À ma tendre épouse Shizue,
et à mes filles Michelle et Alyson

Première partie

quitter la Terre

Quiconque s’est assis tout en haut de la plus grande fusée au monde qui soit alimentée par de l’hydrogène-oxygène, et ne ressent aucune inquiétude sachant qu’on va mettre à feu la partie du dessous, ne comprend pas vraiment la situation.

L’astronaute John Young (ayant foulé le sol lunaire en 1972, NdTr.)

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La préparation au lancement

En cette journée du 19 octobre 1899, un jeune américain de dix-sept ans était occupé à émonder un cerisier lorsqu’il eut une révélation. Il venait de lire La Guerre des mondes de H. G. Wells et était tout excité à l’idée que des fusées nous permettraient d’explorer l’Univers. Il s’imagina à quel point il serait merveilleux de fabriquer une sorte d’engin qui soit capable de voyager vers Mars et eut une vision selon laquelle notre destinée devrait consister à explorer la planète rouge. Au moment même où il redescendit de cet arbre, sa vie avait changé à tout jamais. Cet adolescent consacrera le reste de sa vie à l’idée de mettre au point une fusée qui ferait de ce rêve une réalité. Il célébrera cette date du 19 octobre jusqu’à la fin de ses jours.

Ce jeune homme s’appelait Robert Goddard, et il se mit à perfectionner la première fusée multiétage à combustible liquide, créant ainsi des évènements qui allaient changer le cours de l’histoire de l’humanité.

Tsiolkovski, le visionnaire solitaire

Goddard était l’un de ces rares pionniers qui, malgré leur isolement, leur pauvreté et le fait d’être ridiculisés par leurs pairs, établirent et peaufinèrent, envers et contre tout, les principes de base qui seront déterminants pour les voyages dans l’espace. L’un des premiers de ces visionnaires était un spécialiste russe des fusées, Konstantin Tsiolkovski, qui établit les bases théoriques des voyages spatiaux et traça la voie pour Goddard. Tsiolkovski vivait dans un dénuement absolu, était un solitaire et se débrouillait tant bien que mal en tant qu’instituteur. Dans sa jeunesse, il passa des heures interminables3 dans la bibliothèque municipale, dévorant les revues scientifiques, apprenant les lois mécaniques newtoniennes et essayant de les appliquer aux déplacements dans l’espace. Son rêve était de se rendre sur la Lune et sur la planète Mars. Tout seul, sans l’aide de la communauté scientifique, il détermina les paramètres mathématiques, physiques et mécaniques des fusées. Il calcula même la vitesse nécessaire pour s’échapper de la force gravitationnelle de la Terre, à savoir 40 000 kilomètres/heure, ce qui bien au-dessus des 25 kilomètres/heure que l’on pouvait atteindre avec des chevaux à cette époque.

En 1903, il publia sa célèbre équation sur les fusées, laquelle permit de déterminer la vitesse maximale d’un tel engin, compte tenu de son poids et de son approvisionnement en carburant. Ladite équation démontrait que la relation entre la vitesse et la consommation de carburant était exponentielle. Normalement, on pourrait estimer que si l’on désirait doubler la vitesse d’une fusée, il suffirait simplement de doubler la quantité de carburant. En réalité, la quantité de carburant à fournir augmente exponentiellement avec l’accélération, de sorte que des quantités énormes de carburant doivent être fournies pour conférer une propulsion supplémentaire à la fusée.

Cette relation exponentielle laissait clairement entrevoir qu’il faudrait prévoir des quantités énormes de carburant afin de pouvoir quitter la Terre. Grâce à sa formule, Tsiolkovski fut capable, pour la première fois, d’estimer combien de carburant une fusée devrait emporter pour atteindre la Lune, et ce, bien avant que sa conception ne devienne réalité.

Le leitmotiv de Tsiolkovski était : « La Terre est notre berceau, mais nous ne pourrons pas rester indéfiniment dans ce berceau ». Ainsi, il adhérait à un courant de pensée appelé cosmisme, selon lequel l’avenir de l’humanité consiste à explorer l’espace lointain. En 1911, il écrivit : « Qu’y aurait-il de plus fou, à part poser le pied sur le sol d’un astéroïde4, de ramasser une pierre sur la Lune, de construire des stations mobiles dans l’espace, d’installer des relais habités gravitant autour de la Terre, de la Lune et du Soleil, d’observer Mars à la distance de seulement quelques dizaines de kilomètres et de descendre sur l’un de ses satellites, voire sur sa propre surface ! »

Alors que Tsiolkovski était trop pauvre pour convertir ses équations mathématiques en modèles réels, l’étape suivante allait être franchie par Robert Goddard. Ce dernier allait, de fait, construire les prototypes qui seraient un jour à la base des engins spatiaux.

Robert Goddard, le père de la fuséologie

Robert Goddard s’intéressa pour la première fois aux sciences à l’époque où, enfant, il assista à l’installation de l’électricité dans sa ville natale. Il acquit la conviction que la science allait pouvoir révolutionner chaque aspect de nos existences. Son père l’encouragea dans sa curiosité en lui offrant un télescope, un microscope, ainsi qu’un abonnement à la revue Scientific American. Goddard commença à réaliser des expériences avec des cerfs-volants et des ballons. Alors qu’un jour il lisait des livres à la bibliothèque publique, il tomba sur le célèbre Principia Mathematica d’Isaac Newton, ce qui lui permit d’apprendre les lois du mouvement des corps. Depuis, son objectif majeur devint l’application des lois de Newton à la fuséologie.

Goddard transforma systématiquement ces concepts de manière à obtenir un outil scientifique utilisable, et ce, en y introduisant trois innovations. Tout d’abord, il réalisa des essais avec divers types de combustibles et constata que les carburants en poudre sont inefficaces. Certes, les Chinois avaient inventé la poudre à canon quelques siècles auparavant et l’employaient pour propulser des fusées, mais celle-ci brûlait irrégulièrement, de sorte que leurs fusées ne servaient essentiellement que de jouets. Le premier coup de maître de Goddard fut de remplacer le carburant en poudre par un carburant liquide, lequel pouvait être contrôlé avec précision, ce qui assurait une combustion propre et régulière. Il construisit une fusée équipée de deux réservoirs, l’un contenant un carburant, comme de l’alcool, et l’autre contenant un comburant, tel l’oxygène liquide. Ces substances étaient amenées vers la chambre de combustion grâce à toute une série de tuyaux et de valves, ce qui créait une explosion parfaitement contrôlée ayant pour effet de propulser la fusée.

