Premiers animaux spatiaux américains

Au début de l’ère spatiale les américains procédèrent au lancement expérimental de plusieurs animaux aux fins d’étudier les conséquences physiologiques d’un vol spatial en vue du vol habité. Les États-Unis ont lancé des charges utiles contenant des primates principalement entre 1948-1961 et effectuèrent un vol en 1969 et un en1985. La plupart des singes avaient été anesthésiés avant le décollage.

Dans l’ensemble trente-deux singes ont volé dans le programme spatial, mais aucun n’a volé plus d’une fois. De nombreux singes doublures ont participé aux programmes, mais aucun n’a jamais volé. Des singes de plusieurs espèces ont été utilisées, y com-pris les singes rhésus, des macaques de Buffon, des singes-écureuils, et des macaques à queue de cochon. Certains chimpanzés ont également été utilisés. Pour cela après la V2 et l’Aerobee, deux lanceurs, dérivés de missile furent utilisés : la Jupiter et plus tard la Mercury-Redstone. Après les vols de Shepard et Grissom, une Mercury-Atlas 5 fut utilisée. Le missile Jupiter est parfois confondu avec une autre fusée de l’Armée de l’Air américaine : le lanceur Jupiter-C également appelée Juno I. Cette dernière était un missile Redstone transformé en lanceur par ajout de trois étages supérieurs à poudre composés d’assemblage en fagot de corps de missiles Sergeant.

Conçue pour effectuer des tests de rentrée atmosphérique d’ogive nucléaire, elle pouvait atteindre 1 000 km d’altitude et 5 300 km de distance. Avec quelques modifications, elle fut utilisée pour lancer le premier satellite américain Explorer 1 à la suite de la défaillance du lanceur Vanguard. Le missile Jupiter, comme le missile Redstone, avait été transformé en lanceur par ajout d’étages supérieurs à poudre. La carrière de la fusée résultant de cet assemblage et baptisée Juno II fut relativement brève (10 vols entre 1958 et 1961). La Mercury-Redstone utilisée pour les vols habités était dérivée de la Jupiter-C, elle-même dérivée du missile Redstone origine avec une liste conséquente de modifications dont l’allongement des  réservoirs.  De  plus la poussée du moteur avait été augmentée. En outre le carburant Hydyne (composé de 60% d’UDMH et de 40% de diéthyltriamine (DETA)), avait été remplacée par de l’alcool pour des raisons de toxicité. Le comburant étant  resté  de  l’oxygène  liquide. Pour répondre aux besoins d’un lanceur civil plus puissant en attendant la Saturne V, von Braun développa les fusées Saturn-I et IB dont le premier étage était constitué du corps d’un missile Jupiter en position centrale et de 8 corps de missile Redstone.

Les premiers vols biologiques avant l’ère spatiale.

e tout premier singe astronaute a été Albert, un singe rhésus, qui, le 11 juin 1948 montait à plus de 63 km sur une fusée V2. Albert est mort de suffocation pendant le vol.

Albert a été suivi par Albert II qui a survécu au vol V2, mais il est mort sur l’impact le 14 juin 1949. Albert II était devenu le premier singe dans l’espace puisque son vol avait atteint 134 km. Albert III mourut à 10,7 km d’altitude dans une explosion de sa V2 le 16 septembre 1949. Albert IV embarqué sur le dernier vol V2 est mort le 8 décembre de cette année. Son vol avait atteint 130.6 km. Albert I, II et IV étaient des singes rhésus tandis qu’Albert III était un singe cynomolgus.

Des singes se sont ensuite envolés sur des fusées Aerobee. Le 18 avril 1951, un singe, peut-être appelé Albert V, est mort en rai-son de l’échec de l’ouverture du parachute. Yorick, aussi appelé Albert VI, avec ses coéquipières onze souris, est devenu le premier animal à survivre au vol d’une fusée, le 20 septembre 1951; mais, il est mort deux heures après l’atterrissage. Deux des souris moururent aussi après la récupération. Tous les décès ont été considérés comme liés au stress de l’échauffement de la capsule fermée sous le soleil du Nouveau-Mexique en attendant l’équipe de récupération. Le vol d’Albert VI avait atteint 70 km d’altitude. Patricia et Mike, deux singes cynomolgus, avaient volé le 21 mai 1952 et avaient survécu, mais l’altitude atteinte était seulement de 26 km.

