12 Septembre 1966 – Début de la mission Gemini 11

Le programme Gemini a été conçu comme un pont entre les programmes Mercury et Apollo, principalement pour tester l’équipement et les procédures de mission en orbite terrestreCible Gemini 11Le véhicule cible Gemini 11 Agena (GATV 5006) a été lancé depuis Cap Canaveral à 8 h 05 min 01 s HNE (13 h 05 min 01 s 725 TU) le 12 septembre 1966 à l’aide d’une fusée Atlas-Agena D sur une orbite quasi circulaire de 300 km. . Gemini 11 a été lancé une heure et 40 minutes plus tard et a rendez-vous et s’est amarré au GAT1 à 11 h 16. Le 13 septembre à 9 h 51 HNE, Richard Gordon a commencé une EVA de 20 minutes à partir de Gemini 11. Il s’est déplacé vers le GATV-11 et détaché une extrémité de l’attache de 30 mètres et l’a attachée à la barre d’amarrage du vaisseau spatial Gemini. Le système de propulsion principal Agena a été déclenché pendant 25 secondes à 02 h 12 min 41 s HNE le 14 septembre, portant l’apogée du vaisseau spatial amarré à 1374,1 km. Après deux orbites, l’Agena a été tiré à nouveau pendant 22,5 secondes pour abaisser le Gemini-Agena sur une orbite de 287 x 304 km. Le vaisseau spatial a été désamarré peu après 10h00 et Gemini 11 s’est déplacé au bout de la longe de 30 mètres reliant les deux vaisseaux spatiaux. À 11 h 55, Pete Conrad a lancé une rotation lente de la capsule Gemini autour du GATV, ce qui a maintenu l’attache tendue et le vaisseau spatial à une distance constante l’un de l’autre aux extrémités de l’attache. Après environ trois heures, l’attache a été libérée et le vaisseau spatial s’est séparé. Le GATV a été laissé sur une orbite de 285 x 305 km.Véhicule cible Gemini Agena

Le véhicule cible Gemini Agena a été conçu pour être lancé en orbite terrestre avant une mission Gemini et utilisé pour les exercices de rendez-vous et d’amarrage. Le GATV avait un cône d’amarrage à l’extrémité avant dans lequel le nez du vaisseau spatial Gemini pouvait être inséré et maintenu avec des loquets d’amarrage. Le GATV était un cylindre de 7,93 mètres de long avec un diamètre de 1,52 mètre, une masse sèche de 1833 kg et une masse alimentée à l’injection orbitale de 3298 kg. La section avant de la cellule Agena contenait les équipements de guidage, d’électronique de commande de vol, de télémétrie, de commande, de poursuite, d’alimentation électrique et de pressurisation du propulseur. Les systèmes de propulsion primaire et secondaire se trouvaient à l’extrémité arrière du véhicule cible avec les réservoirs de gaz de contrôle d’attitude, et les réservoirs principaux de propulseur (carburant et comburant) étaient situés dans la section médiane. La propulsion se faisait via un système bi-propulseur, utilisant de la diméthylhydrazine asymétrique (UDMH) et de l’acide nitrique fumant rouge inhibé (IRFNA). Les systèmes de propulsion Agena pouvaient fonctionner pendant que le Gemini était amarré, permettant au GATV d’être utilisé pour changer l’orbite de la paire amarrée. Un minimum de cinq démarrages du moteur était possible. Le cône d’amarrage était relié à l’extrémité avant par des amortisseurs amortisseurs. Les feux de circulation d’acquisition et les indicateurs d’affichage de l’état du véhicule cible étaient situés à l’avant. Une antenne à flèche rétractable en bande L de 2,1 mètres de long s’étendait du côté du cylindre près de l’avant. Le suivi et la commande du GATV ont également été aidés par une balise de rendez-vous, deux antennes spirales en bande L, deux antennes de suivi (bande C et bande S), deux antennes de télémétrie VHF et une antenne de commande UHF. Des packages de micrométéoroïdes et d’autres expériences pourraient également être montés sur le GATV.Programme Gemini

