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| Apollo 10 | ||||||||
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| Données de la mission | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Vaisseau | Module de commande Apollo Module de service Apollo Module lunaire Fusée Saturn V | |||||||
| Équipage | 3 hommes | |||||||
| Date de lancement | à 16:49:00UTC | |||||||
| Site de lancement | Centre spatial Kennedy,Floride depuis le pas de tir 39B | |||||||
| Date d'atterrissage | à 16:52:23 UTC | |||||||
| Site d'atterrissage | 15° 02′ S, 164° 39′ O (à proximité desÎles Samoa | |||||||
| Durée | 8 jours, 0 heure et 3 minutes | |||||||
| Photo de l'équipage | ||||||||
 Gene Cernan,Thomas Stafford etJohn W. Young | ||||||||
| Navigation | ||||||||
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Apollo 10 est unvol spatial habité qui a eu lieu en, la quatrième mission avec équipage duprogramme américain Apollo, et la deuxième, aprèsApollo 8 à orbiter autour de laLune. Il s'agit de lamission F, une répétition générale pour le premieratterrissage lunaire, testant tous les composants et les procédures juste avant l'atterrissage réel. Les astronautesThomas Stafford etGene Cernan font voler lemodule lunaire Apollo (LM), son deuxième essai dans l'espace après celui d'Apollo 9 enorbite terrestre, sur une orbite de descente à 15,6 kilomètres de lasurface lunaire, le point où commencerait la descente motorisée.
Apollo 10 est lancé le, par une fuséeSaturn V (SA-505), depuis leCentre spatial Kennedy, enFloride. Après 31 orbites autour de la Lune, au cours desquelles plusieurs tests cruciaux sont effectués, la mission s'achève quand la capsule amerrit dans l'océan Pacifique, le. Son succès a préparé la réussite d'Apollo 11 deux mois plus tard.
Le, l'équipage de Grissom effectue un test de lancement pour sa mission prévue le, baptiséeApollo 1, lorsqu'un incendie se déclare dans la cabine, tuant les trois hommes[o 1]. Un examen complet de la sécurité du programme Apollo s'ensuit[o 2]. Pendant ce temps, le lancement d'Apollo 5 a lieu, sans équipage pour tester le premier module lunaire(LM-1)[1].
Selon le nouveau calendrier, la première mission d'Apollo avec équipage à aller dans l'espace seraitApollo 7, prévue pour. Cette mission, qui doit tester le module de commandeBlock II, ne comprend pas de module lunaire[2]. En 1967, laNASA définit par écrit une série de missions menant à l'atterrissage avec équipage, la « mission G », l'accomplissement de l'une étant une condition préalable à la suivante[o 3].Apollo 7 serait la « mission C », mais la « mission D », qui exige de tester le module lunaire avec équipage, a pris beaucoup de retard et met en danger l'objectif deJohn F. Kennedy, à savoir que lesAméricains marchent sur laLune et reviennent surTerre en toute sécurité à la fin des années 1960[o 4],[o 5] La « mission D » est annoncé par laNASA en, un long test des modules de commande et lunaire enorbite terrestre[o 5].
Cherchant à respecter le calendrier fixé par Kennedy, en, le directeur du programme Apollo,George M. Low, propose que siApollo 7 en octobre se passe bien,Apollo 8 irait enorbite lunaire sansLM[3],[note 1]. Jusqu'alors,Apollo 8 est la mission D etApollo 9 la mission E, c'est-à-dire les essais enorbite terrestre moyenne[o 3],[o 5],[o 6]. LaNASA approuve l'envoi d'Apollo 8 vers la Lune, tout en faisant d'Apollo 9 la mission D et d'Apollo 10 la mission F[o 7],[o 8].
Cette répétition générale d'un atterrissage lunaire permettrait au module lunaire Apollo de se retrouver à 15,6 kilomètres de la surface lunaire, au point où la descente motorisée commencerait lors de l'atterrissage proprement dit. La pratique de cette orbite d'approche permettrait d'affiner la connaissance duchamp gravitationnel lunaire[4], nécessaire pour calibrer le système de guidage de descente motorisée à 1,9 kilomètre près, primordial pour un atterrissage[5]. Les observations terrestres, lesengins spatiaux non habités etApollo 8 avaient respectivement permis de le calibrer à 370 kilomètres, 37 kilomètres et 9,3 kilomètres près[6]. À l'exception de la dernière étape, la mission est conçue pour reproduire le déroulement d'un atterrissage, tant dans l'espace que pour le contrôle au sol, en faisant répéter les contrôleurs de vol de la NASA et le vaste réseau de suivi et de contrôle[o 9].
Afin d'avoir les conditions de rendez-vous les plus réalistes, l'étage ascensionnel du LM est chargé avec la quantité decarburant et d'oxydant qu'il lui serait resté s'il avait décollé de la surface lunaire et atteint l'altitude à laquelle il a quittéApollo 10 ; cela ne représente qu'environ la moitié de la quantité totale nécessaire pour le décollage et le rendez-vous avec leCSM. LeLM chargée de la mission pèse 13 941 kilos, contre 15 095 kilos pour celui d'Apollo 11 qui effectue le premier atterrissage[o 10].
