Foudre

La foudre a failli tuer la mission Apollo 12.

SAN FRANCISCO – Lorsque la fusée Apollo 12 de la NASA a été lancée depuis le Kennedy Space Center en Floride le 14 novembre 1969, la vue était électrisante – et pas dans le bon sens.

Quelques instants après le décollage, à 36,5 secondes et à 52 secondes, deux éclairs déclenchés par le lancement ont frappé la fusée. Les systèmes à bord d’Apollo 12 ont été mis hors ligne, mais la catastrophe a été évitée grâce à la réflexion rapide des ingénieurs et des astronautes de la NASA, qui ont habilement répondu à une urgence qu’ils n’avaient jamais anticipée ou pratiquée dans une simulation d’entraînement.

L’incident d’Apollo 12 a déclenché de nouvelles recherches sur les causes de l’éclairage déclenché par le lancement afin de mieux comprendre la cause et d’assurer la sécurité des futures missions, ont déclaré des chercheurs à un public ravi mercredi 11 décembre lors de la réunion annuelle de l’American Geophysical Union. (AGU).

Philip Krider, professeur émérite à l’Université de l’Arizona, a fait partie pendant plus de 50 ans d’un groupe d’experts créé par la NASA pour enquêter sur les décharges de foudre déclenchées par des lancements. Avant Apollo 12, l’impact potentiel de la foudre sur les véhicules spatiaux n’était pris en compte que pendant la fenêtre précédant le lancement, ont écrit les scientifiques dans une analyse officielle de l’incident préparée pour la NASA en février 1970.

une image du premier coup de foudre d'apollo 12
Le premier coup de foudre frappe la fusée Apollo 12.

En fait, « la possibilité que le véhicule soit impliqué dans la foudre après le décollage n’était pas une considération de lancement, à moins qu’une activité de foudre naturelle ne soit réellement présente dans la zone du complexe de lancement », indique l’analyse. L’idée que le véhicule lui-même puisse générer des éclairs était inconnue, selon le rapport.

Lors de la réunion de l’AGU, Krider a décrit l’événement qui a eu lieu il y a 50 ans.

« Ils ont lancé le véhicule dans un environnement faiblement électrifié associé à un faible front froid passant juste au-dessus du centre spatial », a déclaré Krider. Le lancement a d’abord déclenché une décharge de foudre nuage-sol, déclenchant des voyants d’avertissement et des alarmes dans le compartiment de l’équipage du vaisseau spatial. Les communications ont été interrompues, les instruments et les horloges se sont détraqués et les trois piles à combustible se sont déconnectées. Le deuxième coup de foudre est resté dans le nuage et n’a eu aucun contact avec le sol, mais il a arrêté le système de navigation de la fusée, a déclaré Krider.

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schéma du panneau de commande du module apollo 12
Un schéma du panneau de commande principal du module de commande d’Apollo 12. Le module de commande abritait le système d’exploitation de l’équipage et de l’engin spatial.

« Je ne sais pas ce qui s’est passé ici. Nous avons tout abandonné dans le monde », a déclaré le commandant Pete Conrad au contrôle de mission à l’époque.

« Ils n’avaient jamais pratiqué une panne électrique aussi catastrophique », a déclaré Krider. « Tous les disjoncteurs du vaisseau spatial clignotaient en rouge – c’était vraiment une mauvaise chose de leur point de vue. »

L’analyse a montré plus tard que le courant du front froid, bien que trop faible pour produire un éclair naturel, était suffisamment fort pour que la fusée et son panache d’échappement ionisé et électriquement conducteur produisent une charge et génèrent deux coups de foudre, ont écrit les scientifiques dans le rapport de 1970.

Au sol, au contrôle de mission de la NASA, le contrôleur de vol John Aaron s’est rendu compte que la lecture perturbée sur son écran ressemblait à celle qu’il avait vue lors d’une simulation de vol, les données étant également brouillées par une interruption de tension. Il a recommandé de basculer l’équipement de conditionnement du signal (SCE) de la fusée sur auxiliaire, ce qui réinitialiserait le système. Heureusement, le pilote du module lunaire Alan Bean savait exactement où se trouvait cet interrupteur, et bientôt le système a été réinitialisé et les piles à combustible étaient de nouveau en ligne.

« Et puis, Alan Bean, lorsqu’ils étaient en orbite terrestre, a pu réaligner manuellement la plate-forme inertielle en utilisant une procédure d’entraînement », a déclaré Krider.

L’emblème d’Apollo 12 était un voilier, le « Yankee Clipper ». Au retour en toute sécurité de l’astronaute, le contrôle de mission de la NASA a mis à jour son affichage de l’emblème pour inclure les mots « Merde la foudre, à toute vitesse! » Et la solution simple mais efficace d’Aaron – « Essayez SCE vers AUX » – est maintenant un slogan ringard populaire que l’on peut trouver sur des tasses et des t-shirts, a déclaré Krider à AGU.

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une image de John Aaron de la mission Apollo 12
Une image de l’ingénieur de la NASA John Aaron lors de la mission Apollo 12. Aaron a eu la brillante idée « d’essayer SCE vers AUX », essentiellement en redémarrant le système, pour sauver le lancement d’Apollo 12 après la foudre.

Au cours des années qui ont suivi, des changements importants ont été apportés aux protocoles de lancement de fusées. Pendant ce temps, une collaboration étroite entre les ingénieurs de contrôle de mission de la NASA et les météorologues a identifié les conditions météorologiques qui pourraient s’avérer électriquement dangereuses pour les engins spatiaux, a déclaré James Dye, scientifique au National Center for Atmospheric Research et membre de longue date du groupe consultatif sur la foudre de la NASA, à l’AGU.

Cela signifie-t-il que les fusées ne génèrent plus jamais d’éclairs ? Pas assez. Le 27 mai, le lancement d’une fusée russe Soyouz a déclenché un puissant éclair, « donc la foudre déclenchée est toujours un danger », a déclaré Dye. Cependant, un certain nombre de facteurs environnementaux lors du lancement russe suggèrent fortement qu’il y avait un risque de foudre avant le décollage, a-t-il déclaré en mettant en évidence des images du lancement lors de la présentation de l’AGU.

« Vous pouvez voir que l’arrière-plan est très nuageux, sombre et couvert, pluvieux. Il y avait aussi des indications au sol qu’il y avait de forts champs électriques. En réalité, il n’aurait pas dû être lancé », a déclaré Dye.

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