Le module lunaire le 20 juillet 1969 avec Buzz Aldrin qui prépare l’installation des équipements scientifiques qui seront laissés sur la Lune.

De la Terre à la Lune: le rêve devenu réalité

CHRONIQUE / Le 20 juillet 1969, l’Américain Neil Armstrong est le premier homme à marcher sur la Lune. Une décennie d’efforts incommensurables fut nécessaire afin de réaliser cet exploit. Derrière ce légendaire premier pas se cachent les balbutiements de l’informatique moderne.

Stratégie du rendez-vous en orbite lunaire

Au départ, trois concepts furent étudiés afin d’amener un équipage sur la Lune. Le premier est le vol direct consistant à envoyer un engin spatial directement sur la Lune et le ramener sur Terre avec une seule fusée. Cette méthode simple à première vue nécessite toutefois une fusée d’une puissance telle que l’idée fut rapidement abandonnée.

Le deuxième concept est un rendez-vous en orbite terrestre qui consiste à envoyer de petites fusées cargo contenant le matériel nécessaire pour le voyage vers la Lune. Les astronautes doivent par la suite assembler les composantes et effectuer un ravitaillement en carburant, en orbite terrestre, avant de faire l’aller-retour vers la Lune. Ce concept est celui retenu par les dirigeants de la NASA jusqu’à ce que l’entêtement de l’ingénieur John Houbolt, qui propose un rendez-vous en orbite lunaire, ne vienne à bout des dirigeants de la NASA qui avaient pourtant, au départ, repoussé l’idée du revers de la main. Houbolt propose d’envoyer en orbite lunaire un vaisseau muni d’un petit module permettant de transporter les astronautes vers la surface lunaire.

Après un court séjour, les astronautes reviennent vers le vaisseau principal qui est en orbite lunaire pour ensuite se délester du petit module. Cette méthode évite de transporter inutilement des composantes qui ne sont plus nécessaires à la mission et permet une économie considérable de carburant et de poids.

Le vaisseau spatial est composé de trois parties soit le module de commande (capsule Apollo), qui est aussi l’espace vital des trois astronautes, le module de service, qui n’est pas pressurisé et qui contient le carburant, l’oxygène, les piles à combustible ainsi que le moteur de la fusée. La dernière partie de l’assemblage est le module lunaire qui permet à deux astronautes de se rendre sur la Lune.

La conception du module lunaire est intéressante, car malgré son apparence lui donnant l’aspect d’un insecte ou même d’un vulgaire grille-pain, il s’avère que sa forme est méticuleusement étudiée afin de maximiser chaque millimètre dans le but de réduire le poids. Il n’y a pas de sièges, les astronautes doivent rester debout, mais ils peuvent tout de même se reposer à l’aide de hamacs qu’ils accrochent. Dans les premières missions lunaires, les astronautes se reposent en conservant leur combinaison pressurisée et ne devaient pas très bien dormir tandis que pour les dernières missions qui sont plus longues, les astronautes peuvent retirer leur combinaison à l’intérieur du module lunaire.

L’ordinateur révolutionnaire des missions Apollo pesait tout de même 32 kilos et était des millions de fois moins performants qu’un téléphone cellulaire actuel !

Des ordinateurs légendaires

Les ordinateurs à bord de la capsule Apollo et dans le module lunaire sont de véritables bijoux technologiques pour l’époque. L’ordinateur de guidage est entré dans la légende en raison de son innovation, certes, mais surtout par sa puissance frugale. En effet, l’ordinateur qui amena l’homme sur la Lune possède une puissance théorique très faible et au moment du lancement d’Apollo 11, il est déjà dépassé sur le plan de la performance.

À titre comparatif, il possède approximativement la puissance de calcul d’un Apple II, un ordinateur personnel sorti moins d’une décennie plus tard ! Mais à l’époque, la puissance de calcul n’était pas la priorité des ingénieurs, car une bonne partie des calculs étaient exécutés sur Terre par des ordinateurs conventionnels.

Le système de stockage de l’ordinateur est très particulier, car à cette époque, les disques durs sont énormes et peu fiables, ce qui est inapproprié pour une mission de cette envergure. Les ingénieurs ont opté pour un système de mémoire fixe où le programme est tressé directement sur un genre de carte d’extension. Le Massachusetts Institute of Technology (MIT) fait alors appel à des femmes qui travaillent dans l’industrie de textile afin d’accomplir cette minutieuse tâche qui consiste à tresser le programme binaire directement sur la carte mémoire. Cette méthode permet d’obtenir physiquement un programme immuable et inaltérable, ce qui est considéré par les ingénieurs de l’époque comme étant la base de la fiabilité de l’ordinateur.

Par contre, les changements de dernière minute étaient impossibles en raison du temps de développement énorme que nécessite ce genre de procédé. Il est donc essentiel que le programme soit dénué de bogues, car il est impossible à corriger une fois la fusée lancée.

Cette semaine, j’ai eu la chance de participer à un entretien avec des ingénieurs d’IBM qui ont travaillé sur le programme Apollo, à la conception de l’ordinateur de guidage, mais aussi à l’interprétation des données au sol.

L’un deux, Homer Ahr, qui a conçu le programme de descente, raconte qu’il pouvait voir avec la télémétrie que Neil Armstrong ne suivait pas la trajectoire recommandée et que les dernières 105 secondent furent interminables pour l’équipe au sol.

D’ailleurs, en raison de la distance entre la Lune et la Terre, il y a un décalage de trois à quatre secondes pour la réception et l’interprétation des données de base.

«Ce n’était pas effrayant, car nous avions appris à vivre avec, tandis que les échanges radio avec l’équipage étaient beaucoup moins efficaces avec les huit secondes pour avoir une réponse. Pour ce qui est de calculs plus complexes comme un changement de trajectoire, le processus pouvait prendre une minute et demie en raison de la faible puissance des ordinateurs de l’époque», raconte au bout du fil M. Ahr. C’est fascinant de constater que cette mission, quasi impossible au départ, propulsée par une simple déclaration de John Fitzgerald Kennedy, a mobilisé une nation tout entière permettant à la technologie de faire un bond de géant.