Eugene Cernan a déclaré ultérieurement avec humour que la NASA avait pris des précautions particulières pour s'assurer qu'ils ne tenteraient pas de faire le premier atterrissage lunaire :« Beaucoup de gens ont pensé au genre de personnes que nous étions : ne leur donnez pas l'occasion d'atterrir, parce qu'ils pourraient le faire ! Le module d'ascension, la partie avec laquelle nous aurions décollé de la surface lunaire, était donc à court de carburant. Les réservoirs de carburant n'étaient pas pleins. Donc si nous avions réellement essayé d'atterrir sur la Lune, nous n'aurions pas pu en revenir »[o 11]. Anecdote rapportée par Craig Nelson dans son livre « Rocket Men ».
Le, laNASA annonce la composition de l'équipage d'Apollo 10, la mission programmée pour le printemps de 1969[o 12].Apollo 10 est prévu comme la quatrièmemission Apollo avec équipage[7], la troisième à utiliser la fusée lunaireSaturn V pour lancer des astronautes[8], et le deuxième vol avec équipage dumodule lunaire (LM)[9]. Les scénarios possibles pourApollo 10 vont d'unvol orbital terrestre à une mission enorbite lunaire, en fonction du succès des deux missions précédentes[10].
L'équipage principal est composé du commandant,Thomas P. Stafford, du pilote dumodule de commande, (CSM)John W. Young et du pilote du module lunaire (LM)Eugene A. Cernan[11]. Tous trois sont des astronautes expérimentés, ayant chacun effectué au moins unemissionGemini[o 13], et ont servi comme équipage de réserve pourApollo 7[o 14].
Apollo 10 etApollo 11 sont les seules missions Apollo dont les équipages sont tous des vétérans du vol spatial.Thomas P. Stafford a volé surGemini 6 etGemini 9[12] ;John W. Young surGemini 3 etGemini 10[13], etEugene A. Cernan a volé avec Stafford surGemini 9[14].
En outre,Apollo 10 est le seul vol deSaturn V depuis lecomplexe de lancement LC-39B[o 15], car les préparatifs d'Apollo 11 auLC-39A ont commencé en mars presque immédiatement après le lancement d'Apollo 9[15].
Il s'agit également du seul équipage d'Apollo dont tous les membres effectuent ensuite des missions à bord d'autresvaisseaux spatiaux Apollo[16] : Young commande ensuiteApollo 16[o 16], CernanApollo 17[o 17] et Stafford le véhicule américain sur le projet de testApollo-Soyouz[17]. C'est surApollo 10 que John Young devient le premier humain à voler en solo autour de la Lune[18], tandis que Stafford et Cernan font voler leLM enorbite lunaire dans le cadre des préparatifs d'Apollo 11[19]. Young est également le commandant de réserve d'Apollo 13 et d'Apollo 17[o 16] et Cernan celui d'Apollo 14[o 18].
Les membres de l'équipage d'Apollo 10 sont aussi les humains qui ont voyagé le plus loin de chez eux, à quelque 408 950 kilomètres de leurs foyers et de leurs familles àHouston[20]. Alors que la plupart des missions Apollo tournent autour de la Lune à la même distance de 111 kilomètres de la surface lunaire[o 19], la distance entre la Terre et la Lune varie d'environ 43 000 kilomètres, entre lepérigée et l'apogée, au cours de chaquemois lunaire, et larotation de la Terre fait varier la distance de 12 000 kilomètres supplémentaires chaque jour[21]. L'équipage d'Apollo 10 atteint le point le plus éloigné de son orbite autour de laface cachée de la Lune à peu près au même moment où la rotation de la Terre éloigne Houston de presque un diamètre terrestre complet[o 20].
| Position | Astronaute | Missions précédentes | Réf |
|---|---|---|---|
| Commandant de la mission | Thomas P. Stafford | Gemini 6,Gemini 9 | [12] |
| Pilote dumodule de commande et service | John W. Young | Gemini 3,Gemini 10 | [13] |
| Pilote dumodule lunaire | Eugene A. Cernan | Gemini 9 | [14] |
L'équipage de réserve, composé du commandant,L. Gordon Cooper, des pilotes duCSM,Donn F. Eisele et duLM,Edgar D. Mitchell, serait prêt à effectuer la mission au cas où quelque chose arriverait à l'équipage principal[o 12]. Le rôle de l'équipe de réserve est de s'entraîner et d'être prêt à voler en cas de problèmes pour la première escouade[o 21]. Les équipes de réserve, selon la rotation, sont assignées comme équipe principale trois missions après leur affectation de réserve[o 22].
Cooper a déjà piloté unemissionMercury et une missionGemini[o 23], Eisele était le pilote duCSM d'Apollo 7[o 24], et Mitchell est le seul novice de l'équipage[o 25].
