Little Joe 1

Lorsque le Space Task Group a commencé à donner forme au Projet Mercury, il s'est heurté à une question qu'aucune simulation de l'époque ne pouvait résoudre complètement : si la fusée porteuse tombait en panne pendant l'ascension, la tour de sauvetage pourrait-elle séparer la capsule et l'éloigner suffisamment, et la structure survivrait-elle à cette secousse ? Le point critique n'était ni le décollage ni la phase haute du vol, mais la zone de pression aérodynamique maximale, où la combinaison de la vitesse et de la densité de l'air soumet l'ensemble aux charges les plus dures de toute la trajectoire. Un abandon de mission à cet instant est le pire des cas possibles : la capsule doit s'arracher d'un véhicule qui va vite, à l'intérieur d'une atmosphère encore dense.

Le vérifier avec un Atlas était impensable, tant par le prix que par la disponibilité, et un Redstone ne permettait pas non plus d'atteindre les conditions recherchées. La réponse fut un véhicule conçu exprès pour ce seul segment de vol : bon marché, simple et sacrifiable. C'est ainsi qu'est né Little Joe.

Little Joe n'emportait aucun guidage. C'était un ensemble de moteurs à propergol solide — des unités Pollux et Recruit — montés sur une structure à ailerons, capable de placer une capsule Mercury dans le régime de vol recherché, et de le faire depuis une installation modeste, celle de Wallops Island, sur la côte de Virginie. Cette modestie était la vertu du concept : on pouvait en construire plusieurs, les lancer avec une relative fréquence et les perdre sans que le programme en pâtisse. La charge utile de LJ-1 était une capsule boilerplate de McDonnell, c'est-à-dire une maquette structurelle reprenant la forme, le poids et les points de fixation du vaisseau réel, instrumentée pour mesurer, et non pour voler avec un équipage.

Le système à l'essai était la tour de sauvetage : une structure en treillis au sommet de la capsule, portant un moteur à propergol solide Grand Central. Son rôle consistait à s'allumer en une fraction de seconde, à tirer la capsule vers le haut et sur le côté, et à la laisser en état d'ouvrir ses parachutes. Une fois le danger passé, une petite fusée pyrotechnique indépendante devait éjecter la tour pour qu'elle ne gêne pas la descente.

Avant LJ-1, des essais avaient déjà été menés depuis la plage — les beach abort tests —, avec la capsule tirée depuis le sol par sa propre tour. Le 28 juillet 1959, le deuxième de ces essais fut lancé avec un boilerplate instrumenté pour mesurer le niveau de pression acoustique et de vibration, précisément pour connaître l'environnement acoustique et vibratoire que subissait la capsule pendant l'allumage du moteur de sauvetage Grand Central. Little Joe était l'étape suivante : porter ce même essai à une vitesse et une altitude réelles.

La journée se déroulait comme prévu. À trente-cinq minutes de l'heure de lancement, l'évacuation de la zone avançait conformément au plan, et l'on chargeait les batteries du programmateur et du système de destruction du véhicule d'essai. Quatre minutes plus tard, soit une demi-heure avant l'heure prévue, un éclair explosif se produisit.

Quand la fumée se dissipa, la scène racontait à elle seule ce qui s'était passé : seul l'ensemble capsule-tour avait été éjecté, suivant une trajectoire très proche de celle d'un abandon de mission depuis le pas de tir lui-même. Le propulseur et l'anneau de fixation de l'adaptateur restaient intacts sur le lanceur, sans qu'un seul moteur ne se soit allumé. L'ensemble monta jusqu'à environ 610 mètres. Près de l'apogée, l'anneau qui reliait la tour à la capsule se libéra et la petite fusée pyrotechnique d'éjection de la tour s'alluma. Le vol complet dura vingt secondes.

Il n'y eut aucune récupération. Ni le moteur d'éjection de la tour ni la charge de récupération du parachute ne parvinrent à accomplir leur fonction avec l'énergie disponible, si bien que la capsule et la tour terminèrent leur brève trajectoire sans freinage. L'essai prévu — l'abandon de mission à pression dynamique maximale — ne fut exécuté en aucune façon : le véhicule censé amener la capsule jusqu'à ces conditions resta au sol.

Le rapport d'accident fut publié moins d'un mois plus tard. Sa conclusion fut que le moteur de sauvetage Grand Central s'était allumé prématurément à cause d'une fuite électrique : ce que les ingénieurs de missiles appelaient des transitoires, ou « tensions fantômes », dans un circuit de relais. L'origine fut localisée dans une bobine conçue, paradoxalement, pour protéger les spécimens biologiques d'un abandon de mission trop brutal.