Le programme Gemini a été conçu comme un pont entre les programmes Mercury et Apollo, principalement pour tester l’équipement et les procédures de mission en orbite terrestre et pour former les astronautes et les équipes au sol pour les futures missions Apollo. Les objectifs généraux du programme comprenaient : des vols de longue durée dépassant les exigences d’une mission d’alunissage ; rendez-vous et amarrage de deux véhicules en orbite terrestre ; le développement des compétences opérationnelles des équipages de conduite et au sol ; la conduite d’expériences dans l’espace ; opérations extravéhiculaires ; contrôle actif de la trajectoire de vol de rentrée pour atteindre un point d’atterrissage précis ; et la navigation orbitale embarquée. Chaque mission Gemini a transporté deux astronautes en orbite terrestre pendant des périodes allant de 5 heures à 14 jours. Le programme comprenait 10 lancements avec équipage, 2 lancements sans équipage et 7 véhicules cibles, pour un coût total d’environ 1 280 millions de dollars.Résumé des missions :

Une tentative de lancement le 9 septembre 1966 a été nettoyée lorsqu’une fuite d’épingle a été découverte dans le réservoir d’oxydant du premier étage Gemini-Titan II. La fuite a été découverte avant le lancement du véhicule cible Gemini Agena (GATV) qui était prévu pour le même jour.  Une tentative de lancement le 10 septembre 1966 a été annulée lorsque le GATV n’a pas pu être lancé en raison de problèmes apparents avec son unité de commande de pilote automatique. Une analyse ultérieure a déterminé que l’unité fonctionnait correctement et qu’aucune réparation n’était nécessaire. Le Gemini 11 GATV a été lancé en tant que deuxième étage d’une fusée Atlas-Agena à 8 h 05 HNE le 12 septembre 1966 depuis le complexe de lancement de Cap Canaveral 14. Le lancement du GATV a eu lieu environ 97 minutes avant le lancement du Gemini 11 habité vaisseau spatial.L’un des principaux objectifs de la mission Gemini 11 était d’effectuer un rendez-vous et un amarrage avec le GATV sur la première orbite, une procédure qui pourrait devenir nécessaire au cours du prochain programme Apollo. Cette répétition générale d’Apollo a été un succès total.  Le vaisseau spatial Gemini 11 a terminé son rendez-vous avec le GATV lors de la première orbite de la mission, à un temps écoulé de mission de 1 heure, 25 minutes. Un amarrage avec le GATV a été effectué neuf minutes plus tard.Comme ce fut le cas lors de Gemini 10, des étapes importantes ont eu lieu pendant la période pendant laquelle le vaisseau spatial Gemini 11 est resté amarré au GATV. Au bout d’un temps de mission de 24 heures et 2 minutes, l’écoutille a été ouverte. L’astronaute Gordon est sorti de l’écoutille sept minutes plus tard.  Au cours de cette sortie dans l’espace, Gordon est resté attaché au vaisseau spatial Gemini 11 par une ligne ombilicale de survie. L’objectif principal de Gordon lors de la sortie dans l’espace était d’attacher une attache de corde de 50 pieds du GATV à une barre d’amarrage sur le vaisseau spatial Gemini 11. L’attache de corde serait utilisée lors d’expériences prévues plus tard dans la mission.  Bien que la sortie dans l’espace devait durer environ 105 minutes, Gordon s’est fatigué pendant le processus d’attache de la corde. De plus, la plaque frontale de son casque s’est embuée en raison d’une respiration difficile. En conséquence, Gordon n’a passé que 21 minutes à l’extérieur du vaisseau spatial Gemini 11.L’écoutille a été fermée après un temps écoulé de mission de 24 heures et 35 minutes. L’écoutille a été rouverte après un temps écoulé de mission de 25 heures et 37 minutes pour permettre aux astronautes de larguer l’équipement étranger. L’écoutille a été fermée à peine deux minutes plus tard. Au cours d’une mission de 40 heures et 30 minutes, les propulseurs du moteur à démarrage multiple GATV ont été déclenchés pour élever l’orbite du vaisseau spatial accouplé à une altitude maximale de 853 milles pour une durée de deux orbites. Cela a établi un record d’altitude habité qui n’a pas été battu jusqu’à ce qu’Apollo 8 se dirige vers la Lune.  Les deux orbites à haute altitude ont été achevées en 3 heures et 23 minutes, après quoi les propulseurs du moteur à démarrage multiple GATV ont été déclenchés pour ramener le vaisseau spatial accouplé à son altitude orbitale normale.Au bout de 46 heures et 7 minutes de mission, l’écoutille a été ouverte pour que l’astronaute Gordon commence une sortie dans l’espace « debout », au cours de laquelle il s’est levé sur son siège avec le haut de son corps s’étendant à l’extérieur du vaisseau spatial Gemini 11.  Au cours de cette sortie dans l’espace « debout », l’astronaute Gordon a effectué un certain nombre d’observations photographiques et d’expériences. L’astronaute a trouvé la sensation pendant la sortie dans l’espace « debout » si paisible qu’il s’est en fait endormi. L’écoutille a été fermée après un temps écoulé de mission de 48 heures et 15 minutes.  Le vaisseau spatial Gemini 11 s’est ensuite désamarré avec le GATV afin de commencer des expériences avec la configuration d’attache de corde. Au cours d’une mission de 50 heures et 13 minutes, le vaisseau spatial Gemini 11 a été lentement manœuvré pour lui permettre, ainsi qu’au GATV captif, de tourner lentement l’un autour de l’autre. Bien que le mouvement du vaisseau spatial captif ait été irrégulier au début, le mouvement s’est stabilisé environ 20 minutes après le début de la manœuvre de rotation. La vitesse de rotation a ensuite été augmentée, et à nouveau le mouvement s’est stabilisé relativement rapidement.C’était un défi pour les astronautes de garder la corde d’attache serrée entre le vaisseau spatial. Il est resté rigide, mais s’est déplacé un peu comme une corde à sauter alors que les vaisseaux spatiaux tournaient l’un autour de l’autre.  