Avec plus de 1700 décollages depuis 1966, le lanceur soviétique Soyouz est l'une des plus grandes réussites de l'aérospatiale.

par Nicolas Bonhomme | 9 min | 16/07/2014

Berceau de l’humanité

En novembre 2013, la flamme olympique est partie dans l’espace à bord de la mission Soyouz TMA-11M à destination de la Station Spatiale Internationale. C’est aussi ce nom qui revient lorsqu’on parle du lancement du satellite européen Gaïa qui a eu lieu en décembre 2013. Il semble que cette fusée ou ce vaisseau, ou cette mission – on ne sait plus trop –, existe depuis que la colonisation de l’orbite terrestre a commencé au début des années 1960.

« La Terre est le berceau de l’humanité, mais on ne passe pas sa vie entière dans un berceau. »

– Constantin Tsiolkovski

L’industrie du cinéma hollywoodien adore remonter aux origines des super-héros – Batman begins, Man of Steel en sont des exemples récents –, et si l’on confiait la narration de l’histoire du Soyouz aux studios américains, sans nul doute écriraient-ils un épisode zéro où l’action se situerait à la fin du XIXe siècle, lorsqu’un professeur de mathématiques russe inventa le concept de fusées assez puissantes pour quitter la Terre. Constantin Tsiolkovski décède en 1935 et n’a pas l’occasion de voir ses théories mises en œuvre. Ce génie précurseur avait écrit à Kalouga en 1911 : « La Terre est le berceau de l’humanité, mais on ne passe pas sa vie entière dans un berceau. »

La fin de la Deuxième Guerre mondiale en 1945 en déclenche une nouvelle, dite froide, entre deux idéaux. D’un coté, les Américains et leurs alliés de l’Europe de l’Ouest, et de l’autre l’URSS et ses alliés communistes. Les deux leaders des deux blocs vont alors tout mettre en œuvre pour asseoir leur suprématie, et la conquête de l’espace en est un volet d’une importance capitale. Le premier qui réussira a envoyer un satellite en orbite autour de la Terre enverra un signal très fort qui sera compris par le camp adverse comme étant la possibilité de voir une bombe atomique flotter au dessus de leur tête à tout moment.

C’est donc dans ce contexte que l’URSS demande à Sergueï Korolev de prendre la tête du tout nouveau bureau d’étude spécial numéro 1 (OKB-1) en 1946. Si après la défaite des Allemands, les Américains ont tiré des avantages des avancées technologiques sur les fusées allemandes en emmenant aux États-Unis le concepteur Wernher Von Braun, les Russes ne sont pas en reste : ils glanent de précieuses informations concernant le V2 et font venir 150 ingénieurs allemands sur le sol de l’URSS.

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Évolution du Soyouz

Korolev et son équipe commencent à travailler sur des missiles ayant pour base le terrible V2 qui a fait trembler l’Europe entière au début des années 1940. Le missile R-1 est donc une quasi-copie du V2 et plusieurs exemplaires ne sortent des usines que fin 1952, l’URSS ayant un gros retard technologique à combler. Le modèle R-2 développé en parallèle par Korolev est jugé par les ingénieurs allemands comme étant moins bon, mais après avoir intégré quelques innovations allemandes, son projet est accepté et rentre en production en juin 1953.

1953 est une année charnière : c’est le décès de Staline. Cette disparition va entraîner une restructuration totale de l’aérospatial soviétique, ce qui va permettre à Korolev de se positionner comme le personnage pivot dans l’industrie des missiles. C’est aussi cette année que le missile balistique intercontinental, capable de transporter une bombe A de 5 tonnes sur 8 000 km, voit le jour sous le nom de R-7 Semiorka. Cette famille de missiles va connaître une destinée incroyable : le R-7 est un parfait échec en tant que missile (trop long à lancer, trop encombrant…) mais devient (lui et ses dérivés) par la suite le plus réussi des lanceurs spatiaux !

Le 4 octobre 1957, le missile R-7 Semiorka se trouve sur son pas de tir, avec dans sa coiffe un objet de métal inoffensif de 58 cm et 84 kg en lieu et place de la bombe A initialement prévue. Le lancement est un succès et le monde entier entend les fameux « bips » émis par cette sphère de métal. Spoutnik 1, le premier satellite artificiel de l’humanité, vient de rentrer dans l’histoire. C’est un choc pour tous. Le bloc US réalise l’avancée technique des Soviétiques. Il faut attendre 4 mois pour que les Américains soient à leur tour capables d’envoyer un objet en orbite autour de la Terre. Fort de ce succès, l’URSS enchaîne le 3 novembre 1957 avec le lancement de Spoutnik 2. À son bord, la chienne Laïka devient le premier être vivant à voyager dans l’espace.