L'analyse détailla toute la chaîne d'événements. Le système d'abandon rapide était câblé directement sur la barre d'armement du système de destruction. Les batteries étaient arrivées du Royaume-Uni déchargées et court-circuitées, comme l'exigeait leur transport, et elles étaient en train de charger sur le pas de tir même ; en atteignant un certain niveau de charge, elles activèrent le séquenceur du système d'abandon. Le séquenceur fit ce pour quoi il avait été conçu : il détecta que l'altitude était insuffisante et déclencha les initiateurs du moteur d'abandon. Ensuite, cette même énergie insuffisante empêcha l'activation du moteur d'éjection de la tour et de la charge de récupération du parachute.

Vu sous cet angle, la défaillance ne venait pas d'un composant isolé, mais de la manière dont trois systèmes qui devaient rester séparés avaient été reliés entre eux : la charge des batteries au sol, l'armement du système de destruction et la logique automatique d'abandon. Aucun des trois n'était en panne ; le problème était qu'ils partageaient le même chemin électrique.

La réponse du programme ne fut pas de s'arrêter, mais de réorganiser la séquence des essais. Le 4 octobre 1959, LJ-6 fut lancé avec succès depuis Wallops Island, avec une capsule boilerplate et des objectifs délibérément élémentaires : vérifier l'intégrité du fuselage et du système de moteurs du véhicule de lancement, vérifier le fonctionnement du lanceur, valider les corrections de vent calculées, obtenir des données de performance et de résistance aérodynamique, et vérifier le système de destruction. Autrement dit, avant de refaire confiance à l'électronique d'abandon, on refit d'abord confiance à la fusée.

Le 4 novembre 1959 arriva LJ-1A, explicitement décrit dans la chronologie du programme comme la répétition du vol prévu pour le 21 août. Un système de capteur de pression devait y donner le signal lorsque la pression dynamique d'abandon prévue serait atteinte. L'essai fut exécuté, mais la croissance de la charge dynamique pendant la manœuvre se révéla trop faible, si bien que l'objectif resta de nouveau partiellement inatteint.

Le 21 janvier 1960, LJ-1B fut lancé avec une guenon rhésus à bord, « Miss Sam », avec les mêmes objectifs d'essai que LJ-1 et LJ-1A, et avec une étude physiologique du primate centrée sur les effets du démarrage rapide de la manœuvre. Sur cette mission, toutes les séquences fonctionnèrent comme prévu et tous les objectifs de l'essai furent atteints ; une demi-heure après le lancement, un hélicoptère de récupération des Marines déposait la capsule et son occupante à la station de Wallops, la guenon en bon état. Ce que LJ-1 n'avait pas pu démontrer se trouvait enfin démontré.

L'histoire, cependant, ne s'arrêta pas là. Le 8 novembre 1960, LJ-5 — le premier de la série à voler avec une capsule Mercury de série construite par McDonnell — fut lancé normalement jusqu'à ce que le moteur de la fusée de sauvetage s'allume prématurément pendant l'ascension ; la capsule ne se sépara du véhicule de lancement qu'à l'impact et fut détruite. Le 18 mars 1961, LJ-5A reproduisit une scène étrangement similaire : décollage normal et allumage prématuré de la tour de sauvetage quelques secondes plus tard. Il fallut attendre LJ-5B, lancé le 28 avril 1961, pour clore le chapitre de l'essai de sauvetage à pression dynamique maximale, et ce malgré un retard dans l'allumage de l'un des moteurs du véhicule, qui porta la manœuvre à des pressions dynamiques supérieures à celles spécifiées dans le plan de vol.

LJ-1 apparaît souvent dans les résumés de Mercury comme une simple note de bas de page : une fusée qui ne s'est jamais allumée et une capsule sans équipage perdue en vingt secondes. Lu plus attentivement, c'est exactement le contraire d'une anecdote. Ce fut le premier avertissement sérieux que le système conçu pour sauver la vie de l'astronaute pouvait s'activer seul, au sol, alors que du personnel travaillait encore dans la zone, et que la cause ne résiderait ni dans un moteur ni dans une structure, mais dans un câble partagé et une batterie en cours de charge.

C'est exactement le genre de connaissance qu'un programme habité doit acquérir avant d'y placer quelqu'un, et qui ne s'obtient qu'en volant réellement. La conception délibérément bon marché de Little Joe a permis de payer ce prix sans conséquences : on a perdu une maquette structurelle et une tour de sauvetage, pas un vaisseau de série ni, bien sûr, une vie. La leçon s'est payée en dollars et en calendrier, ce qui était précisément la mission que Little Joe était venu remplir.

Il convient également de rappeler ce que LJ-1 n'a pas été. Ce ne fut pas un échec du concept de la tour de sauvetage — la tour, en fait, a fonctionné : elle a arraché la capsule et l'a propulsée, simplement au mauvais moment — ni un échec de la fusée Little Joe, qui n'a même pas eu l'occasion d'intervenir. Ce fut un échec d'intégration électrique et de procédure au sol, le type de problème qui n'apparaît pas dans les essais de composants isolés et qui ne se manifeste que lorsque tous les systèmes sont montés, connectés et armés en même temps.