Goddard réalisa en outre que, lorsque la fusée s’élevait dans le ciel, ses réservoirs à combustibles se vidaient progressivement. Son deuxième coup de génie fut d’imaginer des fusées à étages multiples qui pouvaient se débarrasser de leurs réservoirs vides et, dès lors, perdre divers poids morts tout au long de leur périple, ce qui augmentait considérablement leur rayon d’action et leur efficacité.

Sa troisième innovation fut l’ajout de gyroscopes. L’effet gyroscopique implique que lorsqu’un couple est appliqué à un tel appareil en rotation, il oblige celui-ci à résister au changement de son orientation. Par exemple, si cet axe de rotation pointe vers l’étoile Polaire, il continuera à pointer dans cette direction même si vous tournez ledit gyroscope à l’envers. Ceci signifie qu’un vaisseau spatial, même s’il devait dévier par rapport à sa trajectoire, peut modifier la propulsion de certains de ses réacteurs afin de compenser sa dérive et de revenir à son plan de vol initial. Goddard avait ainsi bien compris que l’intervention de gyroscopes permettait d’aider ses fusées à maintenir le cap.

En 1926, il est entré dans l’histoire grâce au premier lancement réussi d’une fusée à propulsion liquide. L’engin s’éleva dans l’air jusqu’à 13 mètres, vola durant 2,5 secondes et atterrit 56 mètres plus loin dans un carré de choux. (L’endroit exact est actuellement considéré comme une terre sacrée par chaque spécialiste des fusées, et il a été déclaré site historique national.)

Dans son laboratoire à l’université Clark, il établit la structure de base de toutes les fusées à propulsion chimique. Les mastodontes tonitruants que l’on voit décoller de nos jours à partir de leurs plates-formes de lancement sont les descendants directs des prototypes qu’il a construits.

Objet de risée

Malgré ses succès, Goddard s’avéra être pour les médias un souffre-douleur idéal. Lorsque la nouvelle de l’importance qu’il accordait à l’exploration spatiale s’ébruita en 1920, le New York Times publia une critique cinglante qui aurait anéanti n’importe quel chercheur moins convaincu. Le Times ironisa : « Il se fait que le professeur Goddard5, du haut de sa chaire à l’université Clark, ne semble pas connaître la relation qui existe entre l’action et la réaction, ni l’exigence de disposer de quelque chose de mieux que le vide contre qui réagir, bref tout cela est absurde. Manifestement, il semble tout simplement ignorer les concepts que l’on enseigne à foison dans les universités. » De même, en 1929, après qu’il eut lancé une de ses fusées, le journal local de Worcester publia une manchette moqueuse : « La fusée lunaire a manqué sa cible à 382 079,2 kilomètres près. ». De toute évidence, les chroniqueurs du Times et d’autres journaux n’ont pas vraiment compris les lois du mouvement de Newton, et semblaient croire incorrectement que des fusées sont incapables de se déplacer dans le vide de l’espace lointain.

C’est en fait la troisième loi de Newton qui justifie la faisabilité des voyages spatiaux : celle-ci stipule que pour chaque action, il doit exister une réaction opposée de même intensité. Cette loi est bien connue par tous les garçons qui ont déjà gonflé un ballon puis, après l’avoir lâché, ont observé ce ballon qui s’envolait en tous sens. L’action correspond à l’air qui s’échappe soudainement du ballon, tandis que la réaction provoque le mouvement de fuite en avant du ballon lui-même. De même, dans le cas d’une fusée, l’action est représentée par le gaz chaud qui s’échappe à l’extrémité inférieure de celle-ci, alors que la réaction est le mouvement de propulsion de ladite fusée, ce qui la fait s’élever dans l’espace, même s’il est vide.

Goddard mourut en 1945 et ne vécut donc pas suffisamment longtemps pour prendre connaissance des excuses publiées par les éditeurs du New York Times après l’alunissage de Apollo 11 en 1969. Ils précisèrent : « Il est à présent définitivement prouvé qu’une fusée peut fonctionner tout aussi bien dans le vide que dans une atmosphère. Le Times regrette cette erreur. »

Des fusées pour la guerre et pour la paix

Dans les premières approches de la fuséologie, il y avait certes des rêveurs, comme Tsiolkovski, qui calcula les paramètres physiques et mathématiques des voyages spatiaux. En second lieu, il y eut l’intervention de personnages tels que Goddard, lequel construisit réellement les premiers prototypes de ces fusées. Puis apparurent des spécialistes des fusées qui retinrent l’attention des principaux gouvernements. Wernher von Braun allait s’inspirer des schémas, des rêves et des modèles6 de ses prédécesseurs et, avec l’appui du gouvernement allemand – et, plus tard des États-Unis –, il allait créer les fusées gigantesques qui nous amenèrent en toute sécurité jusqu’à la Lune.

Le plus célèbre de tous les spécialistes des fusées était en fait d’origine aristocratique. Le père du baron Wernher von Braun était le ministre allemand de l’agriculture sous la république de Weimar. Quant à sa mère, elle pouvait se prévaloir d’une ascendance associée aux maisons royales de France, du Danemark, de l’Écosse et de l’Angleterre. Durant son enfance, von Braun était un pianiste accompli et il composa même des œuvres musicales originales. À un moment donné, il aurait pu devenir un musicien, voire un compositeur renommé. Toutefois, sa destinée changea du tout au tout lorsque sa mère lui acheta un télescope. L’espace exerça alors sur lui une véritable fascination. Il se mit à dévorer des livres de science-fiction et fut émerveillé par les records de vitesse établis par des voitures propulsées par des fusées. Un beau jour, alors qu’il n’avait que douze ans, il déclencha une pagaille dans une rue très fréquentée de Berlin après qu’il eut attaché des feux d’artifice à une voiture-jouet. Il s’amusait à la voir décoller, en somme comme une fusée. La police, par contre, fut moins admirative. Von Braun fut placé en garde à vue avant d’être bientôt relâché grâce au prestige de son père. Comme il s’en souvint naïvement bien des années après, « Cela dépassa mes rêves les plus fous. La petite voiture virevoltait en tous sens, lâchant des flammes derrière elle comme une comète. Lorsque les petites fusées s’éteignirent, mettant fin à leur performance étincelante avec un magnifique coup de tonnerre, la merveilleuse petite auto s’arrêta brusquement. »

