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Il y a 45 ans : Skylab, le « Laboratoire du ciel »

Skylab sur orbite, recouvert de son "parasol" de fortune. © NASA

Cinq mois après le dernier débarquement lunaire, les Américains écrivaient le dernier acte du programme Apollo en plaçant sur orbite terrestre leur première station orbitale terrestre.

En lançant le 14 mai 1973 le Sky Laboratory, ou Skylab, les Américains s’installent dans la banlieue terrestre. Jusqu’alors, seuls les Soviétiques y sont présents, depuis qu’ils ont envoyé la station Saliout 1, le 19 avril 1971. Après avoir gagné la « course à la Lune », les Américains décident de rejoindre les Soviétiques dans l’occupation de l’orbite terrestre.

Toutefois, l’installation d’une station orbitale ne relève pas seulement de la course-compétition avec le rival idéologique : il s’agit de disposer d’une part d’un laboratoire au service de la science, pour comprendre comment l’homme pourra et devra s’adapter au milieu spatial, et d’autre part d’une plateforme servant de point de départ pour explorer d’autres mondes comme Mars, voire servant également… la sécurité nationale. Plusieurs projets sont ainsi élaborés au cours de la première moitié des années soixante.

 

Aux origines de Skylab.

En 1965, en parallèle de la réalisation du programme Gemini et du développement du programme lunaire Apollo, la Nasa planche sur le projet d’« Orbital Workshop » (atelier orbital), qui serait lancé par une fusée lunaire Saturn 5, puis desservi par des vaisseaux Apollo. Il est même envisagé d’y accrocher d’autres modules pour former une ambitieuse station.

Plusieurs scénarii sont envisagés, dont la station « humide ». Celle-ci réutiliserait le réservoir d’hydrogène du deuxième étage S-IV d’un lanceur Saturn 5 et, une fois sur orbite, un équipage serait lancé pour remplir la station d’une atmosphère respirable ; d’autres équipages viendraient ensuite l’équiper du matériel nécessaire et l’exploiter. Précisons que l’idée n’était pas nouvelle, Wernher von Braun y pensait déjà à l’époque où il développait sa fusée A4…

Parallèlement, un projet d’observatoire solaire visitable par des astronautes est également à l’étude. Herbert Pichler, dans sa Conquête de la Lune (1969), précisait qu’il devenait nécessaire de disposer d’un tel outil car « les savants sont de plus en plus persuadés que le temps qu’il fait sur notre planète dépend étroitement de l’activité solaire ». Ce projet évolua, pour aboutir au projet ATM (Apollo Telescope Mount), fixé sur le complexe orbital Skylab.

 

Des ambitieux projets à la réalité…financière.

Au lendemain du succès d’Apollo 11 en juillet 1969, la Nasa abandonne le concept d’atelier « humide » au profit de l’atelier « sec », qui consiste à lancer une station toute équipée avec un lancement unique par un Saturn 5. Par ailleurs, dès la fin de l’année 1969, l’agence subit d'importantes restrictions budgétaires. Le programme Apollo est écourté de trois missions et les projets d'exploration humaine de la planète Mars sont mis de côté. C'est dans ce contexte que se définit le projet Skylab, un laboratoire placé en « banlieue » terrestre, en utilisant le matériel construit pour les expéditions lunaires annulées.

L’opération finale de Skylab retenue est le suivant : transformer le troisième étage d'un Saturn 5 en station spatiale. Placée sur orbite à l'aide d’un Saturn 5 à deux étages, cette station sera occupée par des équipages successifs de trois astronautes. La desserte sera effectuée à l'aide de vaisseaux Apollo lancés par le « petit » lanceur Saturn 1B.

 

Skylab ou le temps de la démesure.

Ainsi, en accommodant les restes du programme Apollo, les Américains réussissent à créer un laboratoire colossal qui reste, aujourd'hui encore, le plus lourd engin jamais satellisé d'un seul bloc. Skylab profite du gigantisme de la fusée Saturn 5 : 85 t, 36 m de long, 7 m de diamètre et 280 m3 de volume utile. La station est quatre fois plus lourde et trois fois plus spacieuse que son homologue soviétique Saliout 1.

Le laboratoire comporte un carré d'équipage avec alcôves de repos et sanitaires, un large atelier pour les expérimentations en micropesanteur et un observatoire solaire monté sur la base d'un module lunaire Apollo et équipé de huit télescopes alimentés par quatre petits panneaux solaires. Deux ports d'amarrage permettent de desservir les équipages voire d'accueillir un vaisseau de secours, et un sas est aménagé pour les sorties extravéhiculaires.

L'atelier doit être protégé des radiations, de la chaleur et des micrométéorites par un épais bouclier en aluminium et deux immenses panneaux solaires doivent se déployer de part et d'autre de la station.

 

Sauvetage spectaculaire.

