Quand Sciences & Histoire s'enlacent : Les fusées V2

22 janvier 2016 par Hammer | Quand Sciences & Histoire s'enlacent | Époque contemporaine | Histoire

La Science est étroitement liée à l'Histoire. Plus d'une fois, ces deux matières ont agi ensemble. Même si cela peut vous sembler un peu farfelu, je vous propose un premier article traitant des Sciences et de l'Histoire afin de mieux comprendre comment ces deux entités ont pu, à un instant t, interagir entre elles de manières directes ou indirectes.

Afin que tout le monde comprenne, j'ai décidé de choisir un sujet relativement célèbre et que tout le monde connais plus ou moins : Les fusées V2 (sinon voir mon LP où les Allemands ont tendance à me faire rager).

Nous allons donc traiter ce sujet en plusieurs points :

  • Comment en sommes nous arrivés là ?
  • Pourquoi et quelles ont été les conséquences durant la guerre ?
  • Pendant l'après guerre ?

Petit regard vers le passé, Kopernic, Galilée, Newton, Kepler...

Mais avant même de vous parler de ces fusées et du processus qui les ont vu naître, il nous faut comprendre où nous en sommes avec la mécanique spatiale (qui peut être considérée comme une sous branche de la mécanique Céleste1) et comment le domaine de l'astronautique est apparu.

Déjà - rien que pour vous remémorer des souvenirs de votre tendre enfance - repensez à vos cours de physique au lycée (surtout pour celles et ceux ayant suivi des filières scientifiques), vous avez dû étudier les lois de Newton mais aussi celle de Kepler.

Généralement tout le monde connaît l'histoire de Newton, qui assit sous un arbre finit par recevoir une pomme sur la tête. C'est apparemment cet événement qui va le pousser à étudier les phénomènes gravitationnels et donc à nous pondre la "mécanique classique" ce qui nous aura valu bien des contrôles en physique.

Ah que de souvenirs et des moyennes de classe à 6/20... Fichtre !

Et par la même occasion vous avez sûrement dû entendre parler de ce cher Kepler, vous savez ces fameuses lois qui permettent de calculer les orbites de planètes ou encore de calculer la vitesse d'un satellite et sa période de révolution.

Par le travail de ces deux hommes bien des bases furent jetées (mais pas que, puisqu'avant eux on peut également citer : Galilée, Kopernic et tant d'autres, qui avaient tendance à ne pas trop dévoiler leurs théories de peur de finir comme Jeanne – inquisition quand tu nous tiens...).

Entre autre, la mécanique classique va permettre de mieux comprendre le mouvement des planètes de notre système solaire, d'avoir des résultats concrets (distance, masse, période de révolution et ainsi de suite) par le biais des calculs et des observations.

En parallèle, de nombreux scientifiques travaillaient sur les phénomènes tels que la mécanique des fluides, la mécanique structurale (pour ne citer que celles-ci). Dit de cette manière, on peut se poser des questions quant à l'utilité de ces lois dans le domaine de l'astronautique. Pour un novice par exemple, il est totalement compréhensible qu'on puisse émettre ce raisonnement.

Pourtant ces lois vont avoir une place capitale dans le domaine dont nous parlons actuellement.

J'ai employé le terme "astronautique", il faut savoir que tous les travaux concernant ce domaine et le nom lui même sont très récents et ne datent que du début du XXème.

Aujourd'hui, les projets de colonisation de la planète Mars ou de notre satellite la Lune, sujets qui relevaient dans les années 60-80 (et bien même avant, cf : Jules Vernes) de sciences-fictions, deviennent réalité. Ainsi libre à vous de constater les recherches et conquêtes spatiales effectuées jusqu'à maintenant, elles sont pour le moins incroyable. Le tout en plus de 100 ans de travaux de plusieurs milliers de scientifiques à travers notre planête.

Il n'est pas impossible que depuis fort longtemps, même si on pensait que la Terre était plate, certains s'imaginaient déjà se rendre au delà de ce ciel pour toucher ces points lumineux, appelées étoiles visibles, lors de belles nuits dégagées. Par des œuvres majeures comme celle de Kepler et Newton, nous avons pu intellectuellement nous rapprocher de ce rêve. Et ce dernier s'est concrétisé à l'aube du siècle dernier.

