Mercury-Atlas 6

Lorsque MA-6 fut planifiée, le bilan de la course à l'espace était humiliant pour les États-Unis. L'Union soviétique avait mis en orbite Youri Gagarine avec Vostok 1 puis Guerman Titov avec Vostok 2, tandis que la réponse américaine s'était limitée à deux vols balistiques de la série Mercury-Redstone, MR-3 et MR-4, qui n'avaient pas fait un seul tour complet de la planète. Ce que les Soviétiques savaient du comportement humain en orbite restait par ailleurs secret, si bien que la NASA abordait ce vol sans pouvoir s'appuyer sur l'expérience d'autrui.

L'agence voulait voler avant la fin de 1961 pour mettre un astronaute en orbite la même année civile que les Soviétiques l'avaient fait. Début décembre, il était déjà évident que le matériel ne serait pas prêt avant début 1962. La conférence de presse tenue ces jours-là, après le vol de Mercury-Atlas 5 avec le chimpanzé Enos, permit à Robert Gilruth d'annoncer les équipages des deux missions suivantes : John H. Glenn, Jr. comme pilote principal de MA-6, avec M. Scott Carpenter comme suppléant, et Donald K. Slayton avec Walter M. Schirra comme suppléant pour Mercury-Atlas 7.

La capsule assignée fut la Mercury numéro 13, dont l'assemblage avait commencé sur la chaîne de McDonnell à Saint-Louis (Missouri) en mai 1960. Elle fut choisie pour la mission MA-6 en octobre 1960 et arriva à Cap Canaveral le 27 août 1961. Le lanceur, un Atlas désigné 109-D, arriva au Cap dans la nuit du 30 novembre 1961. Le vaisseau et la fusée furent empilés sur le pas de tir du Complexe de lancement 14 le 2 janvier 1962.

La préparation reflétait l'incertitude sur les effets du vol orbital sur l'organisme. À bord fut embarquée une trousse contenant de la morphine contre la douleur, du sulfate de méphentermine en cas de symptômes de choc, du chlorhydrate de benzylamine contre le mal des transports et du sulfate d'amphétamine racémique comme stimulant. On y ajouta un équipement de survie pour le temps que le pilote pourrait passer en mer avant la récupération : dessalinisateurs, marqueur colorant, signal de détresse, miroirs et sifflet de signalisation, trousses de premiers secours, répulsif à requins, un radeau PK-2, des rations, des allumettes et un émetteur-récepteur radio. Instruite par les deux missions habitées précédentes, MA-6 fut en outre le premier vol spatial américain à emporter un dispositif spécifique de recueil d'urine.

Il y eut aussi une petite bataille culturelle. La NASA répugnait à ce que les astronautes manient des appareils photo, par crainte de la distraction. Glenn parvint à la convaincre et embarqua un Minolta Hi-Matic 35 mm qu'il avait lui-même acheté en droguerie, modifié pour pouvoir être actionné avec les gants de la combinaison pressurisée. Changer la pellicule en apesanteur se révéla difficile : pendant le vol, il heurta un chargeur de film qui partit flotter et finit derrière le tableau de bord.

Glenn baptisa sa capsule « Friendship 7 ». Le sept honorait les sept astronautes originels du programme et perpétuait une tradition née par hasard : Alan Shepard avait appelé la sienne « Freedom 7 » parce que c'était le modèle d'usine numéro 7, et les autres aimèrent tant ce symbole qu'ils ajoutèrent tous le sept au nom de leur vaisseau. Le choix se décida en famille, avec sa femme, Annie, et ses enfants consultant dictionnaires et dictionnaire des synonymes. Des noms comme Liberty ou Independence furent envisagés, mais Glenn opta pour Friendship : il allait survoler le monde entier et c'était le message qu'il voulait transmettre.

Peu de missions ont accumulé autant de retards avant le décollage. La date fut d'abord annoncée pour le 16 janvier 1962, puis déplacée au 20 janvier en raison de problèmes dans les réservoirs de carburant de l'Atlas. Le 13 janvier, un gyroscope de lacet défectueux fut détecté et remplacé. À partir de là, le lancement glissa jour après jour jusqu'au 27 janvier à cause du mauvais temps hivernal.

