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"Café des Lumières" – Les Voyages dans l'Espace - 20/10/2011
"Café des Lumières"
Les Voyages dans l'Espace
Si les voyages dans l'espace débutent réellement en 1961 avec Youri Gagarine, l'Homme n'a pas
attendu le XXe siècle pour regarder le ciel et les étoiles, ni pour avoir leur idée sur ce qu'il y a làhaut.
Espace – De la préhistoire au moyen-âge, le temps de
l’observation
Comment nos ancêtre voyaient-ils l’Espace ? Que comprenaient-ils de ce qu’ils voyaient dans le
ciel ?
L’astronomie est la première et la plus ancienne des sciences, mais qui est très longtemps resté au
stade de la simple observation, avant de donner naissance à ce qui deviendra, bien plus tard, la
cosmologie.
La préhistoire : L’observation des cycles
Stonehenge, Royaume-Uni par Frédéric Vincent
On sait que les Hommes de la préhistoire observaient le ciel nocturne et que les cycles solaires et
lunaires leurs étaient connus, grâce à des constructions ou à des représentations de cette époque.
Malheureusement, l’absence de texte fait qu’il est très difficile, voire impossible de savoir qu’elles
interprétation faisaient nos ancêtres de ces observations.
L’usage le plus probable des connaissances des cycles lunaires et solaires étaient agricoles (par
exemple : pour savoir quand semer) ou religieuse (pour déterminer les dates des rituels).
Le site de Stonehenge (entre 5000 et 3500 avant nos jours), n’était pas un observatoire mais
davantage un lieu de réunion et de culte qui permettait le repérage d’alignement solaire ou lunaire
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spécifiques.
L’antiquité : Les premières théories
De l’observation des astres à l’astrologie.
Par l’observation du ciel, qui était, pensait-on la résidences des dieux, les hommes se sont aperçus
que certains phénomènes étaient cycliques et prévisibles, comme les éclipses, alors ils se sont dit
que si, dans le ciel, des événements pouvaient être prédits, pourquoi n’en seraient-ils pas de même
sur la terre. C’est de ce raisonnement qu’est né l’astrologie, qui au vu des connaissances de
l’époque pouvait être considérée comme une science, ce qui n’est plus le cas à notre époque.
Les premières théories
Dans les différentes représentations de cette époque, la Terre est soit plate et recouverte d’un ciel
hémisphérique, soit cylindrique, puis plus tard, imaginée comme sphérique, les grecs en ont même
déterminé le diamètre avec une certaine justesse (5% de son diamètre exacte).
Les grecs, se basant que des observations babyloniennes, découvrent que les mouvements des astres
peuvent être expliqués par des lois mathématiques et comme l’univers doit être parfait, il ne peut
être composé que de figures géométriques parfaites, donc de sphères et de cercles.
Vers 280 avant J.C., pour Aristarque de Samos, le soleil est au centre du monde et la terre tourne sur
elle-même.
Au 1er siècle après JC, Plutarque décrit l’Univers comme infini, donc celui-ci n’ayant pas de centre,
la Terre ne peut occuper cette place et la lune serai une seconde Terre. Mais c’est la théorie de
Ptolémée qui se répandra, avec une Terre immobile au centre de l’Univers et de multiples sphères
sur lesquelles sont réparties les étoiles fixes, le soleil et les planètes.
Le moyen-âge :
Après les grecs, ce sont les musulmans qui reprirent le flambeau, en traduisant les écrits grecs,
abandonné par l’Europe plongés dans des âges obscures. C’est grâce à ces traductions que les textes
grecs sont parvenus jusqu’à nos jours. Les musulmans poursuivirent les observations (beaucoup
d’étoiles portent encore des noms arabes aujourd’hui) mais ne poursuivirent pas les recherches sur
les théories expliquant les mouvements des astres.
Il faudra attendre la renaissance pour que des hommes de sciences s’intéressent à la place de la
Terre dans l’Univers au fonctionnement de ce dernier.
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Espace – De la renaissance au début du XXe siècle
Les début de l’astronomie moderne
Nicolas Copernic (1473-1543) place le soleil, et non plus la Terre, au centre du cosmos, dans son
livre « de revolutionibus orbium celestium ».
Johannes Kepler (1571-1630) décrit le mouvement des planètes autour du soleil et en fait un modèle
mathématique. Il découvre que l’orbite des planètes n’est pas circulaire, mais elliptique. Dans un
texte de fiction et même de science-fiction qu’il écrit, il imagine le vide séparant la Terre et la Lune.
Il est le premier à faire l’hypothèse du vide spatial.
