II. L'aventure des fusées

   Depuis le XIII^ième siècle, les Chinois, inventeurs de la poudre à canon, utilisaient des fusées sans le savoir sous forme de feux d’artifice. Le principe en était simple : un tube cylindrique qui servait de chambre de combustion était remplie d’un mélange explosif de poudre à canon, soufre, salpêtre et de charbon. Une fois enflammé, ce mélange dégageait des gaz chauds vers le sol, ce qui avait pour conséquence le décollage de la fusée. Le principe en était si simple et si complet qu’il demeure toujours aujourd’hui, mais avec des mélanges et une chambre de combustion plus efficaces. Plus tard, cette pratique se développe vers l’occident ( Italie, Angleterre ), mais ces derniers sont les premiers à utiliser les fusées à des fins militaires car son vol émet des sifflements impressionnants qui perturbe les troupes adverses.

Il faudra attendre le XIX^ième siècle et le Russe Tsiolkovski, pour quand 1883 on se rend compte qu’une fusée peut servir à explorer l’espace car selon les lois de Newton, le principe d’action-réaction reste vrai dans le vide. Dès lors, la course à la construction de fusées est lancée pour ne peut-être jamais s’arrêter au vu des progrès actuels.

En 1887, le même Russe établie la formule de la propulsion par fusée : la loi du " rapport des masses ", qui dit que l’impulsion créée est le produit de la vitesse d’éjection des gaz par le logarithme du " rapport de la masse de la fusée " (quotient de la masse au départ par la masse en fin de combustion). De plus, il imagine un mélange explosif plus performant que la poudre, "  le propergol liquide " qui éjecte des gaz fournis par la combustion de deux liquides : un carburant comme l’essence, et un comburant comme l’acide nitrique. Les fusées à plusieurs étages proviennent également de son imagination, tandis qu’il prévoit déjà des stations spatiales habitées, des voyages interplanétaires. " La Terre est le berceau de l’humanité, écrit-il, mais on ne peut vivre toujours dans son berceau ". Malheureusement Tsiolkovski était un théoricien et ne put expérimenter ses découvertes.

Constantin Tsiolkovski (1857-1935)

C’est l’américain Goddard, professeur d’université, qui s’efforcera de construire les premières véritables fusées durant l’entre deux guerres. Au début elles ressemblent aux micro fusées que l’on construit actuellement en club ou en colonie de vacance. Mais à l’aube de la seconde guerre mondiale, ses propulseurs atteignent une masse de 200 kg et une vitesse d’éjection d’environ 2000 m/s. Il dépose ainsi plus de 200 brevets.

Pendant ce temps, l’ URSS met en place divers bureaux d’étude spatiale à Moscou, et Leningrad (St Peters bourg). Ils mènent les mêmes recherches qu’aux États-Unis et lancent un peu avant 40 une fusée de 300 kg.

Micro fusée

Cependant, l’étape la plus importante ne va pas être franchie par ces nations, mais par la seconde puissance économique de l’époque : l’Allemagne. Wernher von Braun, après avoir lancé, avec la Société pour les voyages spatiaux, une fusée à propergols liquides en 1931, est sollicité par l’armée allemande pour continuer ses travaux en collaboration avec leurs services. Ses recherches s’orientent dès lors vers la construction de missiles. Il crée ainsi une fusée gigantesque pour l’époque, la V2. Elle peut transporter une bombe de 1 tonne à plus de 300 km de distance dès 42, ce qui réjouit Hitler qui commande une série de 4300 V2 pour les lancer contre l’Angleterre. Elles se révéleront cependant inefficaces en l'absence de têtes nucléaires.

Wernher von Braun 

La première fusée, la V2

Après 45, c'est la Guerre Froide, qui oppose Américains et Soviétiques, qui les pousse à développer des fusées intercontinentales, capables de transporter sur plusieurs milliers de kilomètres des bombes H de plus de 3 tonnes. Cette course à l'armement et à l'intimidation a permis le développement rapide des fusées spatiales, qui ne sont que des missiles lancés verticalement. Ainsi Américains et Soviétiques vont envoyer des instruments de mesures scientifiques jusqu'à 400 km d'altitude grâce à ces fusées-sondes pour étudier par exemple la haute atmosphère et le rayonnement cosmique. La multiplication de ces vols permit également d'affiner les systèmes de guidage et de télémétrie, ainsi que les techniques de récupération, qui ne permettent pour l'instant que de récupérer que quelques pièces! Mais l'envoi de satellites artificiels demeurait plus compliqué car il nécessitait un guidage complexe et précis ainsi que l'utilisation de fusées à plusieurs étages pour mettre en orbite autour de la Terre ces "observatoires spatiaux". De plus les deux grands gouvernements ne voient aucune urgence à l'envoi de satellites. Il faudra attendre la fin des années 50 pour qu' enfin l'URSS lance le fameux Spoutnik-1.