Pour en revenir à l'astronautique une petite définition s'impose : "L'astronautique ou spationautique ou cosmonautique est constituée par l'ensemble des sciences et des techniques visant à envoyer dans l'espace extraterrestre un véhicule habité ou non, à naviguer à l'extérieur de l'atmosphère terrestre, et à exploiter des engins spatiaux."

Vous avez remarqué que nous avons toujours une problématique en suspens, à savoir "Comment l'astronautique nous est parvenue ?"

L'avènement progressif de l'astronautique...

Déjà, je pense qu'il est important de garder une chose à l'esprit, il y a les théoriciens : ceux qui par des observations mettent en place des lois et effectuent bien des calculs. Puis, il y a ceux qui arrivent à appliquer les différentes lois et théories d'un point de vue technique. Ce que je veux dire c'est qu'il y a des hommes qui pensent la théorie et ceux qui en parallèle arrivent à en créer les premiers modèles concrets, et une fois les deux choses réunies nous arrivons à des projets fabuleux.

On peut dire que c'est le cas de Constantin Tsiolkovski et Robert Goddard.

Constantin Tsiolkovski

Constantin TsiolkovskiCe scientifique russe est né le 17 septembre 1857. Durant sa jeunesse, il a appris les mathématiques seul suite à un problème d'audition, puis il rencontra un philosophe qui l'orienta vers le domaine du « cosmos ».

A 25 ans, alors qu'il est professeur de mathématiques et de physique dans un collège, et qu'il travaille sur de nombreux projets, plusieurs idées lui viennent notamment celles de l'ascenseur spatial et d'une fusée au propergol liquide2.

Il va devenir incontestablement le père de l'astronautique car dans son ouvrage, "L'exploration de l'espace cosmique par les engins à réaction", il donne son point de vue technique sur la conception d'une fusée au propergol qui aurait la capacité de se détacher de l'attraction terrestre en plus d'informer sur le type du mélange à faire avec le propergol. Il met en place les lois fondamentales du rapport de la masse (importance capitale lors du découplement des différentes parties d'une fusée lorsqu'elle est lancée).

Il calcula les vitesses cosmiques, il pensa aussi à une station qui pourrait être en orbite autour de la Terre (ISS quand tu nous tiens...).

Et je me permets de faire un petit aparté car parmi ses idées, j'ai parlé de l'ascenseur spatial. Celle-ci lui est venue en pensant à la Tour Eiffel terminée en 1889. Ainsi, il imagine une tour similaire haute de 36.000 km permettant d'amener des hommes ou charges en orbite géostationnaire autour de la Terre.

Bien que cette idée puisse paraître folle. Elle serait en phase de devenir réalité. Puisqu'une société canadienne a déposé un brevet concernant cet ascenseur spatial qui pourrait peut-être voir le jour.

Bref un homme qu'on peut qualifier : en avance sur son temps.

Robbert H. Godard

Robbert H. GodardLe deuxième homme important se nomme Robbert H. Godard, scientifique américain. Ce dernier étant très doué, il finit par obtenir un doctorat en physique à la fin de ses études. Il proposa tout au long de sa vie des idées sur les gyroscopes (cela va permettre de stabiliser et même orienter des fusées) en plus de travailler sur les premiers modèles de fusées à propulsion liquide.

C'est ainsi qu'en automne 1923, il réussit à créer une première chambre à combustion à liquide3.

En 1926, il créait la première fusée à ergol liquide4 qui atteindra en 2 secondes 13 mètres de hauteur avec un pic de vitesse de 100km/h. Grâce à cette expérience, une nouvelle ère de fusées vient de voir le jour. Car les fusées expérimentées à ce moment-là sont des fusées dites « à poudre » comportant un certain risque d'explosion...

De plus, Robbert Godard déposa pas moins de 214 brevets qui auront un rôle significatif pour la conquête spatiale.

Comme je vous ai dit précédemment, il y a souvent deux types de personnes, les théoriciens et les personnes plus techniques. Nous avons ici parlé du scientifique russe, Constantin, plutôt théoricien puis du scientifique américain, Robbert, théoricien mais aussi « technicien » pour le lancement de la fusée à ergol liquide.