Ce mouvement entre les engins spatiaux a provoqué la création d’une gravité artificielle dans l’espace pour la première fois, bien que la force gravitationnelle créée ne soit que de 1,5 millième de celle de la Terre.Environ trois heures après le début des manœuvres de rotation, la longe de corde a été libérée lorsque la barre d’amarrage a été larguée et que le vaisseau spatial Gemini 11 s’est éloigné du GATV. Un deuxième rendez-vous avec le GATV a été effectué à un temps écoulé de mission de 66 heures et 40 minutes. C’était un peu moins de cinq heures avant la rentrée prévue de la capsule Gemini 11.Gemini 11 a marqué le premier splashdown entièrement automatique de l’histoire du programme spatial américain. Après le tir initial de la rétro-roquette, les ordinateurs ont effectué tous les ajustements nécessaires pour faire descendre la capsule à un peu moins de cinq kilomètres de la zone cible de récupération principale.À la fin de l’année prochaine, l’Amérique s’aventurera plus haut et plus loin de la Terre avec un vaisseau spatial à capacité humaine qu’elle ne l’a fait depuis la fin du programme Apollo, avec le lancement inaugural du système de lancement spatial (SLS) et la mission Artemis-1 autour la Lune. Mais bien que 24 hommes aient volé jusqu’à la distance lunaire il y a cinq décennies, ce week-end marque l’anniversaire de Gemini XI, lancé ce jour-là en 1966. Non seulement les astronautes de Gemini XI Charles « Pete » Conrad et Dick Gordon ont effectué rendez-vous, amarrage et sortie dans l’espace pendant leurs trois jours dans l’espace, mais ils ont également établi un record de la plus haute altitude jamais atteinte par des humains lors d’une mission spatiale non lunaire. Et, comme pour tout ce qui concerne Conrad et Gordon, ils se sont également beaucoup amusés à le faire.Tous les astronautes ne s’entendent pas, mais s’il n’y a jamais eu un équipage dont les membres étaient les meilleurs amis, c’était bien Conrad et Gordon. Leur amitié est bien antérieure à leur carrière à la NASA, remontant à la fin des années 1950 lorsqu’ils ont servi ensemble comme aviateurs de la marine américaine à bord du porte-avions USS Ranger. Une décennie plus tard, en tant qu’astronautes, leur camaraderie a perduré et ils ont acquis la réputation d’être arrogants, amusants, irrévérencieux et intensément concentrés. Nulle part cette concentration ne serait plus serrée que pendant les trois jours de Gemini XI. Et les hauteurs vertigineuses qu’ils atteindraient lors de cette mission sont venues sur les épaules de huit vols habités précédents qui avaient vu la première sortie dans l’espace américaine , une paire de records mondiaux d’endurance pour les vols spatiaux de longue durée et les rendez-vous et amarrages physiques avec des véhicules cibles Agena sans pilote dans l’espace .Sur Gemini XI, les limites seraient encore repoussées en réalisant pour la première fois un amarrage avec un véhicule cible Agena de 26 pieds de long (7,8 mètres) sur leur toute première orbite terrestre (appelée « rendez-vous à ascension directe »). ”). Il s’agissait d’une capacité critique avant les équipages du projet Apollo, dans laquelle le module de commande et de service (CSM) aurait besoin de trouver, de rejoindre et d’accoster avec l’étage d’ascension du module lunaire (LM) de retour quelques heures seulement après qu’il se soit levé de la Lune surface.« Il y avait beaucoup de crainte que cela ne réussisse pas », a déclaré Gordon au biographe de Neil Armstrong, James Hansen, dans First Man. « Pour l’application Apollo, la volonté était d’avoir un rendez-vous le plus rapidement possible, car la durée de vie de l’étage de remontée du LM était assez limitée en termes d’alimentation en carburant. »Pour atteindre ce rendez-vous, Gemini XI devait atteindre une « fenêtre de lancement » de deux secondes et l’équipage tentait d’attacher physiquement son navire à l’Agena afin d’évaluer la possibilité de garder deux véhicules volant en formation sans avoir besoin d’apports de carburant ou des actions de contrôle correctives. De plus, ils allaient établir un record mondial d’altitude de 850 miles (1 370 km) pour l’altitude la plus élevée jamais atteinte par les êtres humains. Même aujourd’hui, la réalisation de Conrad et Gordon est toujours la plus haute altitude non lunaire jamais atteinte et les images de Gemini XI ont révélé la Terre comme jamais auparavant.Les membres d’équipage ont été nommés à Gemini XI en mars 1966 et la mission de Conrad était inextricablement liée à la haute altitude ciblée de la mission. Il avait appris des plans pour faire voler Gemini autour de la Lune et, bien que de telles notions aient été rejetées par l’administrateur de la NASA James Webb, Conrad a poussé à utiliser une partie du carburant à bord de l’Agena pour atteindre une altitude élevée. L’une des principales préoccupations était les dommages potentiels causés par les ceintures de rayonnement de Van Allen, qui résident à des altitudes supérieures à 400 miles (640 km). Heureusement, l’équipe de secours de Conrad comprenait l’ingénieur nucléaire Bill Anders, qu’il chargea rapidement d’identifier des techniques pour éviter leur férocité.

