La poursuite des essais

[1] Le véhicule devait pénétrer dans l'atmosphère terrestre jusqu'à une altitude de 45,8 kilomètres seulement, puis rebondir sur 145 kilomètres, avant d’entrer à nouveau.

[2] Nikolay Kamanin, “For Him. Living Meant Flying.” cité par Asif A. Siddiqi dans Challenge to Apollo: The Soviet Union and The Space Race, 1945-1974.

[3] Ibid

La fusée UR-500K avec un vaisseau spatial L1 en cours de préparation pour son lancement à Tyura-Tam.

Le prochain lancement du L1 était prévu du 1er au 2 mars 1968. L'écart inhabituellement important entre les quatrièmes et cinquièmes tentatives de vol L1 était en partie due aux mauvais résultats des tests au sol du système de sauvetage d'urgence. Le 20 février, la Commission d'État du L1 s’était réunie, présidé par un Tyulin malade. Le Concepteur général Chelomey et le concepteur en chef Aleksandr D. Konopatov du Bureau de conception de l'automatisation chimique, responsable des moteurs du deuxième étage du Proton, avaient informé les participants des raisons probables des deux pannes consécutives de la fin de 1967. Les deux concepteurs pensaient que le moteur était tombé en panne à cause d’une surchauffe de température. Chelomey, Konopatov et Mishin avaient proposé un certain nombre de modifications qui ont été approuvées par les autres membres de la Commission d'État. A ce stade, la Commission d'État prévoyait toujours d'effectuer quatre autres vols L1 entièrement automatisés avant de procéder à un vol avec équipage. N’ayant pas de fenêtre de lancement lunaire à ce moment, Mishin et Chelomey avaient convenu de lancer le vaisseau spatial à une distance d'environ 330 000 kilomètres dans l'espace lointain - c'est-à-dire à distance lunaire - puis de ramener le véhicule sur terre, simulant ainsi un vol circumlunaire réel. Le prochain lancement du 7K-L1, prévu à l'époque le 23 avril, s'envolerait vers la Lune.

Les préparatifs du vol ont eu lieu dans un contexte de doute. Kamanin a écrit dans son journal : « Chacun d’entre nous a besoin d’un lancement réussi comme d’une bouffée d’oxygène, un nouvel échec entrainerait d’innombrables problèmes et risquerait de remettre en cause la confiance des ingénieurs qui douteraient de la fiabilité de nos équipements ». Le vaisseau 7K-L1, vaisseau spatial n°6L, a décollé à 21 h 29, 23 secondes, heure de Moscou, le 2 mars 1968. Exactement une heure, onze minutes et cinquante-six secondes après le lancement, le Bloc D a tiré pendant 459 secondes pour propulser le vaisseau spatial sur une orbite elliptique avec une apogée de 354 000 kilomètres. L'agence de presse soviétique TASS n'a pas commenté le lancement, sauf pour nommer le vaisseau spatial Zond 4 (« Zond » étant le mot russe pour « sonde »).

La désignation Zond avait déjà été utilisée pour trois sondes totalement indépendantes au début des années 1960. La mission principale était de tester la technologie de contrôle, de correction stellaire, de retour sur Terre, d'entrée dans un couloir précalculé, de décélération avec deux passages atmosphériques et d'atterrissage. Du 3 au 6 mars, plusieurs corrections stellaires ont été tentés sans grand succès. Le 6 mars, la correction a enfin fonctionné et la sonde a entamé son retour vers la Terre. La correction suivante était programmée au 9 mars au matin, effectuée à une distance de 160 000 kilomètres de la Terre pour un atterrissage prévu quelques minutes après 21 heures.

A. L. Sudachenko, Boris Raushenbakh, D. A. Knyazev, Viktor Legostaev, V. S. Volodin, Evgeny Bashkin, S. A. Savchenko et O. I. Bobkov travaillent sur le système de commandes de vol du vaisseau spatial L1.