Selon la rotation normale en place pendant Apollo, l'équipage de réserve aurait été programmé pour voler surApollo 13[o 26]. Cependant,Alan Shepard, alors numéro deux auBureau des astronautes, se donne le commandement d'Apollo 13 à la place[o 27].L. Gordon Cooper Jr, commandant de l'équipage de réserve d'Apollo 10, est furieux et démissionne de la NASA[o 28].Deke Slayton, le directeur des opérations de l'équipage, retire égalementDonn F. Eisele de l'équipage[o 29] en raison de sa mauvaise conduite personnelle et d'une faute professionnelle dans la missionApollo 7[22] et le remplace parStuart Roosa[o 29]. Plus tard, l'équipage de Shepard est forcé d'échanger sa place avec l'équipage provisoire d'Apollo 14 deJim Lovell[o 30].
Slayton écrit dans ses mémoires que Cooper et Eisele n'ont jamais été prévus pour une autre mission, car aucun des deux n'est dans les faveurs de la direction de la NASA pour diverses raisons, Cooper pour son attitude laxiste en matière d'entraînement, et Eisele pour des incidents à bord d'Apollo 7, en plus d'une liaison extraconjugale. Ils sont désignés pour l'équipage de réserve simplement en raison d'un manque de personnel qualifié au Bureau des astronautes au moment où l'affectation doit être faite. Cooper, note Slayton, a une très faible chance de recevoir le commandement d'Apollo 13 s'il effectue un travail remarquable dans le cadre de cette mission, ce qu'il ne fait pas. Eisele, malgré ses problèmes avec la direction, est toujours destiné à une future affectation au programme d'applications Apollo, qui est finalement réduite à la seule composanteSkylab, et non à unemission lunaire[o 31].
| Position | Astronaute | Missions précédentes | Réf |
|---|---|---|---|
| Commandant de la mission | L. Gordon Cooper | Mercury-Atlas 9,Gemini 5 | [o 23] |
| Pilote dumodule de commande et service | Donn F. Eisele | Apollo 7 | [o 24] |
| Pilote dumodule lunaire | Edgar D. Mitchell, | première mission | [o 25] |
Pendant les projetsMercury etGemini, chaque mission a une équipe principale et une équipe de réserve. Pour Apollo, un troisième équipage d'astronautes est ajouté, connu sous le nom d'équipage de soutien. Il s'occupe du plan de vol, des listes de contrôle et des règles de base de la mission, et veille à ce que les équipages, principal et de réserve, soient informés de tout changement. L'escouade de soutien élabore des procédures dans les simulateurs, en particulier pour les situations d'urgence, afin que les formations principales et de réserve puissent s'entraîner et les maîtriser lors de leur apprentissage[o 21]. PourApollo 10 l'équipe de soutien est composée deJoe Henry Engle,James Benson Irwin et deCharles Moss Duke[o 32].
LeCapsule Communicator (CAPCOM) est un astronaute ducentre de contrôle de la mission àHouston, auTexas, qui est la seule personne à communiquer directement avec l'équipage[o 33]. LesCAPCOM de la mission sont Charles Duke, Joe Engle,Jack Robert Lousma etBruce McCandless II[23].
Trois équipes sont chargées du contrôle de mission, chacune dirigée par undirecteur de vol. Ceux d'Apollo 10 sontGlynn S. Lunney (première équipe),Gerald D. Griffin (deuxième équipe) etMilton L. Windler etPete Frank (troisième équipe)[24].
Le module de commande (CM) est un vaisseau conique pressurisé d'un diamètre de 3,9 m à sa base et d'une hauteur de 3,65 m. Sa base est constituée d'unbouclier thermique, en forme de nid d'abeille, enacier inoxydable, rempli derésine époxy comme matériau ablatif et dont l'épaisseur varie de 1,8 à 6,9 cm. À l'extrémité du cône se trouve un ensemble de trappe et d'amarrage conçu pour s'amarrer avec le module lunaire. Il est divisé en trois compartiments. Le compartiment avant, dans le nez du cône, contient les trois parachutes principaux de 25,4 m de diamètre, deux parachutes d'ancrage de 5 m et des parachutes de freinage pour l'amerrissage. Le compartiment arrière est situé autour de la base et contient les réservoirs depropergol, les moteurs de contrôle de réaction, le câblage et la plomberie. Le compartiment de l'équipage comprend la majeure partie du volume duCM, soit environ 6,17 m3 d'espace. Trois sièges d'astronautes sont alignés face à l'avant au centre du compartiment. Une grande trappe d'accès est située au-dessus du siège central. Un court tunnel d'accès conduit à la trappe d'amarrage dans le nez duCM. Le compartiment de l'équipage contient les commandes, le tableau de bord, l'équipement de navigation et les autres systèmes utilisés par les astronautes. Il y a cinq hublots : un dans la trappe d'accès, un de chaque côté des sièges latéraux des astronautes, et deux hublots de rendez-vous, orientés vers l'avant. Cinq batteries fournissent l'énergie après le désamarrage des modules de commande et de service, trois pour la rentrée dans l'atmosphère et après l'amerrissage et deux pour la séparation des véhicules et le déploiement des parachutes. LeCM dispose de douze propulseurs de contrôle autétroxyde d'azote/hydrazine 420 N. Il fournit la capacité de rentrée à la fin de la mission après la séparation du module de service[25].