Évoquons aussi d'Hermann Oberth et de Robert Esnault-Pelterie

Hermann OberthA présent nous allons parler de deux scientifiques, un Allemand et un Français, qui sont, comme les deux précédents, considérés comme les pionniers de l'astronautique.

Commençons par Hermann Oberth (pas besoin de vous préciser quelle est sa nationalité). C'est un physicien (qu'on pourra mettre dans la catégorie "plutôt théoricien" ; je sais, c'est moche de mettre les gens dans des cases mais bon ! C'est pour mieux nous y retrouver... ). Tout juste sorti des études il proposa rapidement des théories concernant des voyages interstellaires et des stations orbitales (lui aussi avait imaginé l'ISS avant l'heure) ; puis par la suite il découvre l'équation fondamentale.

Par définition "littéraire" si je puis dire, l'équation veut dire cela :

"L'équation de Tsiolkovski est l'équation fondamentale de l'astronautique reliant l'accroissement de vitesse au cours d'une phase de propulsion d'un astronef doté d'un moteur à réaction au rapport de sa masse initiale à sa masse finale. "

On la doit à Constantin Tsiolkovski et, indépendamment, à Hermann Oberth"

J'imagine que vous avez davantage compris la définition littéraire de cette formule.

Durant l'été 1930, Oberth développe un moteur à combustion liquide avec de l'oxygène liquide et du gaz. Il est très vite remarqué notamment par l'armée roumaine qui ne manque pas de l'engager pour des recherches. Cinq ans plus tard, il arriva à faire décoller une fusée avec cette conception de moteur.

Évidemment, il sera aussi très vite remarqué par un régime qui aura changé le continent européen (Pas d'point Godwin promis !). Toutefois après la Seconde Guerre mondiale, il rejoignit Werhner Von Braun (un scientifique qui sera évoqué plus tard).

Passons enfin à notre dernier "pionnier" même si on pourrait en citer d'autres, mais je ne parle que des principaux.

Robert Esnault-PelteriePour le coup c'est un Français, il se nomme Robert Esnault-Pelterie, c'est un ingénieur et un pionnier dans l'aviation. Il est tout d'abord reconnu pour ses travaux dans l'aviation (inventeur de l'aileron entre autre) et pour avoir fondé la GIFAS5 (co-fondateur plus précisément). De plus, dans le courant de l'année 1912, il se lance dans la recherche de la propulsion par réaction et des vols spatiaux, il garda toujours un pied dans son domaine de prédilection à savoir : l'aéronautique.

En 1927, il fera parti du comité pour la promotion des voyages dans l'espace et c'est lors de la première réunion, qu'un homme dénommé Rosny détermine le terme "astronautique" à défaut de "cosmonautique".

En 1931, il arriva à créer sa première fusée à combustion liquide et puis... Le reste de sa vie est certes intéressant mais pas pour ce qui nous concerne. Néanmoins la France aurait pu faire partir la première fusée à combustion liquide (genre ancêtre de la V2 mais... NON ).

Une période propice aux innovations scientifiques

A ce stade, vous devez constater que tout commence à s'emboîter. Les applications et théories de chacun permettent la création de fusée à combustion liquide, grâce à la création de moteurs spécifiques, travaux sur gyroscope, les calculs et équations etc.

Néanmoins il est utile de préciser qu'à cette période : 1900-1920, même si d'un côté on pense à quitter la Terre par des moyens tel qu'une fusée, nous en sommes qu'au début des expérimentations.

C'est-à-dire que cela se décompose de deux manières, une partie théorique (mathématiques et physiques) qui a été pensée depuis le début, mais dont les travaux "concrets" sont encore au stade primitif. Il faut dire que les intérêts des gouvernements pour ce type de recherche est plus de s'en servir comme des armes plutôt que pour partir je ne sais où. Il faudra attendre presque 20 ans après la première réunion du comité pour la promotion du voyage dans l'espace pour que ce rêve/projet voit le jour.

Oui car entre temps, il y a eu quelques "petits soucis" dans le monde.

A présent, il est temps de faire un petit topo sur l'état géopolitique de l'Europe car pendant que nos savants innovent et réfléchissent, de nombreux événements se préparent...