Galilée (1564-1642) est le premier à utiliser une lunette pour observer le ciel. Avant toutes les
observations se faisaient encore à l’œil nu.
Domenico Cassini calcule, en 1672, la distance Terre-Mars au moment où ces planètes sont les plus
proche et arrive au résultat de 130 millions de km (en réalité 149,5 millions de km). Cela donne aux
astronomes une idée de la taille du système solaire.
C’est entre 1665 et 1667, qu’Isaac Newton établie l’essentiel de ses lois sur la « gravitation
universelle » qui explique aussi bien la chute des corps sur terre, que le mouvement des planètes et
de leurs satellites autour du soleil.
A partir des années 1860, des ouvrages de science-fiction, de Jules Verne, Alexandre Dumas, entre
autres, racontant des voyages sur la Lune, sur Mars ou Vénus sont publiés.
Le plus connus est « de la Terre à la Lune » de Jules Verne. L’ouvrage connaitra un grand succès,
même si on sait déjà à l’époque de sa publication que le Lune est un astre mort sans air, ni eau, ni
habitant.
En 1877, suite à ses observations, Giovanni Virginio Schiaparelli est convaincu qu’il y a des canaux
sur Mars, donc si des structures artificielles existent, c’est forcément que la planète rouge est
habitée par une forme de vie intelligente. Il fallu attendre des années avant de prouver que ces
fameux canaux n’existaient pas, que ce n’étaient que des illusions d’optiques, ce qui a laissé le
temps aux martiens de s’installer durablement dans la science-fiction.
En ce qui concerne, une exploration humaine de l’espace, elle parait peu probable, voire impossible
pour les scientifiques de la fin du 19e siècle. Cela en raison du vide sidérale, ils pensaient qu’il était
impossible pour un vaisseau de se propulser dans le vide n’ayant rien sur quoi s’appuyer.
En 1924, Edwin Hubble découvre que la Voie Lactée n’est pas la seule galaxie de l’univers, mais
qu’il en existe une multitude. Cinq ans plus tard, il ajoutera une autre découverte à son actif, celui
du Big Bang.
Les découvertes sur le cosmos se multipliant, l’envie d’aller l’explorer se fait plus pressante. L’ère
de l’exploration spatiale peut commencer.
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Espace – Les premières fusées
À partir de 1887, Constantin Tsiolkovsky pense que la propulsion dans le vide est possible et il
établi la « loi du rapport de masse ». Il imagine également une fusée plus efficace que la simple
fusée à poudre noire, celle à propergols liquides qui fonctionne avec un carburant et un comburant,
tout deux liquides. La combustion des deux produits des gaz qui propulse la fusée.
Robert Hutchings Goddard (1882-1945) lance, en 1926, la première fusée à propergols liquides, qui
s’élèvera à l’altitude exceptionnelle de 12 mètres!
En 1927 en Allemagne est créée la Société pour les voyages spatiaux (VfR) que rejoindra le jeune
Wernher von Braun. En 1931, ils lanceront leur première fusée à propergols liquides.
En 1933, le groupe d’étude de la propulsion par réaction (GIRD) à Moscou lancera la première
fusée soviétique à propergols liquides qui atteindra l’altitude de 400 mètres avec 50 kg de poussée.
Le 3 octobre 1942, c’est le premier lancement réussi de la fusée allemande V-2 qui peut transporter
1 tonne sur une distance de 300 km à une vitesse de 5000 km/h et en atteignant la limite air-cosmos
à 80 km d’altitude. Elle bénéficie de 25 tonnes de poussée. Après la guerre, Von Braun sera accueilli
par les États-Unis avec des dizaines de fusées V-2.
Au début des années 50 en URSS, Sergueï Korolev, met au point la fusée R-2 qui peut emporter 1
tonne de charge à une distance de 2500 km.
L’étude du cosmos proche a commencé avec l’envoi de fusées-sondes.
Le 17 décembre 1946, une fusée V2 américaine est lancée de la base de White-Sands et s’élève à
116 km d’altitude pour étudier les radiations cosmiques et les micro-météorites.
Pour l’envoi, d’une fusée-sonde, il faut atteindre la vitesse verticale de 2000 m/s, mais pour mettre
en orbite d’un satellite, il faut atteindre une vitesse horizontale de 7800 m/s.
Lancement d'une fusée « Bumper » à Cap Canaveral le 24 juillet 1950
C’est en 1954 que le comité chargé d’organiser l’année géophysique internationale recommande de
mettre en orbite de petits satellites artificiels au cours des années 1957-1958. Le président
Eisenhower est opposé au lancement de satellites artificiels par des missiles militaires, il veut que le
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programme soit totalement civile, ce qui fera prendre du retard aux États-unis par rapport à l’URSS.