Ce 27 janvier, Glenn en arriva à être embarqué et prêt. À T-29 minutes, le directeur de vol annula le compte à rebours à cause d'une couverture nuageuse si épaisse qu'elle aurait empêché de photographier et de filmer le lanceur après les vingt premières secondes de vol ; l'impossibilité de filmer l'échec du lancement de Mercury-Atlas 1 seize mois plus tôt avait montré combien il coûtait cher de voler sans ciel dégagé. La foule de journalistes rassemblée au Cap rentra chez elle. Le directeur de la mission, Walter Williams, ressentit un certain soulagement face au mauvais temps, car persistait le sentiment général que ni le vaisseau ni le lanceur n'étaient encore tout à fait au point.

La NASA expliqua à un public impatient qu'un lancement habité exigeait un degré de préparation et des critères de sécurité qui prenaient du temps. La date du 1er février fut fixée, mais en commençant à charger l'Atlas le 30 janvier, les techniciens découvrirent qu'une fuite de carburant avait imprégné une couverture isolante interne située entre les réservoirs de RP-1 et d'oxygène liquide. La réparation prit deux semaines. Le 14 février, un nouveau report eut lieu à cause du temps, qui commença à s'améliorer le 18 et laissa entrevoir que le 20 février serait une journée favorable.

Quelques jours avant le vol, le conseil d'examen de sécurité se réunit pour passer en revue les douze vols d'Atlas effectués depuis Mercury-Atlas 5 en novembre. Quatre échecs s'étaient produits. Ceux d'Atlas 5F et de Ranger 3 avaient été des échecs de guidage, sans pertinence pour Mercury car le programme utilisait un modèle de guidage différent ; ceux d'Atlas 6F et de Samos 5 furent attribués à des défauts de qualité aléatoires, peu probables sur la chaîne bien plus surveillée du programme habité.

Glenn entra dans Friendship 7 à 11 h 03 UTC, après une heure et demie de retard due au remplacement d'un composant défectueux du système de guidage de l'Atlas. L'écoutille fut boulonnée à 12 h 10 UTC, mais en serrant les soixante-dix boulons on découvrit que l'un d'eux était cassé : il fallut tous les retirer, remplacer le défectueux et refermer, avec 42 minutes de retard. Le compte à rebours reprit à 11 h 25 UTC, la tour de service fut retirée à 13 h 20 UTC et à 13 h 58 UTC survint une nouvelle retenue de 25 minutes pour réparer une vanne d'oxygène liquide.

À 14 h 47 UTC, après deux heures et 17 minutes de retenues et trois heures et 44 minutes après l'entrée de Glenn dans le vaisseau, l'ingénieur T. J. O'Malley appuya sur le bouton de lancement dans le blockhaus. O'Malley dit « que le bon Dieu vous accompagne tout le long du chemin » et le communicateur de capsule, Scott Carpenter, prononça la phrase qui resterait à jamais associée à la mission : « Godspeed, John Glenn ». Une panne dans la radio de Glenn l'empêcha de l'entendre pendant l'ascension. Au décollage, son pouls monta à 110 pulsations par minute.

Trente secondes après le décollage, le système de guidage conçu par General Electric et Burroughs accrocha un transpondeur radio du lanceur pour conduire l'ensemble vers l'orbite. En traversant la pression dynamique maximale, Glenn signala des vibrations ; ce point passé, le vol s'adoucit. À deux minutes et quatorze secondes, les moteurs de démarrage s'éteignirent et se détachèrent, et à deux minutes et vingt-quatre secondes la tour de sauvetage fut éjectée, exactement comme prévu.

