La deuxième mission prévoyait l’envoi sur une orbite terrestre basse du train spatial complet, CM-SM + module lunaire LM, au moyen d’une fusée lunaire Saturne 5. Mais à sa première réception à Cap Canaveral, le module lunaire se révéla entaché d’une centaine de défauts et son constructeur, la Grumman Aircraft Engineering Corporation, annonça qu’il ne serait pas prêt avant plusieurs mois. Soucieuse de ne pas réitérer inutilement la mission Apollo 7, la Nasa décida alors d’utiliser le puissant lanceur pour envoyer un ensemble habité CM-SM vers la Lune, de s’y inscrire en orbite puis de revenir.
Apollo 8 prit le départ le 21 décembre 1968, emmenant les astronautes Frank Borman, Jim Lovell et William Anders (Jim Lovell remplaçait Michaël Collins qui, atteint d’une hernie discale aux vertèbres cervicales, dut être opéré cinq mois plus tôt).
Après 55 heures et 40 minutes, ils devenaient les premiers hommes à s’inscrire en orbite lunaire. Lovell décrira ainsi notre satellite : « La Lune est essentiellement grise, sans couleur ; ressemble au plâtre ou à une espèce de sable de plage grisonnant. On peut voir pas mal de détails. La Mer de la Fertilité ne se présente pas aussi bien ici qu'elle le fait sur Terre. Il n'y a pas autant de contraste entre elle et les cratères environnants. Les cratères sont tout arrondis. Il y en a pas mal, certains sont plus récents. Beaucoup d'entre eux — particulièrement les arrondis — ont l'air d'avoir été frappés par des météorites ou des projectiles divers. Langrenus est plutôt un gros cratère ; il a un cône au centre. Les murs du cratère sont aplatis, environ six ou sept terrasses différentes là-dessous ».

Après avoir accompli dix révolutions, le moteur du SM sera rallumé et Apollo 8 prendra le chemin de retour vers la Terre. L’amerrissage s’effectuera parfaitement dans l’océan Pacifique par 8°6 Nord et 165°1 Est.

Deux Apollo de transition
Apollo 9 et Apollo 10 verront enfin l’ensemble complet – avec module d’atterrissage – en orbite terrestre, puis lunaire, respectivement les 3 mars et 18 mai 1969 (date des lancements). Les missions ayant confirmé l’excellence du matériel, tout était désormais prêt pour le grand saut.
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