Avant tout de chose, il est important de préciser que les innovations réalisées durant la Première Guerre mondiale pour le domaine de l'aéronautique auront aidées l'astronautique.

A la fin de la Grande Guerre, les vainqueurs imposent à l'Allemagne le traité de Versailles. Celui-ci est jugé lourd par le peuple allemand. En effet, sachant que la plupart des combats du front Ouest se sont déroulés sur notre sol, le gouvernement français exigea que l'Allemagne paye un fort tribut en plus de céder l'Alsace et la Moselle.

A cela s'ajoute d'autres indemnités dues à d'autres factions comme les Américains, les Anglais... En plus de se voir arracher le territoire de la Haute-Silésie.

Mais les Alliés (notamment Français et Anglais) vont jouer un rôle important dans la crise allemande des années 20. En effet, ne voulant rien savoir quant aux indemnités et aux questions industrielles de l'Allemagne ( car le nouveau régime ne pouvait plus payer ses dettes envers la Triple Entente), les troupes belges en appuie des troupes françaises investissent la région de la Rhur, connue pour son domaine métallurgique mais aussi par la présence de charbon et de fer. La République de Weimar dénoncera cela mais en vain.

Cet événement notable va conduire à une hyperinflation puis à la dévalorisation du Mark et permettre une bonne phase de croissance à l'Allemagne pour les années à venir. Mais les tensions politiques au sein de ce pays ne vont faire que s'accroitre.

Puis vint la crise de 1929 (je passe volontairement bien des événements car sinon cela serait bien trop long), où cette dernière va particulièrement affaiblir toutes les nations, mais encore plus l'Allemagne, qui va plonger dans une période sombre du fait des rapatriements des capitaux américains.

Cela va favoriser la montée des régimes autoritaires pour l'Allemagne et l'Italie, et pour nous, nous retiendrons la date du 30 janvier 1933, date à laquelle Hitler devient Chancelier (et pas chandelier!)

Après ce bref rappel historique, nous allons parler de nouveaux personnages clés et reprendre notre récit au niveau des années 30 jusqu'à la fin de la Seconde Guerre mondiale et même après.

Wernher Von Braun

En 1929, la Reichswehr (armée de la République de Weimar) décida de monter le "bureau des engins balistiques spéciaux" commandé par des officiers qui sont rattachés au Service de l'armement.

Et c'est à cette période que Wernher Von Braun va rejoindre l'armée pour ses recherches. Voici l'homme dont je voulais vous parler.

Issu d'une famille aristocratique, sa jeunesse n'est pas trop à plaindre. Rapidement, il se passionne pour certains ouvrages traitant des fusées et de l'espace. Il va notamment s'intéresser aux travaux de Constantin Tsiolkovski. Avec ses facilités en mathématique Von Braun finit par intégrer l'école Polytechnique fédérale de Zurich et obtenir son diplôme d'ingénieur en mécanique. Toujours passionné par les fusées, il en expérimentera des petites sur le même lieu qu'Herman Oberth.

Les officiers du bureau des engins balistiques spéciaux étaient venus plusieurs fois observer les travaux des jeunes ingénieurs (vis-à-vis des fusées). C'est ainsi que, par la suite, l'armée lui proposa une offre plutôt alléchante : continuer ses expériences et ses recherches avec un budget bien plus conséquent.

Ainsi en 1934, alors qu'il remet sa thèse pour son doctorat concernant les solutions pour la propulsion par carburant des fusées et la recherche dans le vol spatial, Von Braun vint à mettre au point les fusées A2 avec des moteurs-fusées au propergol, elles atteignirent près de 2200 m d'altitude lors des premiers essais réussis.

Wernher von Braun en civil avec des officiers allemands, tous membres du projet concernant les fusées balistiques V2
Wernher von Braun en civil avec des officiers allemands, tous membres du projet concernant les fusées balistiques V2

Pendant 3 ans, il va continuer à expérimenter et travailler sur ses fusées jusqu'en 1937 où il intègre le parti Nazi. Au sein de celui-ci, il est plutôt bien perçu par les hauts dignitaires car Von Braun possède le savoir de la conception d'une arme ultime qui permettrait d'écourter des opérations militaires ennemies et même pire.