Wernher von Braun admettait qu’il n’avait jamais été fort en mathématiques. Cependant, son désir d’exceller dans le domaine des fusées l’obligea à maîtriser les calculs, les lois de Newton ainsi que les aspects mécaniques liés aux voyages dans l’espace. Comme il le disait un jour à son professeur, « J’ai l’intention d’atteindre la Lune7. »

Il obtint son diplôme en physique et défendit sa thèse de doctorat en 1934. Cependant, il préféra consacrer une importante partie de son temps au sein de la Société berlinoise des fusées, une entreprise qui utilisait des pièces détachées afin de construire et de tester des fusées sur un terrain dépassant à peine un kilomètre carré aux abords de la ville. En cette même année, ladite société expérimenta avec succès une fusée qui s’éleva dans les airs à plus de trois kilomètres d’altitude.

Von Braun aurait pu devenir un professeur de physique dans une quelconque université allemande, alors qu’il publiait régulièrement des articles savants au sujet de l’astronomie et de l’astronautique. Mais une menace de guerre planait et l’entièreté de la société allemande, dont les universités, était en passe de se militariser. Au contraire de son prédécesseur, Robert Goddard, qui avait demandé des subventions à l’armée américaine, ce qui lui avait été refusé, von Braun reçut un accueil bien plus chaleureux auprès du gouvernement nazi. Le service des munitions de l’armée allemande, cherchant continuellement à mettre au point de nouvelles armes de guerre, remarqua von Braun et lui accorda un financement généreux. Ses travaux étaient tellement confidentiels que sa nouvelle thèse de doctorat fut classée top secret par l’armée et ne fut publiée qu’en 1960.

De toute évidence, von Braun était apolitique. La fuséologie était sa passion et, si le gouvernement acceptait de subsidier ses recherches, il ne pouvait que l’accepter. Le Parti nazi lui offrit le rêve de sa vie : devenir le directeur d’un projet de grande envergure visant à construire les fusées du futur, avec un budget quasi illimité et l’aide de la crème des savants allemands. Von Braun prétendait que le fait qu’on le fasse membre du Parti nazi et même de la SS n’était qu’un rite d’entrée caractérisant ceux qui travaillent au profit du gouvernement, et non une acceptation de sa politique. Toutefois, lorsque vous concluez un marché avec le diable, celui-ci vous en demande toujours de plus en plus.

La mise au point des V2

Sous la direction de von Braun, les gribouillages et les esquisses de Tsiolkovski, de même que les prototypes de Goddard devinrent la bombe volante V2 (Vergeltungswaffe 2, NdTr.), c’est-à-dire l’arme de représailles, en l’occurrence une arme perfectionnée qui, pendant la guerre, terrorisa Londres et Anvers, en faisant sauter des pâtés de maisons entiers. Les V2 étaient incroyablement puissantes. Elles étaient sans commune mesure par rapport aux fusées de Goddard, faisant ressembler celles-ci à des jouets. La hauteur des V2 atteignait quatorze mètres pour un poids de plus de douze tonnes. Ce missile pouvait dépasser la vitesse inouïe de cinq mille cinq cents kilomètres/heure et volait à une altitude de près de cent kilomètres. Il atteignait sa cible à trois fois la vitesse du son, ne signalant son arrivée que par un double bruit de craquement lors du dépassement du mur du son. Quant à sa portée opérationnelle, elle s’étendait jusqu’à trois cent vingt kilomètres. Les contre-mesures étaient inutiles, étant donné qu’aucun être humain n’avait la possibilité de les repérer et qu’aucun avion ne pouvait les rattraper.

Les V2 établirent un certain nombre de records mondiaux, bouleversant toutes les réalisations antérieures en termes de vitesse et de portée pour une fusée. C’était donc le premier missile balistique pouvant être guidé à longue portée. Ce fut aussi la première fusée qui réussisse à franchir le mur du son. Et, plus impressionnant encore, ce fut la première fusée qui parvint à quitter la limite de l’atmosphère et à pénétrer dans l’espace extérieur.

Les membres du gouvernement britannique furent tellement déconcertés par cette arme si perfectionnée qu’ils en étaient sans voix. Ils prétendirent indûment que toutes ces explosions étaient occasionnées par des conduites de gaz défectueuses. Néanmoins, étant donné que la cause de ces explosions horribles provenait manifestement du ciel, la population les appelait sarcastiquement les « tuyaux de gaz volants ». Et ce n’est qu’après que les nazis annoncèrent qu’une nouvelle arme de guerre avait été lancée contre les Britanniques que Winston Churchill finit par admettre que l’Angleterre avait été attaquée par des fusées.

Il apparut ainsi soudainement que l’avenir de l’Europe, voire de la civilisation occidentale elle-même, allait dépendre des activités menées par une petite équipe, isolée, de scientifiques dirigés par von Braun.

Les horreurs de la guerre

Les succès des armes sophistiquées des Allemands se soldèrent par un coût humain effroyable. Plus de trois mille fusées V2 furent lancées contre les Alliés, provoquant la mort de neuf mille personnes. On estime en outre que le nombre de morts fut encore plus élevé – au moins douze mille – parmi les prisonniers de guerre qui construisirent les fusées V2 dans des camps de travail forcé. Le diable voulait récupérer son dû. Von Braun réalisa trop tard que les évènements le dépassaient.