Les premiers vols biologiques de l’ère spatiale.

Le missile Jupiter a été utilisé dans le cadre d’une série de vols d’essai biologiques sous-orbitaux.

Le 13 décembre 1958, le Jupiter AM-13 fut lancé de Cap Canaveral en Floride avec à son bord un singe écureuil d’Amérique du Sud surnommé «Gordo». L’apogée atteinte fut de 500 km. Les données de télémétrie envoyées durant le vol démontrèrent que le singe résista successivement à 10 g de poussée (100 m/s_), à 8,3 minutes d’apesanteur,puis à 40 g (390 m/s_) et 10 000 km/h (4,5 km/s) à son entrée dans l’atmosphère. Le singe écureuil avait bien résisté au vol et à la phase de rentrée sans effets biologiques néfastes. Le vol fut un succès et l’impact au retour très précis. Le facteur de charge important rencontré fut la conséquence d’une interaction qui apparut lors de la séparation de l’ogive entre le propulseur et l’arrière de celle-ci. Un câble entre les deux éléments n’avait pas été enlevé avant le lancement. Malheureusement le parachute de secours de l’ogive ne fonctionna pas et Gordo ne survécut pas.

 

 

Un autre vol biologique eut lieu le 28 mai 1959. À bord du Jupiter IRBM AM-18, furent embarqués un singe Rhésus de 3,2 kg surnommé « Able » et un singe écureuil femelle d’Amérique du Sud de 310 g surnommé « Baker ». Ils étaient accompagnés d’un package biomédical composé de levure, maïs, graines de moutarde, larves de mouches, sang humain, naissain de moules, et œufs de poisson.Le but de la mission était de tester les effets des rayons cosmiques, de l’accroissement du nombre de g, et l’apesanteur sur des passagers vivants et sur les échantillons biomédicaux. L’ogive du missile avait été envoyée à une altitude de 579 km et à une distance de 2 700 km au large de la base de Cap Canaveral. Les données de télémétrie étaient normales pour les conditions rencontrées par les animaux. Pendant la phase d’accélération aux plus forts g la température du corps, la respiration, le rythme du pouls, les battements du cœur augmentèrent mais restèrent dans des limites tolérables. Pendant la période d’apesanteur, les réponses physiologiques d’Able et Baker approchèrent de la normale et ont même laissé supposer qu’ils somnolaient ou étaient proches de la somnolence. Lors de la rentrée, les valeurs enregistrées augmentèrent mais lors de l’atterrissage elles redevinrent quasi normales. Ils avaient ainsi résisté à une accélération 38 fois supérieure à la gravité normale et étaient restés en apesanteur durant environ 9 minutes. Ils résistèrent à une vitesse supérieure à 10 000 km/h (4,5 km/s) durant 16 minutes de vol. Après l’amerrissage, l’ogive de Jupiter qui transportait Able et Baker fut récupérée dans la mer par l’USS Kiowa ATF-72. Ce vol fut une autre étape démontrant que la vie pourrait être maintenue dans un environnement spatial. Les singes ont survécu au vol mais, quatre jours après, Able succomba suite à une réaction à l’anesthésie durant une intervention chirurgicale destinée à enlever une électrode médicale. Baker est mort le 29 novem-bre 1984 à l’Alabama Space and Rocket Center d’Huntsville. Gordo, Able et Baker sont seulement trois des nombreux singes qui ont été envoyés dans l’espace préalable-ment au vol habité américain. Able a été pré-servé, et est maintenant exposé au Smithsonian Institution’s National Air and Space Museum.

Les porcs et les souris dans l’espace et le projet Mercury

Le 6 mai 1959, les porcs qui devaient aller dans l’espace avaient été éliminés en tant que sujets pour des tests en vol avec le lanceur Little Joe utilisé pour tester le système de sauvetage de la capsule Mercury. Des études avaient révélé qu’ils ne pourraient pas survivre de longues périodes de temps en vol sur leur dos.

Cependant, McDonnell avait eu recours à un porc, «Gentle Bess», pour tester un support déformable à l’impact, et le test avait réussi. Le 13 octobre 1963, une Atlas D de l’USAF avait lancé à Cap Canaveral une ogive contenant trois souris noires SALLY AMY MOE à 120 km et 926 km de portée à 27 000 km/h. L’ogive a été récupéré dans la zone cible à proximité de l’île d’Ascension à 80 km de port Canaveral. Les trois souris survivantes du vol étaient en bonne condition.