Korolev et son lanceur

Conscient de la fiabilité de son lanceur Semiorka, Korolev, qui est devenu responsable du secteur de l’aérospatiale soviétique, décide de décliner sa fusée pour les challenges à venir qu’on lui a imposé. L’étape suivante est bien évidemment d’envoyer un homme dans l’espace. C’est Youri Gagarine, en avril 1961 à bord de son vaisseau Vostok, qui est l’heureux élu.

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Soyouz
Crédits : NASA

L’énergie nécessaire pour réussir l’opération est plus importante que celle requise pour Spoutnik, la charge à emporter étant plus grande. La version de la R-7 qui a servi pour les Spoutnik n’est plus assez puissante et Korolev et son équipe décident d’y apporter les modifications nécessaires.

Pour ne pas confondre avec la version précédente, on appelle cette version « lanceur Vostok », du nom du vaisseau placé au sommet de la fusée. C’est en respectant cette nomenclature qu’apparaît le lanceur Voskhod, lorsque l’histoire de la conquête de l’espace impose à Korolev d’envoyer des charges toujours plus lourdes en orbite terrestre. Ce lanceur permettra entre autres à Alexei Leonov de devenir le premier piéton de l’espace, en 1965.

Pendant ce temps-là, aux États-Unis, John Kennedy a lancé le plus incroyable des défis : marcher sur la Lune avant la fin des années 1960. Bien sûr, les Soviétiques ne comptent pas laisser les américains triompher et s’engouffrent eux aussi dans l’aventure. Une des conditions de la réussite d’une éventuelle mission lunaire est le « rendez-vous » spatial. Il faut pour cela envoyer deux vaisseaux habités à quelques jours d’intervalle et les faire s’arrimer.

Il faut un vaisseau plus grand pour que 3 hommes puissent y prendre place et y vivre dans un confort spartiate, le temps du trajet aller/retour d’une petite semaine pour la Lune. C’est dans cette optique que le vaisseau Soyouz (Union) est créé. Le lanceur Semiorka est de nouveau adapté et c’est à partir du lancement du premier Soyouz en 1966 que l’on parle du lanceur que l’on connaît aujourd’hui. En 1967, la fusée a une masse au décollage de 308 tonnes et une hauteur de 50,67 mètres. Elle est capable de placer le vaisseau Soyouz de 5 900 kg en orbite basse (environ 400 km).

L’histoire débute mal. Lors du premier vol habité du Soyouz en 1967, seul Vladimir Komarov prend place dans le vaisseau pour attendre le Soyouz 2 et ses compatriotes, qui doivent le rejoindre en sortie extra-véhiculaire. Mais, dès le début de la mission, des problèmes techniques (un panneau solaire récalcitrant, entre autres) forcent les Soviétiques à revoir le plan de vol et à faire revenir sur Terre Komarov plus tôt que prévu.

Malheureusement, le panneau solaire ne fut pas le seul à ne pas vouloir se déplier ce jour-là. En effet, à son retour sur Terre, Komarov périt lors de l’impact de l’atterrissage, car le parachute principal ne s’ouvrit pas, et le parachute de secours s’entortilla et ne put freiner la chute du vaisseau. Il faut rappeler alors que Korolev est mort en 1966 et que sa disparition laisse un vide immense dans l’aérospatiale soviétique. Ce véhicule Soyouz, imaginé dès 1962 par le scientifique et son équipe pour remplacer le Voskhod aux capacités limitées, demande des efforts et des capacités que « le grand constructeur » semblent avoir emporté avec lui dans sa tombe.

Ce véhicule Soyouz, imaginé dès 1962 par Korolev, demande des efforts et des capacités que le grand constructeur semblent avoir emporté avec lui dans sa tombe.

Le programme se poursuit tout de même et les Soyouz commencent à remplir leur fonction sans pépin : le premier rendez-vous a lieu en janvier 1969 entre Soyouz 4 et Soyouz 5. Puis, en juin 1970, Soyouz 9 réussit un vol de 18 jours, ce qui constitue un record pour l’époque. La course à la Lune est remportée par les Américains, et les Soviétiques se tournent alors vers la colonisation de l’orbite terrestre en construisant la première station orbitale, Saliout 1, en 1971.