Le module de service (SM) est un cylindre de 3,9 m de diamètre et de 7,6 m de long, fixé à l'arrière duCM. L'extérieur est formé de panneaux en nid d'abeille enaluminium de 2,5 cm d'épaisseur. L'intérieur est divisé par des poutres radiales en aluminium, en six sections autour d'un cylindre central. À l'arrière, monté dans le cylindre central, se trouve un moteur redémarrable à propergol liquidehypergolique. Le contrôle d'attitude est assuré par quatre rangées identiques de quatre propulseurs de contrôle de réaction, formant un angle de90 degrés entre elles, autour de la partie avant. Les six sections contiennent troispiles à combustiblehydrogène-oxygène de 31 cellules qui fournissent 28 volts, deux réservoirs d'oxygène et deux d'hydrogènecryogéniques, quatre réservoirs pour le moteur de propulsion principal, deux pour lecarburant et deux pour l'oxydant, et les sous-systèmes de l'unité de propulsion principale. Deux réservoirs d'hélium sont montés dans le cylindre central. Les radiateurs du système d'alimentation électrique se trouvent en haut du cylindre et les panneaux de radiateurs de contrôle de l'environnement sont dans le bas[26],[27].
Le module lunaire (LM) est un véhicule à deux étages conçu pour les opérations spatiales à proximité et sur la Lune. Sa masse est de 15 065 kg. Les étages de montée et de descente duLM constituent une seule unité jusqu'au moment durendez-vous spatial avec lemodule de commande et de service (CSM), lorsque l'étage de montée fonctionne seul. L'étage de descente comprend la partie inférieure du vaisseau spatial et est un prisme octogonal de 4,2 mètres de diamètre et de 1,7 mètre d'épaisseur. Quatre pieds d'atterrissage avec des repose-pieds ronds sont montées sur les côtés de l'étage de descente et maintiennent la partie inférieure de l'étage à 1,5 mètre au-dessus de la surface. L'un des pieds est équipé d'une petite plate-forme d'évacuation et d'une échelle. L'étage de descente sert de plate-forme pour le lancement de l'étage de montée et est laissé sur la Lune[28],[29].
L'étage de montée est une unité de forme irrégulière d'environ 2,8 mètres de haut et 4 à 4,3 mètres de large, montée au sommet de l'étage de descente. Il abrite les astronautes dans un compartiment pressurisé qui sert de base pour les opérations lunaires. Il y a une trappe d'entrée sur un côté et une trappe d'amarrage pour la connexion auCSM sur le dessus. Deux fenêtres triangulaires se trouvent au-dessus et de chaque côté de l'écoutille de sortie et quatre ensembles de chambre de poussée sont montés sur les côtés. À la base de l'ensemble se trouve le moteur de montée. Un pupitre de commande est monté à l'avant du compartiment de l'équipage, au-dessus de la trappe d'entrée et entre les fenêtres, et deux autres panneaux de commande se trouvent sur les parois latérales. L'étage de montée est lancé depuis la Lune à la fin des opérations de la surface lunaire et ramène les astronautes auCSM[28],[29].
Le lanceurSaturn V est utilisée dans leprogramme Apollo dans les années 1960 et 1970. La fusée mesure 111 mètres de haut et, pleinement ravitaillée en carburant pour le décollage, elle pèse 2 800 tonnes. Elle génère 34,5 millions denewtons de poussée au lancement. Elle peut lancer environ 118 tonnes en orbite terrestre et environ 43,5 tonnes vers la Lune.Saturn V est développée aucentre de vol spatial Marshall de laNASA àHuntsville, enAlabama. La premièreSaturn V est lancée en 1967, la première avec un équipage estApollo 8[30].
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L'insigne de mission en forme de bouclier du vol montre un grandchiffre romain « X » tridimensionnel sur la surface de la Lune, selon les mots de Stafford,« pour montrer que nous avions laissé notre marque ». Bien qu'il ne se soit pas posé sur la Lune, la proéminence du chiffre représente les contributions importantes de la mission auprogramme Apollo. UnCSM fait le tour de la Lune alors qu'un étage d'ascensionLM s'élève de son passage à basse altitude au-dessus de la surface lunaire avec son moteur en marche. La Terre est visible à l'arrière-plan. Sur l'écusson de la mission, une large bordure bleu clair porte le mot « APOLLO » en haut et les noms de l'équipage en bas. L'écusson est bordé d'or. L'insigne est conçu par Allen Stevens deRockwell International[31].
