LES BASES DE L'ASTRONAUTIQUE
Définition :

L'astronautique ou spationautique ou cosmonautique est constituée par l'ensemble des sciences et des techniques visant à envoyer dans l'espace extraterrestre un véhicule habité ou non, à naviguer à l'extérieur de l'atmosphère terrestre, et à exploiter des engins spatiaux.
Comme pour les autres thèmes, l’association SPICA n’a pas pour objectif de lancer des fusées ou des satellites. Elle veut simplement permettre aux membres, qui le veulent, de savoir reconnaitre les satellites passant au-dessus de nos têtes, les rentrées atmosphériques, pouvoir utiliser les cartes des satellites, et naturellement d’utiliser ses connaissances lors des enquêtes sur le phénomène OVNI.
Bien sûr, ce qui précède n'est ni exhaustif, ni limitatif. L'association SPICA reste à l'écoute de toutes les suggestions qui pourront lui être présentées.
Les pionniers de l'exploration spatiale 

L’astronautique ne date pas du lancement de Spoutnik1, mais bien avant. C’est en 1880 que
Constantin Tsilkovski se passionne pour les technique de vol dans l’espace à l’aide de fusée.
Constantin Tsilkovski est né le 5 septembre 1857 dans le village de Tjevskoié dans une famille
de forestier. Il réalise des travaux théoriques qui seront en avance de plusieurs dizaines d’année
sur le développement de la science. C’est en 1983 qu’il avance l’idée d’utiliser la propulsion
par réaction pour lancer des appareils interplanétaire. En 1903, il publie « Exploration des
espaces cosmiques par des engins à réaction ». Il avancera la théorie des fusées à étages et
décrira une station interplanétaire qui serait composée de plusieurs éléments séparés.
Il meurt en 1935, bien avant le lancement d’une fusée vers l’espace. 

Un autre précurseur de l’astronautique et Robert Esnault-Pelterie, nait à Paris le 8 novembre
19981. C’est lui qui invente de système de commande dit « manche à balai » et le moteur en
étoile. Il s’intéressera à partir de 1912 à la théorie de la propulsion par réaction. En 1913 il
publie ses premiers résultats sur ses recherches avec le titre « Considérations sur les résultats
d’un allègement indéfini des moteurs », puis en 1927 il fera un exposé sur « L’exploration par
fusée de la très haute atmosphère et la possibilité des voyages interplanétaires ». Dans les deux
cas il y aura un grand impact mondial. Il fera paraître en 1930 « L’astronautique » qui contiendra les
connaissances de l’époque dans ce domaine. Il mourut le 6 décembre 1957 en ayant entrevu ses
rêves avec les lancements de Spoutnik 1 et 2.






Robert Hutchings Goddard, né dans le Massachusetts le 5 octobre 1882 est l’un des grands pionniers
de la technique des fusées. Il a breveté pratiquement tous les mécanismes des fusées, comme la
stabilisation par gyroscope et par Volets.  




Un autre précurseur de l’astronautique fut Hermann Julius Oberth, né en hongrie le 25 juin 1894. C’est
l’un des fondateurs des techniques de l’astronautique. En 1923 il publie, « Die Rakete zu den
Planetenräumen » (la fusée dans les espaces interplanétaires) et en 1929 « Wege zur Raumschiffahrt »
(voie ver le voyage spatial). En outre il est le conseillé scientifique du réalisateur Fritz Lang pour le film
« Frau im Mond » (Femme dans la Lune). En 1938 il est invité pour mettre au point des fusée militaire,
travaux sur le V2 puis poursuivra ses recherches à Peenemünde. Il ira à Huntsville aux Etats-Unis en 1955
après avoir passé 3 ans en Italie. Au cours des années 1950 et 1960, Oberth donna son opinion sur les
objets volants non identifiés, affirmant par exemple, dans un article publié en 1954 : « C'est ma thèse que
les soucoupes volantes sont réelles, et que ce sont des vaisseaux spatiaux venant d'un autre système solaire.
Je pense qu'ils sont peut-être pilotés par des observateurs intelligents qui appartiennent à une race qui étudie
notre planète depuis des siècles. 