C’est la mission Soyouz 10 qui est la première à s’arrimer à la station spatiale, mais l’équipage ne peut pénétrer à l’intérieur, à cause d’un défaut de pressurisation du sas entre les deux engins spatiaux. Les trois cosmonautes de cette mission retournent sur Terre sans encombre, et ce sont les trois cosmonautes de la mission Soyouz 11 qui deviennent donc les premiers à prendre place à bord de Saliout 1 pendant trois semaines. Mais, lors du retour, les trois hommes, qui ne portaient qu’une combinaison les protégeant du froid et non pas de la dépressurisation, meurent lorsqu’une fuite intervient au moment de la séparation entre le module orbital et le module de descente.

Cet accident porte à 4 le nombre de décès à bord des vaisseaux Soyouz, qui, après cette tragédie, se voient équipés de nouveaux dispositifs de sécurité. Le nombre de décès aurait pu être porté à 6 lorsqu’en 1975 les deux cosmonautes à bord de la mission Soyouz 18 furent éjectés du troisième étage de la fusée qui déviait dangereusement de sa trajectoire. L’équipage fut récupéré en Mongolie près de la frontière de l’URSS, dans leur capsule accrochée à un arbre, et en ayant survécu à une accélération ayant atteint 21 g (ce qui correspond à 21 fois leur masse).

Depuis, les Soyouz n’ont plus connu d’accidents majeurs et les modèles ont évolué. En 1980, les Soyouz T (T comme transportnyi, transport en russe) permettent de transporter 3 cosmonautes en orbite et assurent la relève entre la Terre et les stations Saliout 6 et 7, jusqu’en 1986. Avec l’arrivée de la station Mir en 1986, une station orbitale plus complexe, les Soyouz T évoluent en Soyouz TM (M pour modifitsirovannyi qui signifie modifié) et assurent le transport des cosmonautes jusqu’en 2002.

Soyouz TMA-6 © NASA
Soyouz TMA-6
Crédits : NASA

À cette date, la Station Spatiale Internationale a remplacé la station Mir et les Soyouz prennent leur forme actuelle (Soyouz TMA avec le A pour antropometricheskii, qui signifie anthropométrique) pour permettre d’accueillir les morphologies de toutes les nations participant au projet de l’ISS : la taille minimale passe de 1,64 mètre à 1,50 mètre et la taille maximale passe de 1,84 à 1,90 mètre tandis que le poids autorisé est désormais compris entre 50 et 95 kg (auparavant 56 et 85 kg). Avec les versions précédentes, 50 % des astronautes de la NASA ne pouvaient pas être transportés par le Soyouz.

Cinquante années de service

En décembre 2013, soit 50 ans après les débuts de sa conception, le Soyouz a effectué 121 vols habités. La 121e mission a eu lieu en novembre 2013 et la flamme olympique en vue des jeux d’hiver de Sotchi était du voyage. La 122e est prévue pour mars 2014. Les Soyouz, ces engins spatiaux imaginés dans les années 1960 et propulsés par une fusée issue d’un missile conçu dans les années 1950, assurent seuls aujourd’hui la liaison avec la station spatiale internationale depuis la retraite de la navette américaine fin 2011.

En plus d’être la seule fusée capable aujourd’hui d’emmener des hommes à bord de l’ISS, la fusée Soyouz est aussi déclinée en 3 autres versions : une première pour envoyer le ravitaillement des astronautes à bord de l’ISS (Progress), et deux autres versions commerciales pour placer sur orbite les satellites de divers clients. Ce sont ces dernières versions qui sont accueillies depuis 2011 en Guyane française sur la base de lancement des européens à Kourou.

Sur 1 749 tirs de R-7, 1 673 ont réussi, soit un taux de 96 %, ce qui place la R7-Semiorka comme un des lanceurs les plus fiables du monde.

Les Russes obtiennent le droit d’utiliser l’endroit rêvé pour envoyer des fusées (la vitesse de rotation de la Terre à l’équateur étant plus importante, il y a un gain d’énergie) et les Européens le droit d’utiliser le lanceur mythique lorsque Arianespace doit lancer des satellites dont la taille ne justifie pas l’utilisation d’Ariane 5 ou qui nécessitent l’utilisation d’une fusée extrêmement fiable. En effet, de 1957 à 2009, sur 1 749 tirs de R-7, 1 673 ont réussi, soit un taux de 96 %, ce qui place la R7-Semiorka comme un des lanceurs les plus fiables du monde.

Les Américains n’ayant toujours pas trouvé de remplaçante à la navette spatiale, seuls les Russes et les Chinois sont aujourd’hui capables d’envoyer des hommes dans l’espace. Et ce avec la même base : un missile des années 1950 conçu pour transporter la mort, et qui aujourd’hui est devenu le symbole de la conquête de l’espace.


Couverture : Rampe de lancement.

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