Mais ce qui semblait être le succès dont le programme soviétique avait tant besoin se solda par un échec. Lors de la rentrée dans l’atmosphère, le système de guidage a échoué et la manœuvre de double[1] saut prévue pour amener le module de descente à un atterrissage en Union soviétique n'a pas été possible. Ustinov a ordonné l'armement du système d'autodestruction et la capsule a explosé à 12 km au-dessus du golfe de Guinée. Kamanin était fortement en désaccord avec cette décision ; le vaisseau spatial aurait pu encore être récupéré dans la zone secondaire par des navires de la marine soviétique. Le principal problème du vaisseau spatial Zond 4 a été attribué au capteur stellaire 100K, dont la surface avait manifestement été abimée. Pour les futurs vols, les ingénieurs ont introduit un couvercle spécial pour le capteur. La Commission d'Etat pour le programme L1 s'est réunie dans l'après-midi du 26 mars 1968 pour discuter de l'état d'avancement du projet. Le concepteur en chef adjoint de TsKBEM Chertok a résumé toutes les défaillances du capteur d'altitude stellaire de Zond 4 ainsi que les résultats du vol. Mishin a rapporté que le prochain véhicule 7K-L1 et son booster Proton seraient prêts pour le prochain lancement du 20 au 22 avril, à temps pour la prochaine fenêtre de lancement lunaire juste après minuit, le 23 avril. Avant cette date, il fallait encore réaliser un amarrage automatique.

La Commission d'État pour Soyouz, sous la direction du lieutenant général Kerim A. Kerimov, s'est réuni le 26 mars 1968, la veille de la mort de Gagarine pour discuter des plans immédiats du programme. Mishin et le concepteur en chef Fedor D. Tkachev de l'institut de recherche scientifique des dispositifs automatisés, qui était responsable de la conception des parachutes, ont signalé que le système de parachute principal du navire 7K-OK était prêt pour le vol.

Séparation de Cosmos 212 et Cosmos 213 - INA

La Commission d'État a fixé les deux lancements de Soyouz aux 14 et 15 avril. Contrairement à la mission Cosmos-186/188, ce vol conjoint particulier visait à simuler au plus près un vol piloté réel. Les deux navires ont été équipé de nouveaux capteurs d'altitude infrarouges pour augmenter le système de capteurs ioniques défectueux sur le premier Soyouz. Le véhicule 7K-OK actif, le vaisseau spatial n°8, a été lancé de Tyura-Tam à 13 heures, heure de Moscou, le 14 avril 1968. La presse soviétique a annoncé la mission comme Cosmos-212. Au cours de la deuxième orbite, les 10 stations de poursuite au sol ont signalé une bonne réception télémétrique. Le lendemain, le 15 avril, les ingénieurs ont lancé avec succès le vaisseau spatial passif Soyouz, véhicule n°7 à 12 h 34, heure de Moscou, nommé Cosmos-213. Au point d'insertion orbitale, l'engin spatial actif n'était qu'à quatre kilomètres de l'engin passif, validant l’extrême précision du tir. En économisant son propulseur, Cosmos-212 s'est approché de Cosmos-213 et s'est automatiquement amarré à 13 heures 31 minutes, seulement cinquante-sept minutes après le lancement de l'engin spatial cible.

Les contrôleurs au sol d'Yevpatoriva ont pu voir l'amarrage sur leurs consoles via une émission de télévision en direct des deux vaisseaux spatiaux. Les deux engins spatiaux sont restés connectés pendant trois heures et cinquante minutes avant de poursuivre leur vol autonome. Chaque véhicule est resté environ cinq jours dans l'espace. Le principal objectif restant du vol était de vérifier la procédure de rentrée complète. Cosmos-212 a effectué avec succès la première rentrée guidée du programme Soyouz et a atterri près de Karaganda au Kazakhstan le 19 avril. Les vents étaient très forts sur le site d'atterrissage, jusqu'à vingt-deux à vingt-trois mètres par seconde, et bien que l'appareil de descente ait atterri en toute sécurité, les vents ont traîné la capsule à environ cinq kilomètres de son point d'atterrissage, endommageant le revêtement extérieur.