Une leçon tirée du vol d'Apollo 9 est le désir — un besoin, en fait — d'unindicatif d'appel différent pour lemodule de commande et lemodule lunaire. Le choix deJames McDivitt,David Scott etRussell Schweickart — Gumdrop et Spider, basés sur l'apparence physique des véhicules — est accepté sans problèmes[note 2],[32], le choix de Stafford, Young et Cernan fait froncer les sourcils des responsables de la NASA. Ils décident que leLM porterait le nom de « Snoopy » et leCSM celui de « Charlie Brown », deux personnages du célèbrecomic strip « Peanuts » deCharles M. Schultz. Durant quelques années, sous forme de blague, un badgeSnoopy étant remis au personnel du projet pour « services exceptionnels ». Stafford déclare que ce choix est fait en reconnaissance des milliers de personnes qui leur ont permis d'en arriver là. Il ajoute :« Une fois que tu as Snoopy, Charlie Brown n'est pas loin », rappelant le fait que, tout comme Snoopy, un astronaute n'est jamais seul, des milliers de personnes ont travaillé pour lui permettre d'accomplir sa mission.[o 34],[o 35].
Les astronautes ont deskits de préférences personnelles (PPK), de petits sacs contenant des objets personnels, importants pour eux, qu'ils veulent emporter avec eux lors de la mission, pour en avoir le souvenir[33].
PourApollo 10, les listes d'arrimage identifient 8 PPK de 227 grammes chacun, rangés dans le module de commande, plus un autre du même poids dans le module lunaire au lancement. Aucune mention n'est faite dans la liste de transfert deCSM àLM, dans la liste de rangement duLM, ou dans celle transfert deLM àCSM du premier ensemble dePPK, de sorte que ceux-ci sont restés en place dans le module de commandement pour la mission[33].
Il est intéressant de noter que le nombre dePPK répertoriés pourApollo 10 est supérieur à celui de la missionApollo 11, bien qu'un seulPPK soit transporté sur le module lunaire d'Apollo 10, contre deux sur leLM d'Apollo 11[33].
Pendant les neuf semaines entre le retour de l'équipage d'Apollo 9 et le lancement de leur propre mission, Stafford, Young et Cernan ont passé pratiquement tout leur temps dans les différentssimulateurs du Centre spatial Kennedy, répétant chaque étape planifiée de leur mission de huit jours. En fait ils se sont entraînés cinq heures pour chacune des 192 heures de vol prévues. Cela inclut des scénarios de simulation de vol à trois voies, entre Stafford et Cernan dans le module lunaire, Young, seul, dans le module de commande et service et les contrôleurs de vol à leurs consoles au centre Kennedy[o 35].
L'entraînement est mouvementé et les astronautes ne peuvent se rendre compte de l'ampleur de la mission qui les attend qu'au moment de leurquarantaine, quelques jours avant leur départ. Le soir du, l'équipage partage un dîner avec levice-présidentSpiro Agnew etJames McDonnell, fondateur du géant de l'aéronautiqueMcDonnell Aircraft Corporation, qui a conçu et construit lesvaisseaux spatiauxGemini etMercury de laNASA[o 36].
Pendant plus de deux mois, le vaisseau spatial et celui de lancement sont testés sur laplateforme et ses systèmes de mise à feu préparés pour le lancement. Puis, le, les énormes réservoirs depropergol du premier étageS-IC sont remplis deRP-1, un carburant à base dekérosène raffiné. Pendant cinq jours, à partir du, le personnel duCentre spatial Kennedy effectue le test de démonstration ducompte à rebours (Count Down Demonstration Test, CDDT), essentiellement une répétition complète du compte, y compris le remplissage des réservoirscryogéniques. Cela pour prouver que l'équipement de lancement et tous les systèmes de soutien au sol qui préparent la fuséeSaturn V et levaisseau spatial Apollo au vol sont prêts. Des mesures sont prises pour s'assurer que les mises à feu de sécurité du champ de tir ne puissent pas être déclenchés et que les moteurs du véhicule ne puissent pas être allumés accidentellement. Les équipes de lancement mènent le décompte jusqu'au point où, lors d'un vrai lancement, les moteurs du premier étage sont allumés. Une fois leCDDT terminé, les énormes quantités d'hydrogène liquide (LH2) et d'oxygène liquide (LOX) sont évacuées du véhicule de lancement. La préparation finale pour le lancement commence alors[o 37],[34].
Le compte à rebours final commence à 1 heureGMT exactement, le et se déroule pratiquement sans aucun accroc. Pendant les opérations de réapprovisionnement automatique du propergolRP-1, à environH - 12 heures, l'indication « ouvert » de la vanne de remplissage rapide disparaît, provoquant l'arrêt du système. Les opérations de réapprovisionnement sont relancées en mode manuel et se déroulent de manière satisfaisante. Le problème est ensuite attribué à un mauvais réglage des interrupteurs de limite de la soupape de remplissage rapide. Bien que les tentatives de réajustement échouent, il n'y a pas d'impact significatif sur les opérations restantes duRP-1. La soupape de remplissage rapide n'est pas utilisée pendant le compte à rebours après le réapprovisionnement. Si un ravitaillement non programmé avait été nécessaire, il aurait pu être effectué, comme auparavant, en mode manuel[35].