Sergueï Pavlovitch Korolev, nait en 12 janvier 1907 deviendra l’ingénieur en chef à l’origine des véhicules
spatiaux soviétiques comme les fusées Zemyorkan, les satellites Spoutnick et les vaisseaux Vostok et Soyouz.
Il créera en 1930 des planeurs et appareils volant mus pas des fusées. Avec d’autres chercheurs soviétiques
il réalise en août 1933 le tir de lapremière fusée soviétique à propergol liquide. Son premier ouvrage sortira
en 1934, « Le vol des fusées dans la stratosphère ». En début octobre 1957, quand les techniciens achemine
la fusée Zemyorka, lanceur de Spoutnik, vers le pas de tir, Korolev déclare « J’ai attendu ce jour toute ma vie ».
Il meut à l’âge de 59 ans après une banale opération de l’estomac. 



 Werner Magnus Maximilian Braun est né le 23 mars 1912. Dès son enfance, il rêve à l’exploration de la
Lune. Son rêve se réalisera cinquante an plus tard avec les fusées Saturn V. Il se joint en 1930 au
groupement amateur « L’association pour les voyage spatiaux ».En 1932 l’armée allemande prend en main
ce programme expérimental t le groupe sera installé à Peenemünde. Il prend la direction de la conception du
premier missile balistique, le V2. Au printemps 1945, Von Braun s’organise pour une centaine de ses
collaborateurs passent aux mains des forces américaines. S’en suivent plusieurs semaines face aux Nazis qui
veulent les abattre et aux troupes soviétiques qui les cherche. Le premier vol Vanguard échoue le 6 décembre
1957 mais le 1 février 1958 le lancement Explrer 1 est une réussite. Après la création de la NASA en 1958,
Von Braun devient le directeur du centre spatial Marshall à Huntsville. Son équipe mettra au point les fusées
Saturn, et c’est en 1969, grâce au fusée Saturn que son rêve se réalisera, l’Homme marche sur la Lune. Il
quittera la NASA en 1972. Il meurt le 16 juin 1977 à 65 ans.  
DES DATES IMPORTANTES DE LA CONQUETE SPATIALE
04/10/1957 Le petit satellite soviétique Spoutnik 1 devient le premier objet satellisé par l'Homme.
11/10/1957 Les américains envoient leur premier engin spatial Pioneer
03/11/1957 La chienne russe Laïka premier animal vivant à être envoyé dans l'espace, qui meurt au bout de quelques heures à bord de Spoutnik-2.
31/01/1958 Le premier satellite américain, Explorer 1, découvre les ceintures de radiation Van Allen, autour de la Terre.
01/10/1958 Création de la NASA, l’agence spatiale des États-Unis.
17/12/1958 Premier envoi américain de Singes dans l'espace, un rhésus appelé Able, né en Amérique du Nord, et un saïmiri sud-américain nommé Baker.
04/01/1959 La sonde soviétique Luna-1 effectue le premier survol de la Lune et devient la première « planète » artificielle.
14/09/1959 Conformément à sa mission, la sonde soviétique Luna-2 s'écrase sur le sol lunaire.
7 octobre 1959 La sonde soviétique Luna 3 transmet les premières images de la face cachée de la Lune.
31/01/1961 Ham, premier chimpanzé et premier animal vivant envoyé par la NASA dans l'espace et récupéré vivant sur terre.
12/04/1961 Premier Humain envoyé dans l'espace pour un vol orbital, le russe Youri Gagarine
05/051961 Alan Shepard, premier Américain dans l'espace (vol de 15 min).
20/02/1962 John Glenn premier Américain à faire le tour de la Terre (3 orbites).
11/07/1962 Première transmission de télévision via un satellite (Telstar 1) entre les Etats-Unis (Andover) et la France (Pleumeur-Bodou).
29/09/1962 Le Canada lance son premier satellite, Alouette 1, à l'aide d'un lanceur Thor-Agena américain ; elle devient ainsi la troisième nation, après l'URSS et les États-Unis, à avoir mis sur orbite un satellite.
14/12/1962 Premier survol d'une autre planète, Vénus, par la sonde américaine Mariner-2.
16/06/1963 Première femme dans l'espace, Valentina Terechkova.
15/12/1964 L'Italie lance son premier satellite, San Marco 1, à l'aide d'un lanceur Scout américain ; elle devient ainsi la première nation d'Europe occidentale, à avoir mis sur orbite un satellite.
18/03/1965 Première sortie dans l'espace par le soviétique Alexei Leonov à bord de la capsule Voskhod 2.
03/06/1965 l'Américain Edward White sort de Gemini 4 pendant vingt minutes.
14/07/1965 Premier survol de Mars par la sonde américaine Mariner-4.
26/11/1965 La France lance son premier satellite Astérix à partir d'une fusée Diamant.
03/02//1966 La sonde soviétique Luna 9 se pose en douceur sur le sol de la Lune.