Il fut horrifié lorsqu’il visita le site où les fusées étaient assemblées. Un ami de von Braun rapporta qu’il lui avait dit : « C’est infernal. Ma réaction spontanée fut de discuter avec l’un des gardes SS, lequel me répondit avec une agressivité incomparable que je n’avais qu’à m’occuper de mes propres affaires, faute de quoi je me retrouverais condamné aux mêmes épuisements que ceux de ces gens à rayures !…. Je me rendis compte que toute tentative de le raisonner d’un point de vue humain serait totalement inutile. » Un autre collègue, à qui on demandait si von Braun n’avait jamais critiqué ces camps de la mort, répondit : « S’il l’avait fait, il aurait, à mon avis, été tué sur le coup. »

Von Braun en vint à être de plus en plus mal perçu par les nazis dans le cadre de ces fusées monstrueuses qu’il avait aidé à créer. En 1944, lorsque l’effort de guerre était en perdition, il s’enivra lors d’une fête et affirma que la guerre n’évoluait pas bien. Tout ce qu’il souhaitait était de se consacrer à ses fusées. Et il regrettait que les Allemands s’intéressaient à ces engins de guerre plutôt qu’aux concepts d’un vaisseau spatial. Malheureusement, il y avait un espion à cette fête, de sorte que lorsque ses commentaires alcoolisés furent transmis au gouvernement, il fut arrêté par la Gestapo. Pendant deux semaines, il fut incarcéré en Pologne, sans savoir s’il allait être tué. D’autres charges, parmi lesquelles des rumeurs laissant entrevoir qu’il était un sympathisant communiste, furent mises à jour alors qu’Hitler allait décider de son sort. Certains hauts gradés craignaient qu’il puisse s’enfuir vers l’Angleterre, après avoir saboté les efforts de perfectionnement axés sur les V2.

Finalement, un recours direct de Albert Speer (l’architecte qui aménagea l’esplanade de Nuremberg, NdTr.) auprès de Hitler épargna la vie de von Braun, sous le prétexte qu’on devait le considérer comme indispensable à l’amélioration des V2.

Les fusées V2 étaient en avance de plusieurs décennies sur leur temps, mais elles n’entrèrent vraiment en action de façon massive que vers la fin de l’année 1944, ce qui s’avérait trop tardif pour enrayer l’effondrement de l’empire nazi, alors que l’Armée rouge et les forces alliées convergeaient sur Berlin.

En 1945, von Braun, de même qu’une centaine de ses assistants, se rendirent aux Alliés. Sous le couvert de trois cents wagons chargés de fusées V2 et de leurs pièces détachées, ils furent introduits clandestinement aux États-Unis. Ceci faisait partie d’un programme, appelé Operation Paperclip, visant à recueillir le témoignage des anciens scientifiques nazis et de les embaucher.

L’armée américaine examina attentivement ces V2, lesquelles furent à la base de la conception du missile Redstone, de sorte que von Braun et ses collègues virent leur passé nazi « assaini ». Cependant le rôle fort ambigu de von Braun dans le gouvernement nazi continuait de le hanter. Le comédien Mort Sahl résuma sa carrière avec cette boutade : « Je cherchais à atteindre les étoiles, mais parfois cela revint à frapper Londres8. » Le chanteur Tom Lehrer cerna encore mieux la pensée de von Braun en lui attribuant ces mots : « Dès l’instant où les fusées V2 sont là-haut, qui se soucie de l’endroit où elles tomberont ? Ceci n’est pas mon rayon. »

Fusées et rivalités de superpuissances

Dans les années 1920 et 1930, les dirigeants du gouvernement américain ont raté une opportunité stratégique alors qu’ils ne reconnaissaient pas les travaux d’avant-garde menés sur leur propre sol par Goddard. Ils en ratèrent une autre après la guerre, avec l’arrivée de von Braun. Dans les années 1950, ils laissèrent von Braun et ses assistants en rade, sans leur offrir la moindre perspective. Et finalement, c’est la rivalité entre divers services qui prit le dessus. L’armée, sous la direction de von Braun, créa la fusée Redstone, tandis que la marine allait disposer de missiles Vanguard et la force aérienne de fusées Atlas.

Étant libéré de toute obligation immédiate vis-à-vis de l’armée, von Braun commença à s’intéresser à l’enseignement des sciences. C’est ainsi qu’il créa, avec Walt Disney, toute une série d’animations télévisées qui visaient à captiver l’imaginaire de futurs spécialistes des fusées. Dans ces programmes, von Braun décrivait les grandes lignes de l’important effort scientifique qu’il faudrait fournir pour alunir, de même que pour développer une armada de vaisseaux capables d’atteindre Mars.

Mais alors que le programme américain de fusées avançait par à-coups9, les Russes firent rapidement de remarquables progrès avec leur agenda. Joseph Staline et Nikita Khrouchtchev comprirent l’importance stratégique d’un programme spatial et en firent une priorité absolue. Ledit programme soviétique fut placé sous la direction de Sergei Korolev, dont la véritable identité était hautement confidentielle. Pendant des années, on ne le désignait que par les appellations mystérieuses de « Concepteur en chef » ou d’« Ingénieur ». En fait, les Russes avaient également mis la main sur un certain nombre de spécialistes des V2, lesquels avaient été acheminés vers l’Union soviétique. Grâce à leurs conseils, les Soviétiques réexaminèrent le concept de base des V2 et assemblèrent rapidement toute une série de fusées inspirées de ces V2. En fait, les arsenaux américains et soviétiques étaient entièrement inspirés des fusées V2 qui avaient été modifiées ou réassemblées, lesquelles résultaient à leur tour des prototypes avant-gardistes de Goddard.

L’un des premiers objectifs, tant des États-Unis que de l’URSS, était de lancer le premier satellite artificiel. Ce fut d’ailleurs Isaac Newton lui-même qui proposa ce concept pour la première fois. Sur un croquis resté célèbre, Newton indiquait que si vous tirez un boulet de canon à partir du sommet d’une montagne, celui-ci tombera près de la base de cette montagne. Cependant, d’après son équation du mouvement, plus le boulet de canon est rapide, plus il ira loin. Dès lors, si vous tirez ce boulet de canon avec une impulsion suffisante, celui-ci pourra être capable de décrire un cercle complet autour de la Terre, ce qui revient à en faire un satellite. Newton fit même une déclaration historique : si vous remplacez ce boulet de canon par la Lune, il s’ensuivrait alors que ses équations du mouvement devraient lui permettre de préciser la nature précise de l’orbite lunaire.