La pompe primaire de réapprovisionnement duLOX ne démarre pas à H - 8 heures à cause d'un fusible grillé dans le circuit de démarrage du moteur de la pompe. Le dépannage et le remplacement du fusible retardent de 50 minutes le chargement duLOX, mais il est achevé à H - 4 heures, 22 minutes. Le temps perdu est rattrapé pendant l'arrêt du compte à rebours, prévu d'une heure à H - 3 heures, 30 minutes[o 37].
Unanticyclone dans l'océan Atlantique au large de laNouvelle-Angleterre provoque des vents de sud-est et apporte de l'humidité dans la région ducap Canaveral, ce qui contribue à créer des conditions de ciel couvert. Au moment du lancement, lescumulus couvrent 40 % du ciel, lesaltocumulus 20 % et les cirrus 100 % ; la température est de 27 ° C ; l'humidité relative est de 75 % et lapression barométrique est de1 018 bars. Les vents, mesurés par l'anémomètre du poteau lumineux situé à 18 mètres au-dessus du sol sur le site de lancement, soufflent à 35 km h à142° duvrai nord[o 37].
Apollo 10 est lancé depuis lecomplexe de lancement 39 duCentre spatial Kennedy,pad B, à16 h 49GMT, le, et est le premier lancement piloté depuis cette plateforme. Lafenêtre de lancement s'étend jusqu'à21 h 9 GMT pour profiter d'un angle d'élévation de11° du soleil sur la surface lunaire. Le vaisseau atteint la vitesseMach 1 après 1 minute 6 secondes de vol. Le moteur du premier étageS-IC s'arrête après 2 minutes et 41 secondes, suivi de sa séparation du deuxième étageS-II, et l'allumage du moteur de ce dernier. Le moteur duS-II s’éteint après 9 minutes et 12 secondes, puis se sépare du troisième étageS-IVB, dont le moteur s'allume quatre secondes plus tard. La première coupure du moteurS-IVB se produit après 11 minutes et 43 secondes, avec des écarts par rapport à la trajectoire prévue de seulement -0,07 m/s en vitesse et de seulement -0,15 km en altitude[o 37],[36],[37].
LeS-IC tombe dans l'océan Atlantique neuf minutes après le lancement à30° 18′ N, 74° 21′ O, à 646 km du site de lancement. L'étageS-II chute également dans l'Atlantique onze minutes plus tard à31° 52′ N, 34° 51′ O, à 4 425 km duKSC[36],[37].
Après les vérifications des systèmes en vol, la manœuvre d'injection trans-lunaire, le deuxième allumage duS-IVB, est effectuée après 2 heures, 33 minutes et 27 secondes de vol. Le moteur s'arrête après 343,08 secondes et l'injection trans-lunaire a lieu dix secondes plus tard, après une orbite terrestre et demie en 2 heures, 27 minutes et 16,82 secondes, à une vitesse de10 839,30 m/s[o 38].
Vingt-cinq minutes plus tard, leCSM se sépare pour la transposition et l'amarrage avec leLM, similaire à la manœuvre effectuée surApollo 9. Le véhicule orbital est composé de l'étageS-IVB, et de sacharge utile composée duCSM, duLM et de l'adaptateur du module lunaire du vaisseau spatial[o 38]. Cette séquence est retransmise par télévision sur Terre, commençant d'abord à 3 heures, 6 minutes de vol, pour une durée de 22 minutes, suivie de 13 minutes et 25 secondes supplémentaires après 3 heures, 56 minutes de vol, quand leCSM et leLM, amarrés sont éjectés du troisième étageS-IVB[38].
Une commande depuis le sol pour l'évacuation des résidus depropergol permet auS-IVB de passer devant la Lune. Son point le plus proche du satellite de la Terre est de 3 111 km, après presque 79 heures de vol le à23 h 40GMT. Sa trajectoire après le passage de lasphère d'influence lunaire lui donne une orbite solaire avec unaphélie et unpérihélie de 152,16 par 135,81 millions de kilomètres, une inclinaison de23,46°, et unepériode orbitale de 344,88 jours[o 39],[39].
Une correction planifiée de mi-course de 7,1 secondes, de15 m/s est exécutée à 26 heures, 32 minutes et 56,8 secondes, ce qui ajuste la trajectoire pour qu'elle coïncide avec la trajectoire d'atterrissage de juillet. La manœuvre est si précise que deux autres corrections prévues à mi-course sont annulées. Latechnique de contrôle thermique passif est utilisée pour maintenir les températures souhaitées du vaisseau spatial pendant tout le voyage[o 39],[40].