La tour partie, l'ensemble tangua un peu plus et Glenn vit pour la première fois l'horizon, qu'il décrivit comme une vue magnifique en regardant vers l'est au-dessus de l'Atlantique. La vibration augmenta à mesure que l'ergol s'épuisait. La performance du lanceur fut pratiquement impeccable : à la coupure du moteur de sustentation, la vitesse n'était inférieure que de 2,1 m/s à la valeur nominale. À 14 h 52 UTC, Friendship 7 était en orbite. On communiqua à Glenn que la trajectoire obtenue tiendrait au moins sept orbites, et les ordinateurs du Centre Goddard de vol spatial, dans le Maryland, indiquaient des paramètres suffisamment bons pour près de cent tours. L'orbite obtenue avait une inclinaison de 32,5° et une période de 88,5 min.

La séparation ne fut pas parfaite. En déclenchant les fusées post-rétro, l'opération d'amortissement des vitesses angulaires, d'une durée de cinq secondes, commença avec deux secondes et demie de retard, ce qui provoqua une erreur de roulis appréciable au début du virage de 180 degrés. Le système automatique de contrôle d'attitude mit 38 secondes à placer le vaisseau dans son attitude orbitale correcte. La manœuvre consomma 2,4 kg d'ergol sur un total de 27,4 kg répartis entre les deux circuits : 16 kg pour le système automatique et 11,1 kg pour le manuel. Une fois stabilisé, le vaisseau vola à 28 234 km/h.

Friendship 7 traversa l'Atlantique et passa au-dessus des îles Canaries, dont les contrôleurs signalèrent que tous les systèmes fonctionnaient parfaitement. Au-dessus de Kano, au Nigeria, Glenn décrivit une tempête de poussière que les communicateurs locaux confirmèrent. Là, il prit le contrôle manuel et entama un ajustement important en lacet, laissant le vaisseau pivoter jusqu'à faire face à la direction de vol ; il constata alors que les indicateurs d'attitude ne concordaient pas avec ce qu'il voyait par le hublot, bien qu'il fût content de voler en regardant vers l'avant plutôt que vers l'arrière.

Au-dessus de l'océan Indien, il vit son premier coucher de soleil orbital. Il raconta que le ciel était très noir, avec une fine bande bleue au-dessus de l'horizon, et que la lumière s'éteignit lentement pendant cinq ou six minutes, avec des couches orange et bleu vif déployées entre 45 et 60 degrés de part et d'autre du Soleil. Les nuages l'empêchèrent de voir une fusée éclairante tirée par le navire de poursuite de l'Indien dans le cadre d'une expérience d'observation. En route vers l'Australie, déjà côté nuit, il fit des observations d'étoiles, de météorologie et de reliefs du terrain ; il chercha sans succès la lumière zodiacale, car ses yeux n'eurent pas le temps de s'adapter à l'obscurité.

À Muchea (Australie), le communicateur était Gordon Cooper. Glenn signala qu'il se sentait bien et décrivit une lumière très brillante qui ressemblait au contour d'une ville : c'étaient Perth et la voisine Rockingham, dont les habitants avaient allumé les lumières pour se faire voir depuis l'orbite. « Ça a été le jour le plus court que j'aie vécu », dit-il à Cooper. Après une nuit de 45 minutes, il prépara le périscope pour son premier lever de soleil orbital, et au lever du Soleil au-dessus de l'île Canton il vit des milliers de particules brillantes flottant hors de la capsule. Pendant un instant, il crut que le vaisseau tournait sans contrôle ou qu'il regardait un champ d'étoiles ; en regardant attentivement par le hublot, il comprit que ces « lucioles », comme il les appela, passaient de face vers l'arrière sans provenir d'un endroit précis du vaisseau, et disparaissaient en entrant en pleine lumière solaire. On détermina plus tard qu'il s'agissait très probablement de petits cristaux de glace détachés des systèmes de la capsule elle-même.

En traversant la côte pacifique nord-américaine, la station de Guaymas (Mexique) avertit le Contrôle Mercury qu'un propulseur de lacet causait des problèmes d'attitude. C'était, comme Glenn s'en souviendrait, un problème qui ne le quitterait plus de tout le vol. Le système automatique de stabilisation et de contrôle laissait dériver le vaisseau d'environ un degré et demi par seconde vers la droite ; Glenn passa en mode manuel proportionnel et le ramena à son attitude. Il essaya différents modes pour déterminer lequel consommait le moins d'ergol et conclut que la combinaison manuelle « fly-by-wire » était la plus économique. Au bout d'une vingtaine de minutes, le propulseur se remit à fonctionner et il repassa en automatique, qui tint peu avant de tomber à nouveau en panne, cette fois sur le propulseur de lacet opposé. Dès lors, il pilota en manuel pour le reste de la mission.