Le 4 octobre 1957 à 22h48 (heures de Moscou) une fusée intercontinentale R-7 est lancé emportant
le petit satellite spoutnik à la place du laboratoire scientifique de 1300 kg initialement prévu, car la
mise au point de celui-ci avait pris du retard. Spoutnik est le premier satellite mis en orbite par
l’homme et marques le début de l’ère spatiale.
La même année Spoutnik-2 emportera le premier être vivant à être mis en orbite autour de la Terre,
la petite chienne Laïka qui ne survivra que quelques heures.
L’espace est désormais accessible aux êtres vivants.
Conquête de l’Espace – Chronologie
Bien avant de pouvoir ce rendre dans l’espace certains ont imaginé ce qui pouvait y avoir au-delà de
l’atmosphère terrestre et des moyens pour pouvoir s’y rendre.
La conquête imaginaire de l’Espace
Dans des textes philosophiques, Hercule Savinien Cyrano de Bergerac proposa plusieurs façons de
se rendre sur la Lune et le Soleil, dès 1649.
En 1865, paru « De la Terre à la Lune » de Jules Verne, où ses personnages se rendent sur la Lune
grâce à un obus tiré par un gigantesque canon (dans la réalité les passagers de l’obus auraient été tué
par l’accélération lors du tir).
En 1905, H.G Wells écrit « Les premiers hommes dans la Lune ».
La conquête de l’Espace dans la réalité
• 4 octobre 1957 : Le premier satellite artificiel est mis en orbite par les soviétiques : Spoutnik
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• 3 novembre 1957 : Spoutnik 2 est envoyé dans l’espace avec à son bord la chienne Laïka qui
meurt quelques heures plus tard
• 1er octobre 1958 : Création de la NASA
• 4 janvier 1959 : Luna 1, une sonde envoyé par les russes, survole la Lune
• 12 avril 1961 : Youri Gagarine est le premier humain dans l’espace
• 14 décembre 1962 : La sonde américaine Mariner 2 survol Vénus
• 15 décembre 1964 : Premier satellite italien mis en orbite (San Marco 1)
• 18 mars 1965 : Le soviétique Alexei Leonov est le premier à faire une sortie dans l’espace
• 26 novembre 1965 : Premier satellite français mis en orbite (Astérix)
• 3 février 1966 : La sonde Luna 9 se pose sur la Lune
• 29 novembre 1967 : Premier satellite Australien en orbite (WRESAT 1)
• 21 juillet 1969 : Les premiers de l’Homme sur la Lune durant la mission Appolo 11 avec
Neil Armstrong et Buzz Aldrin
• 19 avril 1971 : La première station spatiale habitée est lancée par URSS (Saliout 1)
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13 novembre 1971 : La sonde Mariner 9 est mise en orbite autour de la planète Mars
31 mai 1975 : Création de l’Agence Spatiale Européenne (ESA)
22 octobre 1975 : La sonde Venera 9 prend des photographies de la surface de Vénus
20 juillet 1976 : La sonde Viking 1 parvient à atterrir sur la planète Mars
20 août 1977 : Lancement de Voyager 2
12 avril 1981 : Premier décollage pour la navette Columbia
24 juin 1982 : Jean-Loup-Chrétien est le premier français dans l’espace (et 2e européen)
20 février 1986 : Début de la mise en orbite de la station orbitale russe Mir
6 mars 1986 : La comète de Halley est survolée par la sonde Vega 1
25 avril 1990 : Lancement du télescope spatial Hubble
4 juillet 1997 : Le robot Sojourner arrive sur Mars grâce à la sonde Mars Pathfinder
20 novembre 1998 : Mise en orbite du premier module de l’ISS (la Station Spatiale
Internationale)
19 février 2001 : Fin de la station Mir qui se consume dans l’atmosphère, comme prévu
28 avril 2001 : Premier touriste de l’espace (Dennis Tito)
15 octobre 2003 : Premier vol habité chinois grâce à la capsule Shenzhou 5
14 janvier 2005 : La sonde huygens se pose sur la lune Titan
8 juillet 2011 : La navette Atlantis décolle pour la dernière fois
La Station Spatiale Internationale (ISS) en 2010
Bibliographie :
Alain Dupas
L’âge des satellites (Hachette, 1997),
La nouvelle conquête spatiale (Odile Jacob, 2010),
Demain, nous vivrons tous dans l’espace (Robert Laffont, 2011)
L’appel du cosmos (Galimard, 2011)
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