C'est alors que les premières fusées A4, fusées dites balistiques virent le jour, plus connues sous le nom de V2. Bien qu'il fut difficile pour les scientifiques de voir ces fusées au grand jour, car de nombreux échec eurent lieux, ils réussirent un exploit qui allait avoir des répercussions jusqu'à nos jours.

Le 3 octobre 1942, un V2 décolla et fit 192km (adoptant une courbe parabolique) avec une apogée de 85km d'altitude.

A ce moment précis de l'Histoire, un premier objet conçu par les hommes venait d'atteindre l'espace, cela allait donc bien ouvrir des voies.

Les années passèrent, et deux ans plus tard une autre fusée V2 atteignit les 174 km d'altitude.

Pour l'anecdote, la toute première cible d'un V2 fut une banlieue parisienne. Il y eut 6 morts et 32 blessés, le début d'une longue liste de morts causés par des missiles balistiques... (ce fut en septembre 44).

La guerre touche à sa fin et Von Braun et des centaines de scientifiques allemands voient rouge. Rester en Allemagne ne leur ferait que leur attirer des ennuis, il finit par se rendre aux Américains avec de nombreux collègues.

Fusée allemande V2 sur sa rampe de lancement
Fusée allemande V2 sur sa rampe de lancement

Sciences & Histoire

En effet, comme nous pouvons souvent le constater, Sciences et Histoire sont liées et parfois pour le pire. Les contextes géopolitiques ont une influence directe sur le domaine de la recherche scientifique qu'elle soit biologique, physique, mécanique etc.

On le sait bien, l'armée est le bras droit des politiques et celle-ci peut obéir à des ordres funestes.

La science peut parfois s'avérer un bon tramplin. Dans le cas des V2, ce ne fut pas trop le cas car, en soit, elles ne causèrent que peu de morts contrairement à d'autres application tel que le Zyklon B. D'ailleurs par rapport à ce gaz, ces origines remontent au fameux Fritz Haber qui avait trouvé le moyen de fixer l'azote de l'atmosphère pour en faire de l'engrais afin d'éviter un manque de nourriture durant le début du XXème siècle. Néanmoins il fut aussi à l'origine du gaz moutarde. Vous connaissez la suite (quoique, ironie du sort, Fritz Haber était juif).

Ce qui est malheureux c'est qu'il faut absolument une guerre, un conflit mondial pour que les plus grands projets scientifiques voient le jour. En effet, nous le savons, une guerre est très utile à un pays, elle permet d'une certaine façon d'accroître la croissance et la production. Cela fonctionne encore durant une courte période de l'après guerre mais une fois la paix installée, cela s'estompe et les budgets pour la science se voit considérablement affaibli. Si on ne peut pas tuer par la science, c'est tout de suite moins drôle et trop cher. Évidemment, je caricature beaucoup mais peut-être pas tant que ça...

Bien qu'aujourd'hui, les mentalités ont bien évolués, les conflits actuels permettent le développement d'armes très sophistiquées que les guerres actuelles financent sans même que l'on s'en aperçoive.

En dépit de cela, il y a plusieurs impacts des V2 dans l'Histoire.

Il y a le côté humain, le côté technique et les avancées technologiques. Von Braun a permis le développement de moteur fusée pouvant déjà atteindre l'espace, ce qui fut une avancée considérable.

Car par la suite, une fois qu'il s'était rendu aux américains, il a tout d'abord travaillé pour la Redstone Arsenal : une fabrique de missiles guidés. Ce qui lui a permit de travailler sur un projet, et pas des moindres pour l'époque : la mise en orbite d'un satellite artificiel grâce au missile balistique Redstone et de son lanceur. Mais le contexte politique de l'époque fait que le président Eisenhower relégua cette idée pour laisser la marine le faire, ce qui fut un échec.

Mais quand les Russes réussirent la mise en orbite du Spoutnik 1, Von Braun joua un rôle clé dans la mise en orbite du premier satellite américain.

Par la suite, la NASA fut fondée et Von Braun fut placé comme directeur du Centre de vol spatial Marshall, il participa à bien des programmes dont Appollo où il fut chargé de la conception de Saturne V.

Saturne V en plein décollage

Ainsi toutes ces innovations (russes comme américaines, mais pas que), ont permis d'accumuler des techniques et un savoir fou, comme par exemple des satellites et la possibilité de marcher sur la Lune.