Dans son expérience imaginaire du boulet de canon, il se posa une question décisive : si une pomme tombe, en sera-t-il de même pour la Lune ? Étant donné que le boulet de canon est en chute libre alors qu’il gravite autour de la Terre, la Lune doit également être en chute libre. Les idées de Newton à propos du mouvement déclenchèrent l’une des plus importantes révolutions de toute l’histoire. Newton avait à présent la possibilité de calculer le mouvement des boulets de canon, des lunes, des planètes, bref de pratiquement tout. Ainsi, par exemple, en faisant intervenir ses lois du mouvement, il vous est loisible de démontrer que vous devriez tirer le boulet de canon à près de vingt-neuf mille kilomètres/heure afin de le placer en orbite autour de la Terre.

Les perspectives de Newton devinrent une réalité lorsque les Soviétiques lancèrent sur orbite le premier satellite artificiel au monde, Spoutnik 1, en octobre 1957.

L’ère des Spoutniks

Le choc émotionnel immense ressenti par les Américains à l’annonce de l’envoi réussi du Spoutnik dans l’espace ne doit pas être sous-estimé. Les Américains comprirent rapidement que les Soviétiques dominaient le monde dans le domaine de la fuséologie. L’humiliation fut encore pire lorsque, deux mois plus tard, un missile Vanguard de la marine subit une défaillance catastrophique en direct sur une chaîne de TV internationale. Je me vois encore, enfant, demander à ma mère si je pouvais rester éveillé et assister au lancement du missile. Ma mère accepta à contrecœur. Et je fus horrifié de constater qu’après s’être élevé d’un bon mètre, le missile Vanguard se renversa et retomba sur sa plate-forme de lancement avant d’exploser dans un fracas gigantesque et éblouissant. Je pouvais parfaitement apercevoir le cône du nez à la partie supérieure du missile, lequel contenait le satellite, basculer et disparaître dans une boule de feu.

L’humiliation se poursuivit lorsque le deuxième lancement d’un Vanguard échoua également quelques mois plus tard. La presse fit ses choux gras, et se mit à appeler ce type de missile « Flopnik » et « Kapoutnik ». Le délégué soviétique aux Nations unies déclara même en plaisantant que la Russie aiderait bien volontiers les États-Unis.

Afin de se remettre de cette énorme atteinte au prestige des Américains, amplifiée par les médias, von Braun reçut l’ordre de lancer rapidement un satellite, Explorer 1, en faisant intervenir le missile Juno 1. Le Juno 1 s’inspirait des fusées Redstone, lesquelles dérivaient à leur tour des fusées V2.

Mais les Soviétiques disposaient d’autres as cachés dans leur manche. Diverses « premières » allaient s’afficher sur les manchettes des journaux pendant plusieurs années :

1957 : Spoutnik 2 avait, pour la première fois, un animal à son bord, en l’occurrence une chienne nommée Laïka

1957 : Luna 1 était la première fusée qui réussit à passer à proximité de la Lune

1959 : Luna 2 fut la première fusée qui atteignit la surface de la Lune

1959 : Luna 3 fut la première fusée qui transmit des photographies de la face cachée de la Lune

1960 : Spoutnik 5 emporta les premiers animaux qui revinrent sains et saufs de l’espace

1961 : Venera 1 fut la première sonde spatiale qui put atteindre le voisinage immédiat de Vénus.

Le programme spatial soviétique atteignit son couronnement en 1961 lorsque le cosmonaute Iouri Gagarine gravita en toute sécurité autour de la Terre.

Je me souviens parfaitement de ces années, lorsque les Spoutniks firent paniquer l’ensemble des États-Unis. Comment une nation telle que l’Union soviétique, apparemment aussi arriérée, pouvait-elle soudainement nous surpasser ?

Les commentateurs prétendirent que la cause profonde de ce fiasco était à rechercher dans le système d’enseignement des États-Unis. Les étudiants américains se classaient en dessous de leurs camarades soviétiques. Il fallait donc organiser une campagne-choc afin de produire une nouvelle génération de scientifiques américains capables d’être compétitifs vis-à-vis de leurs collègues russes. De l’argent, des moyens logistiques, de même que l’appui de la presse, tout contribua à atteindre cet objectif. À l’époque, des articles de presse soulignaient que « si Ivan est capable de lire, Johnny en est malheureusement incapable. »

Après cette époque troublée, une génération Spoutnik apparut, en l’occurrence une multitude d’étudiants qui considéraient que leur devoir vis-à-vis de leur nation était de devenir des physiciens, des chimistes, voire tout simplement des spécialistes des fusées.

Au vu du risque énorme de laisser les militaires arracher le contrôle du programme spatial américain des mains de scientifiques civils apparemment malchanceux, le président Dwight Eisenhower insista courageusement sur la nécessité d’une supervision constante par des civils et créa la NASA. Ensuite le président John F. Kennedy, en réponse au parcours orbital de Gagarine, réclama un programme accéléré visant à placer des hommes sur la Lune vers la fin de la décennie.

Cet appel galvanisa les Américains. En 1966, une somme stupéfiante, à savoir quelque 5,5 % du budget fédéral des États-Unis, était investie dans le programme lunaire. Comme toujours, la NASA progressait avec prudence, en perfectionnant les technologies requises pour permettre des alunissages à la suite de divers lancements. Il y eut tout d’abord la capsule Mercury, conçue pour accueillir un seul astronaute, puis le vaisseau spatial biplace Gemini et finalement Apollo, prévu pour trois personnes. La NASA maîtrisa également avec soin chaque étape nécessairement impliquée lors d’un voyage spatial. Tout d’abord, les astronautes abandonnèrent la sécurité de leurs vaisseaux spatiaux et réalisèrent les premières sorties extravéhiculaires. Ensuite, ces astronautes se familiarisèrent avec l’art complexe d’amarrer leur vaisseau à un autre. Enfin, ils gravitèrent tout autour de la Lune sans jamais se poser sur sa surface. Et ce n’est qu’après ces diverses étapes que la NASA fut prête à lancer directement des astronautes vers la Lune.

Von Braun fut appelé à la rescousse pour concevoir la fusée Saturn V, qui sera le plus gros lanceur jamais construit. Cette fusée géante était un chef-d’œuvre d’ingénierie absolument merveilleux. Dressée sur son pas de tir, sa hauteur dépassait de dix-huit mètres celle de la statue de la Liberté, socle compris. Elle pouvait installer sur orbite autour de la Terre une charge utile de 140 tonnes. Plus important encore, elle était capable d’envoyer cette lourde charge à plus de quarante mille kilomètres/heure, ce qui correspond à la vitesse de libération de l’attraction gravitationnelle de la Terre.