Lors de son lancement, le 14 mai 1973, Skylab est soumise à d'importantes vibrations (4,7 g) qui provoquent l'arrachement du bouclier thermique et de l'un des panneaux solaires géants. Quant au second panneau solaire, il refuse de se déployer. La station commence à chauffer, au risque de détruire les produits stockés et de provoquer l'émission de gaz mortels. L'envoi du premier équipage est différé, le temps d'élaborer et de répéter des opérations de secours au sol. Dix jours seulement seront nécessaires.

Le 25 mai, Pete Conrad, Joseph Kerwin et Paul Weitz s'envolent vers Skylab. « Nous pouvons bricoler n'importe quoi », annonce Pete Conrad. En effet, les trois hommes réalisent un sauvetage spectaculaire, installant notamment à l'extérieur de la station un « parasol » de fortune et débloquant le panneau solaire récalcitrant. En quatre jours, les conditions de vie à bord sont redevenues confortables. Le plan de vol initial peut reprendre et les objectifs sont même dépassés. Le 22 juin, après 28 jours de séjour dans l'espace, l'équipage amerrit sans dommage dans l'océan Pacifique.

 

Deux autres missions d'occupation.

Alan Bean, Owen Garriott et Jack Lousma (accompagnés notamment des araignées Anita et Arabella) prennent la relève un mois plus tard. Cette fois, c'est le vaisseau Apollo qui fait des siennes : des fuites sont détectées sur deux moteurs de contrôle d'attitude. Une mission de sauvetage est alors envisagée : les astronautes Vance Brand et Donald Lind se préparent à récupérer les occupants du laboratoire à l'aide d'une autre capsule Apollo réaménagée pour accueillir cinq passagers. Mais l'avarie se révèle mineure et le retour peut avoir lieu en toute sécurité au terme d'une mission deux fois plus longue que la précédente (59 jours).

Le troisième et dernier équipage doit s'envoler trois semaines plus tard, mais est retardé de six jours : il faut colmater des fissures découvertes sur les parois de la fusée Saturn 1B et réparer l'un des ailerons, déchiré. A bord de Skylab, Gerald Carr, Edward Gibson et William Pogue réalisent notamment des observations de la comète Kohoutek (découverte en mars 1973). Dénonçant leur surcharge de travail, ils se mettent en grève au bout de sept semaines, décidant de s'octroyer une journée de repos. Au terme d'un séjour de 84 jours, ils reviennent en meilleure forme que leurs prédécesseurs, grâce notamment à l'utilisation régulière du vélo ergomètre.

 

La fin de Skylab.

La Nasa n'entreprend pas de quatrième occupation de Skylab dans la foulée de ces missions, pourtant riches en enseignements, aussi bien du point de vue des expériences scientifiques que de la vie et des conditions de travail parfois difficiles des équipages. « Le fruit de leur travail permet aujourd’hui de mieux connaître l’homme et ses réactions dans le milieu hostile de l’espace. Apollo avait apporté la Lune, Skylab a conforté la sagesse du scientifique », résume Didier Capdevilla sur son site Capcomespace.

Le matériel lunaire est utilisé une dernière fois pour la mission de rendez-vous dans l'espace entre un vaisseau Apollo et un vaisseau Soyouz soviétique en juillet 1975. Tous les efforts américains se concentrent ensuite sur le développement de la navette spatiale, décidée en 1972. Celle-ci pourrait rejoindre la station en octobre 1979 et rehausser son orbite déclinante. Mais l'activité du Soleil en 1978-1979 provoque une expansion de la couche atmosphérique qui freine prématurément la course du laboratoire abandonné. Le 11 juillet 1979, il se désintègre au-dessus de l'océan Indien et du désert australien, six ans après son lancement. L'exemplaire de rechange de Skylab, pourtant disponible, n'est pas utilisé et rejoint le Musée de l'Air et de l'Espace de Washington. Lorsque la navette effectue son vol inaugural, en avril 1981 (avec deux ans de retard), elle n'a plus de station à desservir, ce qui constituait sa vocation initiale.

Le trimestre passé autour de la Terre par le 3e équipage de Skylab va en tous cas faire date. Le record n'est en effet dépassé qu'en mars 1978 par 2 Soviétiques (96 jours dans l'espace, dont 95 à bord de la station Saliout 6). Et il faut attendre 21 ans pour qu'un Américain, Norman Thagard, réalise à nouveau un séjour marathon dans l'espace : 115 jours, dont 110 à bord de la station russe Mir, entre juillet et septembre 1995.

 

Pierre-François Mouriaux est responsable de la rubrique Espace d’Air & Cosmos.

Philippe Varnoteaux est docteur en histoire, spécialiste des débuts de l’exploration spatiale en France et auteur de plusieurs ouvrages de référence.

 

Références.

Un ouvrage : David J. Shayler, Skylab, America’s Space Station, Springer, London, 2008.

Le site du bureau d'histoire de la Nasa.

La page du site Astronautix, retraçant l’histoire et la chronologie de Skylab.

Une vidéo : The legacy of Skylab, Nasa, 1979.

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