanda rapidement tous les gros moteurs pour ne pas compromettre le calendrier d'essais. Les lancements eurent lieu depuis Wallops Island, avec le soutien technique du Langley Research Center, et certains vols emportèrent des charges biologiques : des porcs et de petits primates avaient été envisagés, et dans la pratique volèrent les singes Sam et Miss Sam.

La série Little Joe fut un catalogue de leçons. Le premier véhicule, LJ-1, ne décolla même pas en août 1959 : la fusée d'éjection se déclencha d'elle-même une demi-heure avant l'heure prévue et emporta la maquette avec elle. Les essais suivants testèrent l'éjection à différentes altitudes et pressions dynamiques, avec des succès et des échecs alternés, jusqu'à démontrer que la tour pouvait arracher la capsule du lanceur au pire moment possible de l'ascension.

La qualification du bouclier thermique se fit avec Big Joe, un vol de septembre 1959 lancé avec un Atlas, pour lequel le Space Task Group s'appuya sur les installations d'instrumentation du centre Lewis. Parallèlement commença la qualification du Mercury-Redstone, censé emmener le premier Américain sur une trajectoire balistique. La première tentative, MR-1, se solda en novembre 1960 par l'un des épisodes les plus mémorables du programme : le moteur s'éteignit à quelques centimètres du décollage, la fusée se reposa sur son pas de tir et la tour d'éjection s'envola en laissant la capsule intacte sur le véhicule. MR-1A reproduisit le vol avec succès en décembre. En janvier 1961, MR-2 emmena le chimpanzé Ham sur un profil plus énergique que prévu, et ses résultats conseillèrent d'intercaler un vol supplémentaire de développement, MR-BD, avant de risquer un pilote. Cette décision — prise alors que l'Union soviétique était sur leurs talons — retarda de plusieurs semaines le premier vol habité américain.

La branche Atlas fut plus mouvementée. MA-1 se détruisit en vol en juillet 1960 ; MA-2 vola bien en février 1961 ; MA-3 dut être détruit en avril 1961, le véhicule ne suivant pas le programme de vol ; MA-4 plaça enfin une capsule en orbite en septembre 1961 et fut récupérée, bien que le verdict sur son succès varie selon la source ; et MA-5 emmena en novembre 1961 le chimpanzé Enos, qui accomplit deux orbites au lieu des trois prévues en raison d'un problème sur le véhicule, mais revint sain et sauf. Complétèrent le recensement des vols de développement un lancement de la fusée Scout, MS-1, destiné à tester le réseau de poursuite, et l'essai Beach Abort, au cours duquel la capsule fut arrachée par sa propre tour depuis la plage, sans aucun lanceur.

Le 5 mai 1961, Alan Shepard pilota Freedom 7 sur une trajectoire balistique d'un peu plus d'un quart d'heure et devint le premier Américain dans l'espace. En juillet, Virgil Grissom reproduisit le même profil avec Liberty Bell 7 ; la capsule coula après l'amerrissage lorsque l'écoutille s'ouvrit prématurément, et le pilote fut secouru dans l'eau.

Le saut qualitatif eut lieu le 20 février 1962, quand John Glenn fit trois fois le tour de la Terre à bord de Friendship 7 et devint le premier Américain à orbiter. En mai, Scott Carpenter reproduisit les trois orbites avec Aurora 7 et consacra une bonne partie du vol à des expériences et des observations, avec une consommation d'ergols qui imposa une rentrée manuelle et un amerrissage éloigné. Le 3 octobre 1962, Walter Schirra effectua six orbites avec Sigma 7, ce qui constitua alors le vol orbital américain le plus long, réalisé avec une économie d'ergols presque démonstrative. Le programme se conclut en mai 1963 avec Faith 7 : Gordon Cooper accomplit vingt-deux orbites, passa plus d'une journée dans l'espace et dut piloter manuellement la rentrée après une panne du système électrique. Au total, les six missions cumulèrent cinquante-trois heures, cinquante-cinq minutes et vingt-sept secondes de vol habité.

Le résumé officiel du programme le décrit comme un projet mené à bien en cinq années d'activité intense qui réunit plus de deux millions de personnes issues de nombreux organismes gouvernementaux et d'une bonne partie de l'industrie aérospatiale. Mercury ne laissa ni infrastructure permanente ni vaisseau réutilisable : il laissa des certitudes. Qu'un être humain peut travailler en apesanteur sans dégradation grave ; qu'une petite capsule à rentrée balistique est une solution viable ; que la récupération en mer fonctionne ; qu'un réseau mondial de poursuite et une organisation de contrôle de vol font autant partie du vaisseau que le bouclier thermique. Sur ces certitudes furent bâtis Gemini et Apollo, et ce sont les mêmes hommes qui les avaient établies qui volèrent ensuite avec eux.