Cependant, la possibilité d’un désastre fatal hantait toujours les membres de la NASA. C’est pourquoi le président Richard Nixon disposait de deux discours préparés en vue d’annoncer à la télévision les résultats de la mission Apollo 11. L’un était destiné à annoncer que la tentative s’était soldée par un échec et que les astronautes américains étaient décédés sur la Lune. En réalité, il s’en est fallu de peu que ce scénario se produise. Dans les dernières secondes avant que le module lunaire ne se pose sur le sol, des alarmes en provenance de l’ordinateur se déclenchèrent à l’intérieur de la capsule. Neil Armstrong prit le contrôle manuel de l’engin et le fit alunir tout en douceur. Les analyses démontrèrent par la suite qu’ils ne disposaient plus que de cinquante secondes de carburant. La capsule aurait pu s’écraser !

Fort heureusement, le 20 juillet 1969, le président Nixon eut le plaisir de prononcer l’autre discours, dans lequel il félicitait les astronautes pour le succès de leur alunissage. Encore aujourd’hui, les fusées Saturn V sont les seules qui soient capables d’emporter des êtres humains au-delà d’une orbite terrestre basse. Et étonnamment, ces fusées ont toujours fonctionné parfaitement. Au total, quinze fusées Saturn furent assemblées, dont treize furent lancées sans jamais aucun incident. En tout, ces Saturn V envoyèrent vingt-quatre astronautes sur le sol lunaire ou à proximité immédiate, de décembre 1968 à décembre 1972. De ce fait, les astronautes d’Apollo furent à juste titre acclamés comme des héros qui avaient rétabli la réputation des États-Unis.

Par ailleurs, les Soviétiques restaient fortement impliqués dans la course vers la Lune. Cependant, ils se heurtèrent à un certain nombre de difficultés. Korolev, le dirigeant du programme spatial soviétique, mourut en 1966. Il y eut en outre quatre ratés avec la fusée N-1, qui devait emmener des cosmonautes vers la Lune. Mais, ce qui s’avère probablement le plus décisif encore est le fait que l’économie soviétique, déjà mise à mal par la guerre froide, ne pouvait rivaliser avec l’économie américaine, dont le chiffre d’affaires était plus de deux fois plus important.

Perdus dans l’espace

Je me souviens du moment où Neil Armstrong et Buzz Aldrin posèrent le pied sur le sol lunaire. C’était en juillet 1969, et j’appartenais à l’armée américaine, occupé à m’entraîner avec l’infanterie au fort Lewis, dans l’état de Washington, tout en me demandant si j’allais être envoyé pour combattre au Vietnam. Je craignais que des faits historiques ne se déroulent face à nous, mais il était également affolant de savoir que si j’étais abattu sur le champ de bataille, je n’allais jamais pouvoir partager mes souvenirs de cet alunissage inaugural avec mes futurs enfants.

Après le dernier lancement d’une fusée Saturn V en 1972, les citoyens américains commençaient à être obnubilés par d’autres problèmes. La lutte contre la pauvreté battait son plein, et la guerre du Vietnam était en train de dévorer de plus en plus d’argent et de vies humaines. Se rendre sur la Lune semblait être un luxe, alors que des Américains étaient affamés dans leur propre pays ou se faisaient tuer à l’étranger.

Le coût astronomique du programme spatial était insoutenable. Des plans furent établis à propos de l’ère post-Apollo. Plusieurs propositions furent mises sur la table. L’une – émanant de militaires, d’hommes d’affaires ou de scientifiques moins intéressés par des prouesses héroïques que par des transports pouvant être rentabilisés – préconisait d’envoyer des fusées sans présence humaine dans l’espace. Une autre proposition réaffirmait au contraire qu’il fallait envoyer des astronautes dans l’espace. La dure réalité était qu’il semblait bien plus facile de convaincre le Congrès et les contribuables américains de financer l’envoi d’astronautes dans l’espace plutôt qu’une quelconque expérience spatiale sans nom. Comme un membre du Congrès le résumait, « No Buck Rogers, no bucks » (NdTr. : Jeu de mots où « bucks » désigne des dollars).

En fait, les deux groupes préconisaient un accès rapide et peu onéreux à l’espace lointain plutôt que des missions coûteuses s’échelonnant sur de nombreuses années. En définitive, le résultat fut l’adoption d’une étrange solution hybride qui ne plaisait à personne. Des astronautes allaient être lancés avec toute une cargaison.

Ce compromis prit la forme d’une navette spatiale, qui commença à opérer en 1981. Cet engin était une pure merveille d’ingénierie qui s’inspirait de toutes les leçons et technologies de pointe développées au cours des précédentes décennies. Cette navette pouvait lancer et placer vingt-sept tonnes de charge utile sur orbite, avant de l’arrimer à la station spatiale internationale. Et au contraire des modules d’Apollo, qui plongeaient dans l’océan après leur unique mission, la navette spatiale était conçue pour pouvoir être en partie réutilisable. Elle était capable d’envoyer sept astronautes dans l’espace puis de les ramener chez eux, exactement comme un avion. De ce fait, les voyages dans l’espace commencèrent à devenir routiniers. Les Américains s’habituèrent à voir des astronautes les saluer lors de leur dernière visite à la station spatiale internationale, laquelle résultait elle-même d’un compromis entre les diverses nations qui en payaient les factures.

Avec le temps, des problèmes surgirent avec ces navettes spatiales. L’un d’eux, alors que ces engins avaient été conçus pour épargner de l’argent, était le fait que les coûts commencèrent à grimper en flèche, vu que chaque lancement revenait à environ un milliard de dollars. Quant à l’envoi de n’importe quel objet en orbite terrestre basse par l’entremise de cette navette, il coûtait, grosso modo, 80 000 dollars le kilo, ce qui était à peu près quatre fois plus cher que l’envoi par d’autres systèmes de livraison. Les compagnies alléguèrent qu’il était beaucoup moins onéreux d’envoyer leurs satellites à l’aide de fusées conventionnelles. Autre problème : les vols avaient lieu peu fréquemment, de nombreux mois séparant chaque lancement. Même l’armée de l’air américaine (U.S. Air Force) se sentait frustrée par ces limitations et finit par annuler certains de ses lancements de navettes spatiales en faveur d’autres moyens disponibles.