Après presque 76 heures de vol, à une altitude de 176,12 km au-dessus de la Lune, le moteur de propulsion de service est mis à feu pendant 356,1 secondes pour placer l'engin spatial sur uneorbite lunaire de 314,81 km par 111,49 km. Le périple a duré 73 heures, 22 minutes et 29,5 secondes[36].
Après deux révolutions, afin de mettre en place un suivi et une mise à jour au Centre spatial Kennedy, une manœuvre d'allumage du moteur de 13,9 secondes est effectuée pour circulariser l'orbite à 113 km par 110 km. Une émission detélévision couleur programmée est réalisée, l'équipe décrivant les caractéristiques lunaires en dessous d'elle[o 40].
Une fois le train spatial placé en orbite autour de la Lune, à presque 82 heures du début de la mission, Cernan, le pilote du module lunaire, y entre pour deux heures d'activités d'entretien et quelques tests de communication duLM, qui sont interrompus en raison de contraintes de temps. Les résultats sont excellents, et les autres tests sont effectués plus tard dans la mission. Treize heures plus tard, après 95 heures de vol, Stafford et Cernan entrent pour activer les systèmes du module lunaire et découvrent qu'il s'est déplacé de3,5 degrés par rapport au module de commande. L'équipage craint que la séparation des deux engins spatiaux ne cisaille certaines des goupilles de verrouillage, ce qui pourrait empêcher le réamarrage, mais le contrôle de mission signale que, tant que le désalignement est inférieur à six degrés, il n'y a pas de problème. Des tests supplémentaires se poursuivent durant trois heures.
Le module lunaire est désarrimé du module du commande le 22 mai à 19:00:57 UTC. Les opérations sont retransmises à la télévision pendant 20 minutes. Pendant cette période, letrain d'atterrissage duLM est déployé et tous les systèmes sont vérifiés. Le module lunaire Apollo est constitué d'un étage de descente qui doit amener l'équipage près dusol lunaire et d'un étage de remontée chargé de le ramener en orbite. Après avoir vérifié notamment le fonctionnement de son radar, de son moteur d'ascension, le module lunaire, baptisé « Snoopy », se met en trajectoire de descente : son orbite est modifiée pour que son périgée ne soit qu'à 15,6 km de la surface lunaire[o 41]. À part la poussée de l'étage de descente pour changer l'orbite, cette phase se fait sans aucune autre intervention des moteurs ; c'est la stratégie pour descendre vers la Lune en consommant un minimum de carburant. Cette orbite permet également de pouvoir recommencer si un problème a lieu. La phase complète, freinée et contrôlée par les moteurs (Powered descent), n'est effectuée qu'avec Apollo 11[o 42].
La descente dure environ une heure, pendant laquelle de nombreuses photographies de la surface lunaire sont prises. Au périgée, des tests du radar de descente sont effectués ainsi que des tests de manœuvre avec l'étage de descente[o 43].
Dix-sept minutes après le périgée, une poussée est effectuée avec le moteur de descente pour placer leLM dans la trajectoire qu'il aurait en cas d'interruption d'urgence de la phase de descente, qui le place sur une orbite de 35 × 22 km, en trajectoire de rendez-vous avec leCSM[o 41]. Deux heures plus tard, à mi-chemin de la remontée, le module commence à se comporter bizarrement, effectuant des mouvements de rotation et d'inclinaison aléatoires. Après quelques secondes d'inquiétude et un juron devenu célèbre lâché involontairement à la radio — le micro étant encore ouvert à ce moment-là —, l'étage de descente est largué et la stabilité est récupérée en pilotage manuel par Stafford[41]. Les analyses ultérieures révèlent que ce comportement est dû à une erreur humaine : le système de guidage duLM est resté en position « AUTO » ce qui le mène à rechercher automatiquement leCSM, ce qui n'est pas prévu dans cette phase de l'orbite[o 41],[42].
Au périgée, une nouvelle poussée avec le moteur de remontée place le module d'ascension sur une orbite de 85 × 20 km, l'orbite qu'aurait leLM en cas d'ascension normale en provenance de la surface de la Lune[o 41]. À partir de là, les phases s'enchaînent normalement et le module lunaire réalise lerendez-vous spatial avec le vaisseau Apollo[36] le 23 mai à 03:11:02 UTC, après une séparation d'un peu plus de 8 heures.
L'étage de descente va s'écraser sur la Lune tandis que le reste du module lunaire est placé enorbite héliocentrique[43]. C'est le seul exemplaire de module lunaire Apollo resté intact[note 3],[44].
Avant l'injection trans-terre, des vues de la surface lunaire et de l'intérieur du vaisseau spatial sont retransmises lors d'uneémission de télévision de 24 minutes[o 44]. La poussée de retour est réalisée après 137 heures et 40 minutes de mission à une vitesse de2 739 m/s, après un allumage du moteur durant 164,8 secondes à une altitude d'environ 105 km. Le vaisseau spatial a effectué 31 orbites lunaires, d'une durée de 61 heures, 37 minutes et 23,6 secondes[o 45].