31/03/1966 La sonde soviétique Luna 10 devient le premier satellite artificiel de la Lune.
29/11/1967 L'Australie lance son premier satellite WRESAT-1 à partir de Woomera Rocket Range.
24/12/1968 Frank Borman, Jim Lovel et Bill Anders (Apollo 8) font dix fois le tour de la Lune.
21/07/1969 Premiers pas de l'Homme sur la Lune lors de la mission Apollo 11, effectués par Neil Armstrong et Buzz Aldrin.
11/02/1970 Lancement du premier satellite japonais : Osumi.
19/04/1971 Lancement de la première station spatiale habitée, Saliout-1 par l'Union soviétique.
14/11/1971 Première mise en orbite autour d'une autre planète, Mars, de la sonde Mariner-9.
7-19/12/1972 Apollo 17, dernière mission lunaire dans le cadre du programme Apollo.
14/05/1973 La station orbitale américaine Skylab mise sur orbite.
03/12/1973 Premier survol de Jupiter par la sonde américaine Pioneer 10.
29/03/1974 Premier survol de Mercure par la sonde américaine Mariner-10.
31/05/1975 Création de l'ESA, l'agence spatiale européenne.
17/07/1975 Premier rendez-vous orbital américano-soviétique Apollo-Soyouz.
22/10/1975 La sonde soviétique Venera 9 retransmet les premières photographies prises depuis la surface d'une autre planète (Vénus).
20/07/1976 La sonde américaine Viking-1 réussit le premier atterrissage opérationnel sur Mars.
01/09/1979 Premier survol de Saturne par la sonde américaine Pioneer 11.
24/12/1979 Premier lancement de la fusée européenne Ariane.
12/04/1981 Premier décollage de la navette spatiale Columbia.
24/06/1982 Deuxième Européen (après l'allemand Sigmund Jähn, 1978) et premier Français dans l'espace, Jean-Loup Chrétien.
24/01/1986 Premier survol d'Uranus par la sonde américaine Voyager-2.
28/01/1986 Explosion de la navette spatiale américaine Challenger pendant son décollage.
20/02/1986 Mise en orbite du premier élément de la station orbitale russe Mir.
06/03/1986 La sonde internationale Vega 1 survole la comète de Halley.
13/03/1986 La sonde internationale Giotto survole à 596 Km la comète de Halley.
13/03/1986 Début de la présence permanente de l'homme dans l'espace avec l'arrivée de Leonid Kizim et Vladimir Soloviev, à bord de la station orbitale Mir.
25/08/1989 Premier survol de Neptune par la sonde américaine Voyager-2.
25/04/1990 Lancement du télescope spatial Hubble.
22/03/1995 Retour sur Terre du Russe Poliatov, après 438 jours à bord de Mir, le plus long séjour dans l'espace).
04/07/1996 Explosion du lanceur européen Ariane-V lors de son vol inaugural.
16/09/1996 La navette spatiale Atlantis accoste Mir et, pour la première fois, un Américain pénètre dans la station russe.
04/07/1997 La sonde Mars Pathfinder se pose sur Mars, libérant le robot mobile Sojourner.
20/11/1998 Le premier module de la station spatiale internationale (ISS) est mis en place.
03/01/1999 Lancement de Mars Polar Lander.
02/11/2000 Deux Russes et un Américain, premiers habitants de la station spatiale internationale (ISS).
19/02/2001 Destruction volontaire de la station Mir, qui est précipitée dans l'atmosphère et s'y consume.
28/04/2001 Dennis Tito premier touriste de l'espace.
24/102001 Départ de Mars Odyssey de Cap Caraneval, en Floride, elle avait pour but de découvrir de l'eau sur mars équipé d'une caméra thermique.
01/02/2003 Désintégration de la navette spatiale Columbia lors de sa rentrée dans l'atmosphère.
10/06&07/07/2003 Lancement des rovers américains Spirit et Opportunity.
15/10/2003 Premier vol habité dans l'espace de la Chine par Yang Liwei avec la capsule Shenzhou 5.
04/01/2004 La sonde de la NASA Spirit touche le sol de Mars.
24/01/2004 La deuxième sonde de la NASA Opportunity se pose sur Mars.
21/06/2004 Premier vol suborbital habité non gouvernemental dans le cadre de l'Ansari X Prize avec le SpaceShipOne. Ce dernier est remporté le 4 octobre 2004 lors du second vol.
14/01/2005 La sonde européenne Huygens se pose sur Titan.
21/09/2006 Mission de la navette américaine Atlantis pour la reprise de la construction de l'ISS interrompue depuis 2002.
14/09/2007 Le Japon lance une fusée transportant une sonde d'observation de la Lune.
25/05/2008 La sonde américaine Phoenix se pose sur Mars.
08/07/2011 Dernier décollage de la navette spatiale Atlantis, ce qui met fin au programme des navettes spatiales américaines.
Comment fonctionne une fusée