Le physicien Freeman Dyson de l’Institute for Advanced Study à Princeton, dans le New Jersey, s’est forgé une idée bien personnelle de la raison pour laquelle les navettes spatiales n’ont pas pu répondre aux attentes. Lorsqu’on examine l’histoire des chemins de fer, on constate qu’à l’origine ceux-ci servaient à véhiculer n’importe qui ou quoi, à savoir des individus, mais aussi toutes sortes de marchandises commerciales. Cependant, progressivement, le secteur commercial et le secteur consommateurs de cette entreprise eurent chacun leurs propres préoccupations et priorités, de sorte qu’ils finirent par se séparer, ce qui augmenta leur efficacité tout en abaissant les coûts. Par contre, la navette spatiale n’a jamais réalisé une telle scission et resta à la croisée des intérêts commerciaux et de ceux de leurs voyageurs. Au lieu d’adopter une logique « Tout pour chacun », les faits correspondaient plutôt à « Rien pour personne », en particulier en raison des importants dépassements de coûts et des fréquents retards de vol.

Et la situation se dégrada encore plus après les tragédies des navettes spatiales Challenger et Columbia (respectivement en 1986 et 2003, NdTr.) qui coûtèrent la vie à quatorze courageux astronautes. Ces tragédies affaiblirent l’appui accordé par le public, les sponsors privés et le gouvernement au programme spatial. Comme les physiciens James et Gregory Benford l’écrivirent, « Le Congrès a fini par considérer la NASA comme étant essentiellement un pourvoyeur d’emplois10 et non plus comme une agence qui se préoccupe de l’exploration spatiale. » Ils firent également remarquer que « très peu d’expériences scientifiques intéressantes étaient effectuées dans la station spatiale… Ladite station ressemblait plus à un camping dans l’espace qu’à une véritable vie loin de la Terre. »

S’il n’avait pas eu le vent de la guerre froide dans ses voiles, le programme spatial aurait rapidement perdu une bonne part de ses subventions et de son dynamisme. À l’époque de l’apogée du programme spatial Apollo, on racontait en guise de blague qu’il suffisait à la NASA, pour demander des fonds, de se rendre au Congrès en disant seulement un mot : « Russie ! » Après quoi, ledit Congrès s’empressait de sortir son carnet de chèques en répondant « Combien ? » Mais cette époque était révolue depuis longtemps. Comme le disait Isaac Asimov, « Nous avons marqué un touchdown (« touché » au Québec, NdTr.) et puis nous avons repris notre ballon ovale pour rentrer à la maison. »

Les choses se sont finalement corsées en 2011, lorsque l’ancien président des États-Unis, Barack Obama, ordonna un nouveau « massacre de la Saint-Valentin ». D’un geste large de la main, il annula le programme Constellation (visant à remplacer la navette spatiale), le programme lunaire, de même que le programme concernant Mars. Afin d’alléger le fardeau fiscal de la population, il supprima le financement accordé à ces programmes dans l’espoir que le secteur privé payerait la différence. En Floride, vingt mille vétérans du programme spatial furent soudainement mis à pied, sacrifiant ainsi la sagesse collective de la crème du programme spatial. La plus grande humiliation fut cependant que les astronautes américains, après avoir été obligés de tenir tête aux cosmonautes russes pendant des décennies, allaient à présent être obligés de dépendre de leurs lanceurs. L’âge d’or de l’exploration spatiale était, semble-t-il, révolu. Les projets avaient atteint le degré zéro.

Le problème pouvait être résumé par un mot en quatre lettres : c-o-û-t. Mettre sur une orbite terrestre basse un kilo de quoi que ce soit revenait à 20 000 dollars. Imaginez que votre corps soit en or massif. Cela correspond grosso modo à ce que coûterait votre placement en orbite terrestre. Quant à envoyer un appareil quelconque sur la Lune, cela dépasserait facilement 200 000 dollars au kilo. A fortiori, aller placer des objets sur la planète Mars coûterait plus de deux millions de dollars par kilo. Enfin, les estimations relatives à l’envoi d’un astronaute sur Mars se situent, au total, dans la fourchette des 400 à 500 milliards de dollars.

J’habite dans le centre de New York. Ce fut une bien triste journée pour moi lorsque la navette spatiale fut présentée en ville. Bien que des touristes curieux s’étaient alignés et applaudissaient la navette passant dans les rues sur sa remorque, tout cela représentait la fin d’une époque. L’engin était exposé à la vue de tous et on l’installa finalement sur le quai de la quarante-deuxième rue. Aucune solution de remplacement n’étant en vue, j’avais l’impression qu’on abandonnait la science et, dès lors, notre avenir.

En repensant à ces jours sombres, je me rappelle parfois ce qui arriva à l’imposante flotte impériale chinoise au cours du XVe siècle. À l’époque, les Chinois étaient les maîtres incontestés de la science et de l’exploration. Ils inventèrent la poudre à canon, la boussole et l’imprimerie. Ils étaient inégalés en technologie et par leur puissance militaire. Au cours de cette même période, l’Europe médiévale était minée par des guerres de religion et engluée par l’Inquisition, les procès de sorcellerie et les superstitions. En outre, des grands savants visionnaires tels que Giordano Bruno et Galilée furent soit brûlés vifs, soit placés en résidence surveillée, leurs travaux étant entre-temps interdits. Bref, à l’époque, l’Europe était manifestement obligée d’importer des technologies plutôt que d’être elle-même une source d’innovation.

L’empereur de Chine Yongle lança, sous le commandement de l’amiral Zheng He, une expédition navale – la plus ambitieuse de tous les temps – comportant vingt-huit mille matelots répartis dans une flotte de 317 gros bateaux, chacun étant en effet cinq fois plus long que les caravelles de Christophe Colomb. Le monde n’allait plus jamais rien voir de comparable durant les quatre siècles à venir. Plutôt qu’une fois, c’est à sept reprises, de 1405 à 1433, que l’amiral Zheng He allait naviguer aux confins du monde connu, à savoir en Asie du Sud-Est et au-delà du Moyen-Orient pour finalement s’arrêter en Afrique orientale. Il existe des anciennes estampes d’étranges animaux, comme des girafes, qu’il ramena de ses expéditions de découverte en vue de les exhiber devant la cour.