La seule correction de mi-parcours nécessaire est une manœuvre de 6,7 secondes, augmentant la vitesse de0,67 m/s, trois heures avant la séparation des modules de commande et de service[36]. Le module de commande est rentré dans l'atmosphère terrestre, après presque 192 heures de vol, à une vitesse de11 068 m/s, après un voyage retour de 54 heures, 3 minutes et 40,9 secondes[note 4]. Il est tombé dans l'océan Pacifique en un point estimé à15° 07′ S, 164° 06′ O[o 46], le à16 h 52 min 23 sGMT. La durée totale de la mission est de 192 heures, 3 minutes et 23 secondes[o 47]. Le point d'impact se trouve à environ 2,4 kilomètres du point cible et à 5,4 kilomètres du navire de récupérationUSS Princeton[40].
L'équipage est récupéré par hélicoptère et se retrouve à bord du navire de récupération 39 minutes après l’amerrissage. Le module de commande est récupéré 57 minutes plus tard. Son poids estimé à ce moment est d'un plus de 4 900 kilos, et la distance parcourue pour la mission est estimée à 1 335 755 kilomètres[o 46].
LeSmithsonian est responsable dumodule de commande « Charlie Brown » depuis 1970. Le vaisseau spatial a été exposé dans plusieurs pays jusqu'à ce qu'il soit prêté auMusée des sciences deLondres en 1978[45]. Le module de service a été largué juste avant la rentrée, a brûlé dans l'atmosphère terrestre et est tombé dans l'océan Pacifique[o 46].
Après uneinjection trans-lunaire, le troisième étageS-IVB deSaturn V a accéléré au-delà de lavitesse d'échappement de la Terre et est devenu unobjet abandonné enorbite héliocentrique[46].
L'étage ascendant dumodule lunaire « Snoopy » a été largué sur une orbite héliocentrique. Le, Nick Howes, membre de laRoyal Astronomical Society, a annoncé que lui et ses collègues avaient localiséSnoopy, dont l'emplacement était jusqu'alors inconnu, en se basant sur des données de radar astronomique avec 98 % de certitude[47].
L'étage de descente deSnoopy a été largué enorbite lunaire ; sa localisation actuelle est inconnue. En outre, on ne sait pas si l'étage de descente a eu un impact sur la surface lunaire ou s'il est resté en orbite. Phil Stooke, unplanétologue qui a étudié les sites d'écrasement lunaire des étages ascendants, a écrit que l'étage descendant s'est écrasé à un endroit inconnu, et une autre source a déclaré que l'étage descendant a finalement percuté la Lune à quelques degrés de son équateur[48]. Cependant, Richard Orloff et un résumé de mission officiel de la NASA ont simplement déclaré que l'étage de descente est entré en orbite lunaire, en restant silencieux sur la question de savoir si l'étage a ensuite percuté la Lune[49],[50]. Un blog d'astronomie amateur lancé au début de l'année 2020 a exploré la possibilité que l'étage de descente soit toujours en orbite lunaire, en utilisant une simulation sur ordinateur[51].
Dans le court-métrage « Peanuts in space : Secrets of Apollo 10 »Ron Howard etJeff Goldblum parlent de la missionApollo 10 et de sonmodule lunaire nommé « Snoopy » qui a frôlé la surface de la lune en préparation de l'atterrissage d'Apollo 11[52]. La chaîneAmerican History TV a diffusé le documentaire « Apollo 10, To Sort Out the Unknowns qui raconte l'histoire de la mission du 18 au[53]. Le créateur dePeanuts,Charles Schulz, a également réalisé des dessins liés à la mission pour laNASA[54].
Dans la sérieFor All Mankind, la mission est composée des astronautes Edward« Ed » Baldwin (Joel Kinnaman) et Gordon« Gordo » Stevens (Michael Dorman) à bord du LEM. Comme pour la véritable mission, ils ne font qu'une répétition générale de la descente, mais dans la série ce choix est vertement critiqué après que le cosmonauteAlexeï Leonov est devenu le premier homme à marcher sur la Lune en. CommeGene Cernan, Ed Baldwin est replacé sur une autre mission et pose le pied sur la Lune ; Gordo Stevens connaît le même destin, alors queTom Stafford n'a jamais foulé le sol lunaire.
En,Discovery Channel a diffusé une émission de télévision suggérant que la mission avait été témoin de signaux mystérieux ouextraterrestres alors qu'elle se trouvait de l'autre côté de la Lune[55]. Les astronomes mentionnent le curieux sifflement qui a duré près d'une heure. On a émis l'hypothèse qu'il s'agissait d'une preuve de dissimulation d'OVNI. Selon le journaliste spatial James Oberg, le son était très probablement une interférence radio entre le module de commande et les véhicules d'atterrissage du module lunaire. La description de ce son comme « musique de type extra-terrestre» était très probablement due à l'amorçage, comme l'a suggéréBenjamin Radford[56].
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