Ham le chimpanzé

Ham, né en août 1956, de son vrai nom Chang, également connu sous le nom de «Ham le chimpanzé», est le premier hominidé à être allé dans l’espace. C’était un chimpanzé mâle de 19 kg. Ham est l’acronyme du laboratoire qui l’a préparé pour son vol historique, le Holloman Aerospace Medical Center, localisé au Nouveau-Mexique. Identifié chimpanzé 65 il n’a été baptisé «Ham» qu’après le succès de la mission. Sélectionné parmi trente autres de ses congénères après un entraînement de près de quatre ans, c’est l’un des deux singes qui furent préparés le matin du vol prévu pour Mercury-Redstone 2. Un deuxième chimpanzé, une femelle, fut également équipé. Mais les qualités de cran, d’écoute, d’énergie firent de Ham le chimpanzé sélectionné pour le vol. Ham avait démontré qu’il était non seulement le plus intelligent, mais aussi le plus docile. Il s’agissait d’une répétition pour un vol balistique habité à venir dans quelques semaines par l’astronaute Alan Shepard du programme Mercury.

Ham fut lancé par un ciel d’un bleu parfait sur Cape Canaveral pour ce vol suborbital dans Mercury-Redstone 2, le 31 janvier 1961 à 11h55. La sur-accélération du lanceur couplé à la vitesse de son éjection entraîna pour la capsule spatiale une altitude plus élevée (251 km) et une plus grande portée que prévu. En outre, l’épuisement rapide de l’oxygène liquide provoqua un signal qui sépara le satellite du véhicule de lancement quelques secondes plus tôt. Il amerrit 16,5 minutes plus tard 672 km plus loin et à 111 km du navire de la flotte de récupération le plus proche USS Ellison DD-864. Deux hélicoptères MAG-26 du navire principal USS Donner LSD-20 arrivèrent les premiers avant le destroyer USS Ellison sur la position de la capsule et récupérèrent l’astrosinge Ham après son vol suborbital réussi et l’amerrissage dans l’océan Atlantique, près de la Grande Bahamas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lors de la récupération de la capsule, l’équipe de récupération trouva deux trous dans le bouclier de titane de la capsule causé par l’amerrissage de celle-ci, et elle trouva également une vanne ouverte. La fuite et l’intrusion de l’eau de mer commencèrent à faire sombrer la capsule, mais l’un des hélicoptères de récupération souleva la capsule avec Ham et l’emmena en sécurité sur le pont de l’USS Donner. Lors de l’appontage après son vol, Ham fut trouvé en bonne condition et en bon état physiologique. Il accepta sa récompense qui consistait en une pomme et une demi orange offertes par son entraineur. Mais un peu plus tard quand on lui a montré le vaisseau spatial, il était visuellement évident qu’il n’avait plus aucun intérêt à coopérer avec le programme de vol spatial. Malgré le facteur de sur-accélération, le vol a été considéré comme une réussite. Le singe spatial s’était superbement comporté lors de son vol suborbital. Son vol donnait la preuve qu’un astronaute pouvait survivre à un vol suborbital du programme Mercury. Pourrait-il se comporter aussi parfaitement ? Ham est mort le 19 janvier 1983. Sa tombe se trouve devant le New Mexico Museum of Space History, à Alamogordo. Ham fait partie de la légende de la conquête spatiale. Un film retrace l’aventure de ce premier aventurier revenu vivant de l’espace : “Ham, un chimpanzé dans l’espace” qui a été diffusé le 5 juillet 2009 sur France 5.

Goliath

Le 10 novembre 1961 GOLIATH, un singe écureuil, est mort dans l’explosion de sa fusée Atlas E, 35 secondes après son lancement. Cet accident jeta le doute sur la fiabilité de la fusée Atlas utilisée pour le programme Mercury. Mais comme la version D, dont la fiabilité était éprouvée, était la seule utilisée, il n’y eut aucune incidence sur le programme Mercury.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Enos le chimpanzé en orbite.

Enos est un chimpanzé connu pour être le premier primate non humain à avoir réalisé un  vol  orbital  autour  de  la  Terre. Le vol de l’astrosinge ENOS dans la Mercury-Atlas 5 (MA-5), le 29 novembre 1961 était une répétition en vraie grandeur du vol prochain de John Glenn prévu pour le mois de décembre 1961.