Le coût du pilotage manuel se mesura en chiffres clairs. Pendant la deuxième orbite, la consommation fut de 2,7 kg du réservoir automatique et 5,4 kg du manuel, soit près de 30 % de l'ergol total disponible. Au-dessus de l'Australie, une alarme se déclencha en outre, indiquant que le carburant du système automatique était descendu à 62 %, et le Contrôle Mercury recommanda de laisser dériver l'attitude pour économiser. Cet équilibre — un vaisseau qui se contrôle, mais au prix de brûler des réserves destinées à la rentrée — fut pendant des heures la véritable préoccupation technique du vol.

En passant au-dessus de Cap Canaveral pour entamer son deuxième tour, l'ingénieur des systèmes de vol Don Arabian remarqua que le « Segment 51 », un capteur qui renseignait sur le système d'atterrissage, donnait une lecture étrange : selon elle, le bouclier thermique et le sac d'amerrissage n'étaient plus verrouillés en position. Si c'était vrai, le bouclier ne tiendrait plus contre le vaisseau que retenu par les sangles du bloc de rétrofusées. Le Contrôle Mercury ordonna à toutes les stations de surveiller de près ce paramètre et de rappeler au pilote que l'interrupteur de déploiement du sac devait rester sur « off ».

Glenn ne sut pas immédiatement ce qui se passait, mais commença à soupçonner quelque chose quand station après station on lui demanda de confirmer la position de cet interrupteur. Pendant ce temps, il restait occupé à maintenir manuellement l'attitude et à accomplir toutes les tâches du plan de vol qu'il pouvait. Au-dessus des Canaries, il vérifia que les « lucioles » n'avaient aucun rapport avec le gaz des propulseurs de contrôle. Sa combinaison devenait trop chaude, mais il ne s'arrêta pas pour l'ajuster. Les stations de Kano et de Zanzibar détectèrent une chute de 12 % de l'alimentation secondaire en oxygène.

À son deuxième passage au-dessus de l'Indien, le navire de poursuite subissait du mauvais temps : au lieu de lâcher des ballons pour l'expérience d'observation, il tira des fusées éclairantes à parachute, que Glenn ne vit pas, bien qu'il distinguât les éclairs des orages. En approchant de Woomera, un voyant d'alerte s'alluma pour excès d'humidité dans la cabine, si bien que pour le reste du vol il dut équilibrer avec soin le refroidissement de la combinaison contre cette humidité. À part cela, la deuxième orbite se déroula sans autre incident.

Lors du troisième tour, le navire de l'Indien n'essaya même pas de lancer des objets pour les expériences d'observation, car la couverture nuageuse restait trop épaisse. Au-dessus de l'Australie, Glenn plaisanta avec Cooper depuis Muchea : il lui demanda de prévenir le général Shoup, commandant du Corps des Marines, que trois orbites devraient couvrir le minimum mensuel de quatre heures de vol, et qu'on le certifie apte à toucher sa prime de vol.

Pendant ce temps, le Contrôle Mercury continuait de s'interroger sur le « Segment 51 ». La station d'Hawaï demanda à Glenn de mettre l'interrupteur de déploiement du sac en position automatique : si un voyant s'allumait, la rentrée devrait se faire en conservant le bloc de rétrofusées. Face à cette demande, Glenn comprit qu'au sol on soupçonnait un bouclier détaché. Le test fut effectué et aucun voyant ne s'alluma ; le pilote signala en outre qu'il n'avait entendu aucun choc pendant les manœuvres.

