Contourner la Lune pour rentrer : la longue route du retour

Depuis l’avarie de la nuit du 13 au 14 avril, une question domine toutes les autres au centre de contrôle de Houston : par quel chemin rentre-t-on ? À première vue, la réponse paraît évidente — faire demi-tour, rebrousser chemin vers la Terre au plus court. C’est précisément la solution que les responsables de vol ont écartée. Ramener trois hommes depuis les abords de la Lune ne se décide pas comme on rebrousse chemin sur une route : dans le vide, on ne s’arrête pas, on ne tourne pas, on ne fait que modifier sa vitesse — et chaque mètre par seconde gagné ou perdu se paie en carburant que l’on n’a plus.

La trajectoire retenue est, en apparence, la plus déroutante : continuer vers la Lune, la contourner par sa face cachée, et se laisser renvoyer vers la Terre par la seule mécanique des astres. C’est ce qu’on appelle une trajectoire de « retour libre ». Le vaisseau a franchi ce point de bascule ce matin même. Reste, désormais, à transformer cette longue boucle en une rentrée maîtrisée, à l’heure et à l’endroit voulus. Voici comment, et pourquoi ainsi.

Pourquoi l’on ne fait pas demi-tour

Le réflexe serait de faire volte-face : allumer le gros moteur du vaisseau, le retourner contre sa course et freiner jusqu’à inverser sa trajectoire. Sur le papier, c’est le chemin le plus rapide vers la Terre. Dans les faits, il est barré pour deux raisons qui se cumulent.

La première tient à la physique du freinage. À ce stade du voyage, l’engin file vers la Lune à plusieurs milliers de kilomètres à l’heure. Pour le retourner, il ne suffit pas de l’infléchir : il faut d’abord annuler toute cette vitesse acquise, puis en imprimer une nouvelle en sens inverse. C’est un effort colossal, qui exige une poussée et une quantité d’ergols sans commune mesure avec un simple ajustement de cap. On ne dispose, à bord, ni de l’un ni de l’autre en pareille abondance.

La seconde raison est plus grave encore. Le seul moteur capable d’un tel exploit est celui du module de service — la section qui a justement été frappée par l’explosion. Nul ne sait dans quel état se trouve cette tuyère ni les réservoirs qui l’alimentent. Le rallumer, pour le retourner d’un bloc contre la marche du vaisseau, ce serait risquer une seconde explosion au plus mauvais moment. Houston a tranché : ce moteur-là, on n’y touchera pas. Et faute de pouvoir freiner, il ne reste qu’à laisser le vaisseau poursuivre sa route.

Le retour libre : se servir de la Lune comme d’un tremplin

Renoncer au demi-tour, c’est se résoudre à passer derrière la Lune avant de pouvoir rentrer. Loin d’être un détour absurde, c’est la trajectoire la plus sûre, et la moins coûteuse en carburant. L’idée tient en une image : si l’on vise correctement, l’attraction de la Lune saisit le vaisseau au passage, l’enroule autour de sa face cachée comme une fronde, et le relance de lui-même en direction de la Terre. La pesanteur fait gratuitement le travail que le moteur ne peut plus faire.

Cette « trajectoire de retour libre » a un mérite décisif : elle n’exige presque rien. Plutôt que le puissant moteur du module de service, on n’emploie que le petit moteur de descente du module lunaire — celui qui devait, au départ, poser deux hommes sur la Lune. Un bref allumage a suffi, dans la nuit, à corriger la course pour replacer l’ensemble sur cette boucle libre et économiser les précieuses batteries du module de commande, qu’il faut préserver intactes pour la rentrée finale.

Le module lunaire Aquarius, prévu pour descendre vers Fra Mauro, sert ainsi de tout autre chose : de remorqueur et de canot. C’est son moteur, et non celui du vaisseau-mère, qui gouverne désormais la trajectoire des trois hommes.

La manœuvre « PC+2 » : accélérer le retour

Le retour libre, à lui seul, ramènerait l’équipage sur Terre — mais lentement, et au mauvais endroit. La boucle naturelle aurait reconduit le vaisseau vers un amerrissage tardif dans l’océan Indien, loin des navires de récupération américains massés dans le Pacifique. Or, à bord, le temps est compté : l’oxygène, l’eau, l’énergie et la chaleur s’épuisent. Il fallait raccourcir le voyage et déplacer le point de chute.

D’où une seconde manœuvre, exécutée après le survol de la Lune, et désignée à Houston par une formule technique : « PC+2 », pour « deux heures après le passage au plus près de la Lune ». Une fois le vaisseau relancé vers la Terre par la fronde lunaire, on rallume de nouveau le moteur de descente d’Aquarius — cette fois pour pousser franchement dans le sens de la marche et gagner de la vitesse.

L’allumage a duré un peu plus de quatre minutes et accru la vitesse de l’ensemble de quelque deux cent soixante mètres par seconde. Son effet est double : il avance l’heure du retour de plusieurs heures et il ramène le point d’amerrissage dans le Pacifique, là où l’attendent les navires. C’est la dernière grande poussée prévue avant les opérations de rentrée proprement dites.

Au plus loin de la Terre que des hommes soient jamais allés

Le détour par la face cachée a eu une conséquence singulière. Parce que le vaisseau a contourné la Lune en restant sur une orbite plus haute que celle d’un alunissage classique, les trois hommes se sont retrouvés, au point le plus reculé de leur boucle, à une distance de la Terre encore jamais atteinte par des êtres humains : environ quatre cent mille kilomètres.

Aucun équipage, dans toute l’histoire des vols habités, ne s’était trouvé aussi éloigné de notre planète. Le fait, en d’autres circonstances, vaudrait exploit ; ici, il n’est que la rançon de la route choisie. Pendant quelques minutes, au survol de la face cachée, les liaisons radio ont d’ailleurs été coupées, la masse de la Lune s’interposant entre le vaisseau et les antennes terrestres — silence attendu, mécanique, mais qui paraît bien long quand trois vies sont en jeu.

Les délais, sous réserve

À l’heure où nous écrivons, le vaisseau est engagé sur sa route de retour, moteur de descente déjà employé deux fois. Selon les estimations communiquées par Houston, l’amerrissage est désormais attendu le 17 avril, dans les eaux du Pacifique Sud. Ces délais sont donnés pour ce qu’ils sont : des prévisions de trajectoire, susceptibles d’ajustements si de nouvelles corrections de cap s’avéraient nécessaires en chemin.

Car la route tracée ne dit rien de son terme. Entre le vaisseau et le pont d’un navire, il restera à traverser les hautes couches de l’atmosphère, à supporter l’échauffement de la rentrée, à voir s’ouvrir les parachutes. Autant d’étapes encore devant l’équipage. La trajectoire, elle, est calculée ; le reste se jouera dans les jours qui viennent.