En provenance du Cameroun Français, Enos était décrit comme «un bon gars cool et non un performeur à tout crin» comme l’avait évalué le Chef vétérinaire du vol Jerry Fineg. Enos avait été acheté à la Ferme de l’oiseau rare à Miami le 3 avril 1960. Il avait accomplit plus de 1 250 heures d’entraînement pour sa mission à l’Université du Kentucky et la base Holloman de l’USAF. Son entraînement fut plus intensif que celui de Ham, car Enos devait être exposé à l’apesanteur et à de plus fortes accélérations pendant de plus longues périodes.

Dix mois plus tôt, le 31 janvier 1961, un autre chimpanzé, Ham, était devenu le premier hominidé à être allé dans l’espace et sept mois plus tôt, le 12 avril 1961, le russe Youri Gagarine était le premier Humain envoyé dans l’espace pour un vol orbital. Au sujet du vol d’Enos, Paul Haney porte-parole Affaires Publiques de la NASA, commenta à la presse : «les responsables en charge du programme Mercury avaient insisté sur la mise en orbite d’un chimpanzé, phase préalable de validation du programme Mercury avant de risquer la vie d’un astronaute humain».

Enos s’envola vers la stratosphère dans un vol presque parfait à partir du pad LC-14 à Cape Canaveral. Enos atteignit une orbite 158/237 km, inclinée à 32,6 degrés et de 88,30 minutes de période. 18 stations de poursuite surveillaient le vol d’Enos dans Mercury-Atlas 5, accompagnant le Centre Goddard et le Centre de Contrôle Mercury pour ce deuxième test du réseau poursuite. Le vol d’Enos devait durer pendant trois orbites, mais l’attitude de la capsule n’était pas stable du fait de la défaillance des moteurs de contrôle de roulis et de plus un échauffement d’un inverseur du système électrique fut constaté. Ces difficultés auraient pu être corrigées par un astronaute à bord. Les responsables de la NASA décidèrent de faire rentrer le chimpanzé et son vaisseau spatial au bout de deux orbites. La récupération fut réalisée par l’USS Stormes DD-780 à 472 km au sud-est des Bermudes. Les équipes trouvèrent un singe spatial qui sautait de joie à son amerrissage et à son retour sur Terre. Il fit le tour du pont du navire de récupération en serrant les mains de ses entraîneurs et du personnel de récupération. Il fut jugé en excellente condition physique. Le grand succès du vol d’Enos fut un point clé du développement du programme Mercury de vol spatial humain et permit de qualifier la capsule spatiale. Il contribua à la réussite du vol de John Glenn en février 1962 avec la fusée Mercury-Atlas 6 et la capsule Friendship 7. Enos décéda le 4 novembre 1962 d’une dysenterie due à une shigellose – une maladie infectieuse causée par l’un des divers types de la bactérie Shigella – et qui se révéla résistante aux antibiotiques disponibles à cette époque.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Scatback

A la fin de l’année, un singe rhésus appelé SCATBACK  avait  effectué  un  vol sub-orbital le 20 décembre 1961, mais il avait été perdu en mer après l’amerrissage. Cinq années d’interruption eurent lieu dans les vols d’animaux

Le programme de Biosatellite

Biosat était un programme de vaisseau spa-tial conçu par la NASA dans le début des années 1960 pour étudier les effets de l’environnement spatial sur les organismes vivants dans les missions. Il était équipé d’une capsule de rentrée pour récupérer sur Terre les plantes et les animaux d’essai après un mois en orbite terrestre basse. Trois lancements eurent lieu. Biosat 1 de 425 kg fut lancé le 14 décembre 1966 de Cape Canaveral par une Delta G en configuration Thor Delta G 471/D43. Il fut placé sur une orbite 295/309 km inclinée à 33,5° et de 90,40 min de période. La rentrée dans l’atmosphère de la Terre n’a pas eu lieu car la rétrofusée ne s’était pas  allumée. Le satellite n’a jamais été retrouvé. Bien que les objectifs scientifiques de la mission n’aient pas été exécutés, l’expérience avait donné une confiance technique dans le programme Biosatellite, car d’excellentes performances avaient été constatées dans la plupart des autres domaines.