Cosmos-213 est resté en orbite pendant une journée supplémentaire et a mené des expériences scientifiques complémentaires. L'appareil de descente du vaisseau spatial a atterri le 20 avril près de Tselinograd après une deuxième rentrée guidée. Tous les systèmes ont fonctionné correctement, la capsule a été entrainée au sol par des vents violents de vingt-cinq mètres par seconde. Les sauveteurs ont dû attendre que la tempête de poussière se calme avant de pouvoir récupérer la capsule.

Avec le succès des deux vols, la question du vol pilotée reprenait tout son sens. Les cosmonautes avaient achevé leur formation d’amarrage et d’EVA en mai. En février, Kamanin avait provisoirement fait appel à Beregovoy pour commander le véhicule actif, et Volynov, Khrunov et Yeliseyev pour piloter le véhicule passif. Ce n'est que le 6 mai 1968 que le Conseil des ministres a officiellement approuvé les équipages proposés. Quatre autres cosmonautes - Nikolayev, Shonin, Kubasov et Gorbatko - effectueraient une mission semblable ultérieurement. Début avril 1968, avant le succès de la mission Cosmos 212/213, le commissaire du Comité Central Ustinov, a déclaré que « quels que soient les résultats des vols à venir de deux vaisseaux spatiaux Soyouz, deux autres engins spatiaux devraient être préparés pour un vol expérimental ». Kerimov et Mishin, après avoir interrogé les cosmonautes et confiant à la suite des succès récents, ont programmé le vol habité pour fin juin ou début juillet 1968.

Ustinov (au premier plan) joue la sécurité, certainement sous la pression de Brejnev (au fond)

Mais, les puissants dirigeants du complexe militaro-industriel soviétique - Ustinov, Afanasyev, Smirnov et Dementyev – préféraient jouer la sécurité, il restait fin mai deux incertitudes sur le vaisseau spatial 7K-OK : le parachute de secours et le système de secours d'urgence. Tout au long des vingt-trois essais de chute après Soyouz 1, le parachute de secours n’avait pas présenté une fiabilité suffisante tandis que le système de secours ne fonctionnait pas à cent pour cent. Kamanin a écrit dans son journal son point de vue par rapport aux responsables soviétiques :

... dans des circonstances identiques, Korolev aurait assumé la responsabilité et donné le feu vert pour le vol. Les cosmonautes et les spécialistes de l'armée de l'air auraient accepté une telle décision. Mais malheureusement, Mishin n'est pas Korolev et il ne souhaite pas prendre la responsabilité : « Je ne vais pas proposer moi-même un vol habité. Mais si le Comité central me le demande, je l’autoriserai[2] ».

Le choix d’avancer la mission habitée était important, mais depuis la catastrophe de Soyouz 1, les décideurs étaient plus conservateurs et plus prudents dans leur approche. Personne ne pris le risque de contredire Ustinov et de prendre une décision hâtive lourde de conséquence. Pourtant, le temps était précieux, Américains et Russes se rapprochaient de leurs objectifs. Mi 1968, la NASA avait sensiblement modifié son vaisseau de service Apollo et était sur le point de reprendre ses vols. Pour les Russes, ajouter une autre mission automatisée reporterait au minimum de deux mois le vol piloté.

Test du parachute de secours

En mai 1968, Mishin et les ingénieurs du TsKBEM pensaient qu’à l’exception du système du parachute de secours, le vaisseau 7K-OK était complètement prêt. Mishin estimait que le système de parachute serait autorisé à voler d'ici la première quinzaine d'août. Le problème principal du parachute de secours venait du poids de la capsule de retour, qui avec trois hommes d’équipage, risquait de déchirer le parachute à son ouverture. Pour réduire ce risque, le concepteur en chef des parachutistes Tkachev et Mishin ont proposé de réduire l’équipage à deux cosmonautes, baissant ainsi le poids de 150 à 200 kilogrammes. De plus, peut-être pour éviter tout risque inutile, Mishin a proposé que pendant le vol d'août, les cosmonautes arriment les deux Soyouz et ne dépressurisent qu’un compartiment du Soyouz passif. Le transfert EVA plus complexe serait reporté vers une mission ultérieure.