D'un point de vue scientifique nous avons accompli bien des choses !

Je rappelle qu'à l'heure actuelle, ce qui pouvait passer pour de la fiction dans les années 60-80, c'est-à-dire d'habiter sur d'autres planètes, n'est plus. Bien des projets sont en cours pour coloniser la Lune.

Mais d'un point de vue humain ?

Avant d'en arriver là, développer l'idée et la théorie des fusées moteurs est une chose, les construire à des fins meurtrières en est une autre.

La construction des V2 a coûté plus de vies que les fusées en ont tués. En effet, afin d'en construire de manière importante, ce sont les prisonniers des camps de concentration qui sont venus servir de main d'œuvre. Surveillés par les SS, ils travaillaient dans des conditions déplorables.

D'après les sources, le camp de Dora (qui "fournissait" les hommes pour les projets d'armement) coûta la vie à environ 20.000 personnes dont 10.000 mortes par épuisement.

Évidemment, Von Braun dira qu'il ne savait pas pour les conditions de "travail" des forcenés, la manière dont ils étaient traités etc.

Ainsi, des hommes ayant servi le IIIème Reich se sont retrouvés à la tête de certaines grandes institutions alliées.

Car il est une réalité que si des hommes ont un savoir et des connaissances et une capacité à réaliser ce qu'ils entreprennent, quelque soit le milieu dans lequel ils ont plongés (nazisme, tortures, renseignement), les vainqueurs d'une guerre peuvent se les approprier pour servir leurs intérêts

A la fin de la Seconde Guerre mondiale, beaucoup d'hommes de sciences, de SS (officiers), ingénieurs furent recueillis par les deux nouvelles grosses puissances pour mener leur futur conflit.

Finalement, on se rend compte que les Alliés ont bien profité des avancées technologiques apportées par les scientifiques du régime nazi et sont même allés en recruter quelques uns. Quand l'appât de la connaissance devient plus important que la moral...

--------------------------------------------------

1 La mécanique céleste permet de décrire les mouvements d'objets astronomiques, exemple : Les planètes, étoiles, satellites à l'aide des mathématiques et de la physique.

2 Un propergol est un produit de propulsion, c'est-à-dire qu'il est composé d'un comburant et d'un combustible, les ergols, qui eux sont au début séparés. La réaction chimique, entre cet oxydant et ce réducteur (les ergols donc) fournira l'énergie au moteur-fusée (c'est-à-dire quand les ergols au préalable séparés se retrouvent dans la chambre à combustion).

3 Une chambre de combustion est, en reprenant le terme de chambre, un environnement presque fermé, avec une « porte ». Dans cette chambre, on y créait volontairement des combustions entre des éléments chimiques afin de créer une force (ainsi que le travail d'une force). La porte « ouverte » de la chambre, permet aux gaz de s'évacuer.

4 Comme dit plus haut, les ergols sont des produits initiaux séparés. Ils sont composés d'oxydants (les comburants) et réducteurs (combustible), ils permettent de fournir de l'énergie.

5 GIFAS : Groupement des industries françaises aéronautiques et spatiales.

Bibliographie

  • Cours d'Hammer qui suit un cursus scientifique
  • Stefan Brauburger et Gundula Bavendamm, Wernher von Braun : Entre nazisme et rêves de fusées, Jourdan Editeur, 2010, 314 pages.
  • Roger Gucciardi, Les fusées V2 et l'arme atomique allemande, Cheminements, 2008, 107 pages.
  • Giles Sparrow (coll.), Jean-Pierre Haigneré (Préface), Buzz Aldrin (Préface), La conquête de l'espace, Flammarion, 2008, 320 pages.
  • La courses aux fusée : à la conquête de l'espace - Documentaire diffusé sur Arte.

En jeu vidéo

  • Sniper Elite V2
  • Buzz Aldrin's Space Program Manager
  • Hammer Le petit Napoléon, Testeur, Chroniqueur, Star de Youtube. Email - Twitter

  • "Ce qui ne me tue pas me rend plus fort." Alexandre III le Grand
  • "Du sublime au ridicule, il n'y a qu'un pas." Napoléon Bonaparte