Une fois l’objectif de haute altitude approuvé, un autre objectif clé était d’une manière ou d’une autre d’attacher Gemini XI à l’Agena et d’établir un meilleur maintien en position entre deux engins spatiaux en formation. Les ingénieurs ont recommandé qu’une ligne en nylon ou en Dacron d’environ 160 pieds (48 mètres) de long puisse produire une tension de câble raisonnable. En fin de compte, le câble choisi mesurait environ 100 pieds (30 mètres) de long et la seule préoccupation majeure était de savoir comment libérer Gemini XI de l’Agena en cas de problème. Il a été décidé de tirer une charge pyrotechnique et, en cas d’échec, de casser une ligne de rupture dans la longe avec une faible vitesse de séparation.

L’éléphant dans la pièce, cependant, atteignait le rendez-vous avec la cible sur la première orbite terrestre de Conrad et Gordon. Au sein de la NASA, il était connu sous le nom de rendez-vous « M = 1 », et il avait été suggéré plusieurs années plus tôt par Richard Carley du bureau du projet Gemini, en réponse aux préoccupations des responsables d’Apollo selon lesquelles une telle pratique était nécessaire pour produire une approximation proche de Rendez-vous en orbite lunaire (LOR). Il y avait beaucoup de scepticisme quant à son efficacité, à tel point que William Schneider, directeur adjoint des opérations de mission au Manned Spacecraft Center (MSC) à Houston, Texas, a parié le président de la commission d’examen, James Elms, un dollar qu’un premier- le rendez-vous en orbite n’a pas pu se faire avec l’économie requise de propulseur embarqué.