Tout au long du mois de mai, l’incertitude a régné sur le prochain vol Soyouz. Des concepteurs en chef comme Voronin et Severin ont défendu le vol habité alors que Keldysh était contre, encore marqué par l’échec de Soyouz 1. Il a averti : « Il me semble que nous sommes trop pressés, et la question des lancements devrait encore être discutée. Je réserve mon avis sur le choix des vols pilotés sans lancements automatisés supplémentaires[3] ».

Début juin, Ustinov a statué en imposant un vol automatisé avant le vol piloté. Le 10 juin 1968, la Commission d'État de Soyouz s'est réunie et le président de la Commission Kerimov a approuvé un plan de lancement d'un seul véhicule automatisé Soyouz en juillet, d'effectuer un vol d'amarrage conjoint entre deux engins spatiaux Soyouz avec un seul cosmonaute dans le véhicule actif en septembre, et enfin une mission d'amarrage et d'EVA à grande échelle en novembre-Décembre 1968. La Commission militaro-industrielle a officiellement approuvé ce plan à la fin de juillet 1968. Ustinov avait encore une exigence : que le troisième vol comprenne un transfert de deux cosmonautes d'un véhicule à l'autre.

Cela signifiait que Mishin et ses ingénieurs devraient trouver une solution au problème du parachute de réserve avant la fin de l'année. Ils ne pouvaient pas réduire la masse de la capsule de rentrée en dessous de 2,750 kilogrammes (une limite basse pour trois cosmonautes), les ingénieurs ont dû chercher d'autres options pour sécuriser le système de parachute de réserve.

Pour le vol circumlunaire, les préparatifs du lancement se sont déroulés sans problème majeur mi-avril. La fusée UR-500K a décollé exactement à l'heure prévue à 23 h 01 minute 7 secondes, heure de Moscou le 22 avril avec le 7K-L1, vaisseau spatial n°7L. Le vaisseau spatial devait se séparer à 589 secondes après le début du vol. Environ sept minutes après le lancement, à T + 260 secondes, un court-circuit dans le système de détection de dysfonctionnement a indiqué à tort une panne du lanceur, déclenchant une nouvelle fois le système d’abandon. La capsule a été séparé du booster et a atterri en toute sécurité à 520 km en aval du site de lancement. C'était le troisième échec de ce type, qui, point positif, montrait la qualité du système d’abandon, tous les vaisseaux spatiaux avaient atterri en toute sécurité.

Ce nouvel échec anéantissait tout espoir d’un vol habité circumlunaire avant l’automne 1968 au plus tôt. Des quatre tentatives du L1 en 1967-1968, seul Zond 4 avait été un succès partiel. Les trois autres n'avaient même pas réussi à atteindre l'orbite terrestre. L'ensemble du programme avait déjà plus d'un an de retard, avec de nombreux tests encore à effectuer. Face à ces retards, les cosmonautes du L1 ont été mis en congé le 1er juin 1968. Le 20 mai, Mishin a tenu une réunion dans son bureau d'études et a ciblé le 17 juillet comme la prochaine opportunité de lancement d'un vol circumlunaire, mettant un intervalle de trois mois entre les missions. L'enquête sur l'accident du dernier échec de lancement expliquait ce délai.

Réunion des équipes au sol à Tyura-Tam en 1968

Les dirigeants soviétiques étaient extrêmement froissés par cette série d’échecs. Mishin a rencontré le président de la Commission militaro-industrielle Smirnov en mai 1968 pour discuter de l'état d'avancement du projet. Ce dernier a demandé à Mishin d'accélérer au maximum les travaux sur le L1 pour lancer un équipage autour de la Lune d'ici le 1er octobre 1968. Le patron de Smirnov, Ustinov, avait également fixé le même délai, qui tenait compte de trois autres lancements automatisés en juillet, Août et septembre, menant à un vol de deux cosmonautes en octobre.