Une fusée astronomique est un véhicule qui se déplace
dans l'espace grâce à un moteur-fusée en emportant à la
fois le combustible et le comburant nécessaires à son
fonctionnement.  
  
Sont empilés dans un long tube :  
la charge utile (le matériel et/ou les personnes
transportées) ; 
le carburant nécessaire à la poussée et l'air nécessaire à
la carburation une fois l'atmosphère quittée ; 
le moteur. 
Les plus gros volumes des fusées sont donc consacrés
à aux éléments nécessaires à l'accélération. L'indice de
structure d'une fusée est le rapport entre la masse d'un
étage de fusée (réservoirs, structure, moteur) et sa masse
au décollage. Plus cet indice est faible, plus la fusée est
performante.  
Pour se débarrasser des poids devenus inutiles une fois
le carburant épuisé, et optimiser la poussée en fonction
de la zone de l'atmosphère traversée, le système des
étages largables a été développé dans les années 1950,
puis celui des fusées externes dans les années 1970.  
 
Inconvénients :  
Il ne reste pas beaucoup de poids disponible pour la charge utile (le matériel et/ou les personnes transportées) ; 
les carburants, très instables, sont stockés dans des réservoirs les plus fins possibles : les risques d'explosion sont très grands. 
La découverte des nanotubes de
carbone permet d'imaginer une
alternative à la fusée : l'ascenseur
spatial.  
Deux types d'engins permettent la
propulsion:  
Les moteurs-fusées à ergols sont
très complexes et coûteux et ils ne
peuvent être utilisés pour les
poussées les plus élevées au décollage. 
Les moteurs-fusées à
propergols solides sont moins
performants mais ils sont capables
de fournir des poussées très
importantes. 
Mise en orbite 
Pour aller dans l'espace, la fusée
ne doit pas aller tout droit, mais elle doit former une courbe. Le phénomène d'"action-réaction" permet à la fusée de partir dans l'espace, elle doit atteindre la vitesse de 7,9km/s pour se mettre en"orbite" autour de la Terre. Pour se mettre en orbite, la fusée doit s'alléger:elle se sépare en donc en plusieurs étages. Ils se détachent quand ils ont brûlés tout le "kérosène" contenu dans leurs réserves. Les étages sont de plus en plus petits, donc moins lourds, il y a moins de place pour le carburant. Le dernier étage est un satellite artificiel qui est la seule partie pourra se mettre en orbite. Quand il retourne sur Terre il se met à brûler à cause du frottement trop rapide avec l'air. Il déploie alors son parachute qui arrête sa combustion. Il peut donc atterrir tout en douceur.  
Pour aller sur la Lune 
Pour aller sur la Lune, il faut d'abord se mettre en orbite autour de la Terre puis prendre la bonne direction (pas possible de se tromper, un ordinateur calcule la trajectoire à notre place !) pour la Lune. Il faut alors aller à 11,7km/s. Cette fois, ce n'est pas qu'un satellite, car il est rattaché à un module lunaire. Le satellite le lâche quand il est en orbite lunaire. Deux personnes descendent avec le module tandis que l'autre reste dans le satellite en cas de problèmes. Le satellite a alors la puissance nécessaire pour se décrocher de l'attraction lunaire et revenir sur Terre.  
Le feu dans l'espace 
-Il n'y pas d'air dans l'espace donc rien ne peut brûler: comment les fusées peuvent-elles alors brûler leur carburant?  
-Elles emportent avec elles de l'oxygène ou l'oxydant liquide: ceci est appelé le comburant.