Le Contrôle Mercury restait divisé. Certains contrôleurs défendaient l'idée de larguer le bloc de rétrofusées après le rétrofreinage, comme lors d'un vol normal ; d'autres préféraient le conserver comme garantie supplémentaire que le bouclier reste en place. Le directeur de mission, Walter C. Williams, décida de le conserver pendant la rentrée, l'emportant sur l'avis du directeur de vol Chris Kraft. Walter Schirra, communicateur à Point Arguello (Californie), transmit l'instruction à Glenn : le bloc serait conservé jusqu'à ce que le vaisseau survole la station du Texas. Une fois la mission terminée, on détermina que l'alerte provenait d'un interrupteur capteur défectueux, c'est-à-dire que le bouclier thermique et le sac d'amerrissage étaient restés fermement en place pendant toute la rentrée.

Conserver le bloc obligeait à improviser : Glenn devrait rétracter le périscope à la main et déclencher manuellement la séquence de 0,05 g avec l'interrupteur d'annulation. Quand Friendship 7 approchait de la côte californienne, quatre heures et 33 minutes s'étaient écoulées depuis le décollage. Le vaisseau s'orienta en attitude de rétrofreinage et déclencha la première rétrofusée : « Reçu, les rétros tirent... Et comment ils tirent. On dirait que je repars vers Hawaï », radia le pilote. La deuxième et la troisième se déclenchèrent à cinq secondes d'intervalle, l'attitude restant stable pendant toute la séquence. Six minutes plus tard, Glenn plaça le vaisseau en attitude de rentrée, le nez relevé de quatorze degrés.

Au-dessus du territoire continental américain, le vaisseau perdait de l'altitude en direction de l'Atlantique. La station du Texas lui indiqua de conserver le bloc jusqu'à ce que l'accéléromètre marque 1,5 g. En traversant Cap Canaveral, Glenn signala qu'il pilotait manuellement et utiliserait le mode « fly-by-wire » comme secours ; le Contrôle Mercury lui donna la marque de 0,05 g et il appuya sur l'annulation. Presque au même moment, il entendit des bruits comme de petits objets frottant contre la capsule et radia sa phrase la plus célèbre de ce passage : une véritable boule de feu dehors. Une sangle du bloc se détacha partiellement et resta suspendue devant le hublot en se consumant dans le plasma. Le système de contrôle répondait bien, mais le réservoir manuel était descendu à 15 %, et le pic de décélération restait à venir ; Glenn passa en mode « fly-by-wire » alimenté par le réservoir automatique, qui avait plus de réserve.

Vint alors l'échauffement maximal. Glenn raconterait plus tard qu'il avait cru que le bloc s'était détaché et qu'il voyait passer des morceaux par le hublot ; il craignit que ce fussent des fragments de son propre bouclier en train de se désintégrer, alors qu'en réalité c'étaient des morceaux du bloc de rétrofusées lui-même en train de se briser dans la boule de feu. Une fois la zone de décélération maximale dépassée, la capsule commença à osciller violemment, plus de dix degrés de chaque côté de la verticale, sans que le pilote puisse la maîtriser à la main : « je me suis senti comme une feuille qui tombe », dit-il. Il activa le système auxiliaire d'amortissement, qui aida à freiner les fortes vitesses de lacet et de roulis, tandis que le réservoir automatique se vidait. L'ergol automatique s'épuisa 1 minute et 51 secondes avant le déploiement du parachute de freinage, et le manuel, 51 secondes avant ; les oscillations reprirent. À 11 km d'altitude, Glenn décida d'ouvrir le parachute de freinage à la main, mais juste avant d'actionner l'interrupteur, il s'ouvrit tout seul à 8,5 km au lieu des 6,4 km prévus. Le vaisseau retrouva sa stabilité.

À 5,2 km, le périscope se déploya. Glenn tenta de regarder par le hublot supérieur, couvert d'une telle quantité de fumée et de pellicule qu'il ne laissait presque rien voir. La section des antennes se détacha, le parachute principal se déploya complètement et le Contrôle Mercury lui rappela d'ouvrir manuellement le sac d'amerrissage : il actionna l'interrupteur, le voyant vert s'alluma et un choc sec confirma que le bouclier thermique et le sac tombaient à leur position, 1,2 m sous la capsule.