Ce calendrier a de nouveau été perturbé à la suite d'un accident à Tyura-Tam au cours de l'été 1968. Le 15 juillet, quatre jours avant le lancement prévu, le vaisseau spatial 7K-L1, le propulseur Proton et l'étage supérieur Bloc D subissaient des tests combinés sur la rampe de lancement du cosmodrome de Baykonur. La fusée était déjà entièrement chargée lorsque le réservoir d'oxydant de l'étage Bloc D a explosé. Les premiers rapports ont mentionné que la fusée, le vaisseau spatial et la plate-forme avaient été détruits, tuant trois techniciens de la plate-forme.

Plus tard, il est apparu que bien que l'étage Bloc D ait été détruit, le lanceur UR-500K et sa charge utile L1 étaient relativement intacts. Une personne avait été tuée et une autre grièvement blessée. L'accident était survenu en raison d'une commande électrique défaillante, entrainant une surpression dans le Bloc D. La situation après l'accident était extrêmement dangereuse. Le vaisseau spatial L1 et une partie du Bloc D ont basculé sur le côté, soutenus uniquement par la tour du système de sauvetage d'urgence, qui était coincée sur une poutre de service sur la structure de la plate-forme. Le réservoir de carburant du Bloc D, avec cinq tonnes de kérosène et deux moteurs de contrôle d'attitude avec leur propre comburant et carburant, s'était détaché de la poutre et s'était enfoncé profondément dans le troisième étage du Proton. La situation était extrêmement dangereuse. Au moment de l'accident, la charge utile contenait cinq tonnes de carburant dans le Bloc D, une tonne et demie de propulseur solide dans la tour du système de secours d'urgence, plus d'une tonne et demie de propulseurs toxiques pour le système de contrôle d'altitude du Bloc D, trente kilogrammes de peroxyde d'hydrogène hautement concentré dans le système de rentrée guidée du L1, quatre litres et demi de triméthylamine pour l'allumage des propulseurs de Bloc D et vingt-cinq kilogrammes d'explosif pour le système d'autodestruction de la charge utile . Le risque d’une explosion hautement toxique était probable, alors que plus de 150 techniciens étaient en état de choc sur les fermes et les poutres autour de la plate-forme. Heureusement, aucun des tuyaux des systèmes n'a été percé.

Les spécialistes du TsKBEM en réunion de crise sur la rampe de lancement (de gauche à droite) : Yuri Semenov, A.P. Sobko, Yu. I. Lygine, V.I. Mytarev, N.D. Bondarenko, V.A. Bobkov.

Vu la gravité de la situation, le ministre de la Construction générale des machines, Sergey A. Afanasyev a dirigé une commission d'urgence pour sauver la plate-forme, le propulseur et l'engin spatial. Le premier adjoint d'Afanasyev, Tyulin, a supervisé le travail général pour commencer à déverser lentement les propulseurs. Mishin a personnellement dirigé toutes les opérations de la rampe de lancement. Il a fallu deux semaines d'efforts concertés pour finalement démanteler le complexe. Les fenêtres de lancement lunaire de juillet et d'août ont été abandonnées, réduisant encore les chances d'une mission circumlunaire pilotée avant la fin de 1968. Le meilleur scénario était un lancement en décembre, mais de nombreux ingénieurs pensaient que janvier 1969 était un objectif plus réaliste.

Le 28 août, le vaisseau spatial n°9, Soyouz 7K-OK, a été mis en orbite à 13 heures, heure de Moscou, avec plus d'un mois de retard en raison de divers problèmes liés au système de parachute du véhicule. Le vaisseau spatial, nommé Cosmos-238 par la presse soviétique est entré sur une orbite sans problème. Le véhicule était une variante passive du vaisseau spatial Soyouz. On sait peu de choses sur cette mission. Il s’agit du test final du vaisseau spatial Soyouz 7K-OK redessiné pour la mission habitée Soyouz 3. La capsule de descente est revenue sur Terre sans difficulté le 1er septembre après un vol de quasiment quatre jours. Ustinov a été satisfait, et la voie était enfin libre pour les missions pilotées Soyouz après une interruption de près d'un an et demi.