Comme si cela ne suffisait pas, la sortie dans l’espace restait un souci. L’entraînement à la « flottabilité neutre » dans un réservoir d’eau avait été testé pour la première fois au milieu de 1966 et était présenté comme l’analogue le plus proche de la réalité. L’astronaute Gene Cernan, qui a enduré une EVA particulièrement éprouvante sur Gemini IX-A en juin 1966 , a été le premier à utiliser la nouvelle aide à la formation et a constaté qu’elle se rapprochait de ses efforts et de ses difficultés en espace ouvert.

À la fin de l’été, Gemini XI s’est assis patiemment sur le Pad 19 à Cape Kennedy, en Floride, prêt à décoller le 9 septembre. Une fuite d’une minute dans le réservoir d’oxydant du premier étage de sa fusée Titan II a entraîné un retard de 24 heures, mais lorsque Conrad et Gordon étaient en route vers le pad le 10, il est devenu clair que leur cible Agena subissait une vérification avant le lancement problèmes avec son pilote automatique.  Le compte à rebours a été interrompu alors que les ingénieurs se sont précipités pour corriger le problème, mais n’ont pas pu le faire à temps pour atteindre la «fenêtre de lancement» et la tentative a été annulée.

Tôt le 12 septembre, les astronautes ont été scellés à l’intérieur de leur vaisseau spatial et leur cible Agena a rugi dans l’espace au sommet d’un propulseur Atlas à 8 h 05 HAE. La première étape de la mission était en cours. Maintenant est venu le grand test : lancer Gemini XI dans sa fenêtre incroyablement étroite de deux secondes. « Les Rocketeers des années 40, 50 et du début des années 60 », ont écrit Barton Hacker et James Grimwood dans leur ouvrage fondateur. On the Shoulders of Titans, « auraient été consternés à l’idée de devoir se lancer à moins de deux tiques de l’horloge ». Mais, consternés ou non, le Titan II de Conrad et Gordon a tonné en orbite à 9 h 42 min 26,5 s HAE, à peine une demi-seconde dans la fenêtre de deux secondes.

Six minutes plus tard, aux confins de l’espace, le contrôle de mission les a informés que leur ascension et les performances de Titan II avaient été « justes sur l’argent » et ils ont été autorisés pour le rendez-vous M = 1 avec l’Agena. Leur première étape a été la manœuvre de routine d’ajustement de la vitesse d’insertion (IVAR), par laquelle Conrad a corrigé leur trajectoire orbitale et les a placés sur la bonne voie pour « attraper » l’Agena, alors à environ 300 miles (480 km) d’eux. Ensuite, il effectue une manœuvre hors-plan et les deux hommes allument leur radar de rendez-vous. Comme prévu dans leur formation, ils ont reçu un « verrouillage » électronique immédiat avec l’Agena. Au moment de la manœuvre, ils étaient hors de portée de communication avec le sol, mais lorsque le contact a été rétabli, ils étaient à peine à 96 km de leur cible.

Guidés par Capcom John Young, assis à sa console du MSC de Houston, les astronautes se sont rapprochés de plus en plus. À un moment donné, avec seulement 40 km entre les deux engins spatiaux, ils ont été presque aveuglés lorsque l’Agena a éclaté en vue avec un lever de soleil orbital au-dessus d’un magnifique océan Pacifique. Les hommes se sont précipités pour des lunettes de soleil alors que Conrad mettait Gemini XI en position, à moins de 50 pieds (15 mètres) de leur cible.  Alors qu’ils survolaient la côte californienne un peu plus de 85 minutes après le lancement, Conrad et Gordon avaient réussi l’improbable : ils avaient réalisé le rendez-vous le plus rapide au monde en orbite. De plus, leurs réservoirs de propergol débordaient encore de 56 % de leurs réserves de carburant.

William Schneider a perdu son pari avec James Elms. « Je n’ai jamais perdu un meilleur dollar », a-t-il déclaré.  Quant à Conrad et Gordon, ils étaient exubérants. Ils ont appelé le contrôle de mission et envoyé un message directement au directeur de vol Chris Kraft. « M. Kraft », ont-ils dit par radio, « croiriez-vous que M est égal à 1 ?  Le 12 septembre 1966, il l’a certainement fait.

https://www.americaspace.com/2020/09/12/never-a-better-dollar-remembering-gemini-xi-otd-in-1966-part-1/

https://www.spaceline.org/united-states-manned-space-flight/gemini-mission-program-index/gemini-11-fact-sheet/

https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=1966-080A