Friendship 7 amerrit dans l'Atlantique Nord, à environ 350 km au nord-ouest de Porto Rico et à 64 km avant la zone de récupération prévue : les calculs de rétrofreinage n'avaient pas tenu compte de la perte de masse du vaisseau due à la consommation de fluides à bord. Le destroyer USS Noa, à l'indicatif « Steelhead », avait vu la capsule descendre sous son parachute et se trouvait à environ 9,7 km quand il radia au pilote qu'il arriverait bientôt ; il se plaça à ses côtés dix-sept minutes plus tard.

Un membre d'équipage dégagea l'antenne et un autre accrocha le câble pour hisser la capsule, qui en sortant de l'eau heurta le flanc du navire. Une fois sur le pont, Glenn pensa sortir par l'écoutille supérieure, mais la chaleur à l'intérieur du vaisseau le fit opter pour faire sauter l'écoutille latérale : il prévint l'équipage de s'écarter et frappa le percuteur détonateur du dos de la main, dont le recul lui coupa légèrement la peau à travers le gant. Dans une forte détonation, l'écoutille sauta et Harry Beal, le premier SEAL de la Marine américaine, l'aida à sortir. Souriant, déjà debout sur le pont du Noa, ses premiers mots furent qu'il faisait chaud là-dedans. L'astronaute et le vaisseau sortirent de la mission en bon état.

Avec MA-6, les objectifs de base du Projet Mercury furent considérés comme accomplis : mettre un homme en orbite terrestre, observer ses réactions face à l'environnement spatial et le ramener sain et sauf en un point où il pourrait être récupéré. La mission laissa aussi une trace curieuse : le lendemain, 21 février, un fragment métallique identifié par ses numéros comme faisant partie de l'Atlas qui avait propulsé la mission tomba dans une ferme d'Afrique du Sud après environ huit heures en orbite. Le 6 avril, la NASA organisa à Washington un symposium d'une journée pour présenter les résultats du vol de trois orbites.

L'impact public fut immense. La CBS retransmit le vol avec Walter Cronkite comme narrateur pour une audience qui toucha la majorité des Américains, et ceux qui ne l'avaient pas suivie sur cette chaîne le firent sur ABC ou NBC. Le 23 février 1962, le président Kennedy remit à Glenn la Médaille du service distingué de la NASA pour le vol de Friendship 7, suivie d'un défilé de confettis à New York comparable à ceux qui avaient honoré Charles Lindbergh et d'autres héros nationaux. Glenn lui-même recevrait bien plus tard, en 1978, la Médaille d'honneur spatiale du Congrès.

Le 19 avril 1962, la NASA annonça qu'elle céderait la capsule à l'Agence d'information des États-Unis pour une tournée mondiale de plus de vingt escales qui toucha tous les continents et fut baptisée « la quatrième orbite de Friendship 7 ». Le vaisseau est aujourd'hui conservé au Steven F. Udvar-Hazy Center, le site annexe du Musée national de l'Air et de l'Espace à Chantilly (Virginie). En 2012, pour le cinquantième anniversaire du vol, Glenn s'entretint par surprise avec l'équipage de la Station spatiale internationale depuis une scène de l'Université d'État de l'Ohio, dont l'école des affaires publiques porte son nom.

Techniquement, le vol laissa des leçons qui marquèrent le reste du programme : la fragilité d'un contrôle automatique d'attitude dépendant de propulseurs individuels, le poids décisif du pilote comme système de secours — Glenn pilota à la main pendant près de trois orbites — et le coût de prendre des décisions critiques à partir d'un seul capteur. L'épisode du « Segment 51 » devint l'exemple classique d'une instrumentation qui ment, et son dénouement, avec une rentrée effectuée bloc de rétrofusées conservé par précaution, l'une des scènes fondatrices de l'imaginaire spatial américain, dramatisée plus tard au cinéma dans L'Étoffe des héros (1983) et dans Les Figures de l'ombre (2016).