Mais lorsque cet empereur décéda, les nouveaux gouvernants déclarèrent qu’ils ne ressentaient ni le besoin ni l’utilité d’explorer et de découvrir. Ils finirent même par décréter que tout citoyen chinois se verrait dans l’interdiction de posséder un bateau. La flotte elle-même fut abandonnée jusqu’à la laisser pourrir ou à en faire du bois de chauffage et les documents relatant les fabuleux exploits de l’amiral Zheng He furent détruits. Les empereurs qui se sont suivis ont véritablement supprimé tout contact entre la Chine et le reste du monde. La Chine s’est alors refermée sur elle-même, ce qui la mena en définitive à un déclin, à un effondrement total, au chaos, à la guerre civile et à la révolution, bref à un désastre total.

Je songe bien souvent à quel point il est facile pour une nation de glisser vers un certain laisser-aller, ce qui aboutit à un délabrement après que ses citoyens se soient prélassés au soleil pendant des décennies. Étant donné que la science est le moteur de la prospérité, les nations qui tournent leur dos à la science et à la technologie finissent par entrer dans une spirale descendante.

C’est d’une façon similaire que le programme spatial des États-Unis tomba dans le déclin. Mais actuellement, les circonstances politiques et économiques ont changé. Une nouvelle série de personnages occupe le devant de la scène. Les courageux astronautes ont été remplacés par de fringants entrepreneurs milliardaires. Des idées originales, une énergie nouvelle et des moyens financiers importants contribuent à soutenir cette renaissance. Et pourtant, est-on en droit d’estimer que cette combinaison de subsides privés et de financements publics sera capable d’ouvrir la voie vers les cieux ?

Notes

Chapitre 1 La préparation au lancement

3. Dans sa jeunesse, il passa des heures interminables : Les trois lois de Newton relatives au mouvement sont :

• Tout objet persévère dans l’état de mouvement dans lequel il se trouve, à moins que quelque force extérieure n’agisse sur lui. (Ceci signifie que les sondes spatiales peuvent atteindre les planètes lointaines avec un minimum de carburant dès l’instant où elles se trouvent dans l’espace, puisqu’elles poursuivent librement leur route vers les planètes vu qu’il n’y a pas de frottements dans l’espace.)

• La force est égale à la masse multipliée par l’accélération. Ceci est la loi fondamentale de la mécanique newtonienne, laquelle rend possible la construction de gratte-ciel, de ponts et d’usines. Dans toutes les universités, le cours de physique de première année se penche fondamentalement sur la résolution de cette équation dans le contexte de divers systèmes mécaniques.

• Pour chaque action, il existe une réaction égale et de sens contraire. C’est pour cette raison que les fusées peuvent se diriger vers l’espace lointain.

Ces lois fonctionnent parfaitement bien lorsqu’on lance des sondes spatiales au travers de notre système solaire. Cependant, elles perdent inévitablement leur validité dans plusieurs cas importants : (a) des vitesses extrêmement rapides approchant la vitesse de la lumière, (b) des champs gravitationnels fort intenses, comme à proximité d’un trou noir et (c) des distances très faibles, comme à l’intérieur des atomes. Pour expliquer ces phénomènes, il faut recourir à la théorie de la relativité d’Einstein et à la mécanique quantique.

4. « Poser le pied sur le sol d’un astéroïde » : Chris Impey, Beyond (New York, W.W. Norton, 2015).

5. « Il se fait que le professeur Goddard » : Impey, Beyond, p. 30.

6. Wernher von Braun allait s’inspirer des schémas, des rêves et des modèles : Les historiens discutent toujours quant à savoir précisément quel a pu être le degré d’interfécondation entre des pionniers tels que Tsiolkovki, Goddard et von Braun. Certains affirment que chacun travaillait en isolement quasi-total et a dû donc redécouvrir indépendamment les travaux de ses collègues. D’autres prétendent qu’il y avait de nombreuses interactions entre eux, en particulier parce qu’une bonne part de leurs travaux furent publiés. Cependant, on sait que les nazis ont interrogé Goddard, notamment pour lui demander son avis. Bref, il est indéniable que von Braun, étant donné qu’il avait ses entrées auprès du gouvernement allemand, était parfaitement conscient des développements de ses prédécessurs.

7. « J’ai l’intention d’atteindre la Lune » : Hans Fricke, Der Fisch, der aus der Urzeit kam, (Munich, Deutscher Taschenbuch-Verlag, 2010), 23-24.

8. « Je cherchais à atteindre les étoiles, mais parfois cela revint à frapper Londres » : Voir Lance Morrow, « The Moon and the Clones », Time, 3 août 1998. Pour en savoir plus sur l’héritage politique de von Braun, voir M. J. Neufeld, Wernher von Braun : Dreamer of Space, Engineer of War (New York, Vintage, 2008). En outre, certaines parties de cette discussion sont basées sur une interview que j’ai animée avec Mr Neufeld en septembre 2007. Beaucoup de choses ont été écrites au sujet de ce grand scientifique, qui ouvrit l’ère spatiale, mais qui le fit avec le soutien financier des nazis. Tout ceci entraîna des conclusions divergentes de la part de ces auteurs.

9. Mais alors que le programme américain de fusées avançait par à-coups : Voir R. Hal et D. J. Sayler, The Rocket Men : Vostok and Voskhod, the First Soviet Manned Spaceflights (New York, Springer-Verlag, 2001).

10. « Le Congrès a fini par considérer la NASA comme étant essentiellement un pourvoyeur d’emplois » : Voir Gregory Benford et James Benford, Starship Century (New York, Lucky Bat Books, 2014), p. 3.

Ouvrage original :
Michio Kaku, The Future of Humanity. Terraforming Mars, Interstellar Travel, Immortality, and our Destiny beyond Earth, copyright 2018 by Michio Kaku.
All rights reserved. First publishing in the United States by Doubleday, a division of Penguin Random House LLC, New York.

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