Biosat 2 de 507 kg fut lancé le 7 Septembre 1967 de Cape Canaveral par une Delta G en configuration Thor Delta G 475/D51. Il fut placé sur une orbite 297/318 km inclinée à33,5° et de 90,70 min de période. La charge utile scientifique, composé de 13 expériences biologiques sélectionnées et d’irradiation, avait été exposée à la microgravité pendant 45 heures de vol orbital. Les packages d’expériences de biologie sur l’engin spatial contenaient une grande variété de spécimens, comprenant des insectes, des œufs de grenouilles, des microorganismes et des plantes. L’objectif principal de la mission Biosatellite était de déterminer si les organismes étaient plus ou moins sensibles aux radiations ionisantes en microgravité par rapport aux effets sur Terre. Pour étudier cette question, un groupe d’expériences montées dans la partie avant de l’engin spatial avait été exposé à une source artificielle de rayonnement. La mission initialement prévue pour trois jours avait été écourtée au début en raison de la menace d’une tempête tropicale dans la zone de récupération, et en raison d’un problème de communication entre le satellite et les systèmes de poursuites. La capsule biologique fut récupérée. Le management du programme et les problèmes techniques conduisirent au vol du troisième satellite avec mise en orbite d’un singe, trois semaines seulement avant que le premier homme américain ait mis le pied sur la Lune.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Biosat 3 de 695 kg fut lancé le 29 juin 1969 de Cape Canaveral par une Delta N en configuration Thor Delta N 539/D70. Il fut placé sur une orbite 363/374 km inclinée à 33,5° et de 92 min de période. L’intention avait été de faire voler un 6 kg singe mâle à queue de cochon (Macaca nemestrina) nommé BONNIE en orbite terrestre pen-dant 30 jours. Cependant, après seule-ment 8,8 jours en orbite, la mission avait été arrêtée en raison de la détérioration de la santé du sujet spatial. La capsule biologique rentra le 7 juillet 1969.

Les coûts de développement élevés avaient une forte incitation à maximiser le retour scientifique de la mission. De ce fait, les objectifs scientifiques étaient devenus extrêmement ambitieux au fil du temps, et un grand nombre de mesures avaient été réalisées sur le sujet unique de recherche en vol. Bien que la mission ait été un grand succès du point de vue technique, les résultats scientifiques furent apparemment sujets à caution. Le singe mourut peu après le retour sur Terre. Le projet avait fait l’objet de dérision énorme dans la presse, et trois autres missions prévues furent annulées.

Expériences embarquées dans la navette spatiale

De 1983 à nos jours, la navette spatiale a embarqué plus de deux douzaines de packages expérimentaux Spacelab dans son compartiment de charge utile. Les missions Sciences de la vie de Spacelab ont inclus des expériences sur les astronautes ainsi que sur les animaux et les insectes effectuées sur ces missions. On peut noter en particulier les missions suivantes :

-STS-51-B (Spacelab-3) lancé le 29 avril 1985.

-STS-61-A (Spacelab-D1) lancé le 30 octobre

1985.

-STS-40 (Spacelab Sciences de la vie 1 SLS-1) lancé le 5 juin 1991.

-STS-42 (Laboratoire international de microgravité-1 IML-1) lancé le 22 janvier, 1992.

-STS-47 (Spacelab-J), une joint-venture entre la NASA et la NASDA lancé le 12 septembre 1992.

-STS-65 (IML-2) lancé le 8 juillet 1994.

-Un record de charge utile biologique a été mis sur orbite le 17 avril 1998, lorsque plus de deux mille créatures ont rejoint l’équipage de sept membres de la navette Columbia (STS-90) pour une mission de seize jours d’intensifs essais neurologiques (NEUROLAB).

Conclusion

Au cours des 50 dernières années, les scientifiques américains et aussi soviétiques ont utilisé le monde animal pour des tests. Malgré les pertes, ces animaux ont renseigné les scientifiques beaucoup plus qu’ils n’auraient pu apprendre sans eux. Sans l’expérimentation animale des premiers jours du pro-gramme spatial de habité, les pro-grammes soviétiques et américains auraient subi de lourdes pertes en vies humaines. Ces animaux ont rendu un grand service à leurs pays respectifs plus qu’aucun humain ne pourrait ou aurait effectué. Ils ont donné leur vie et/ou leur service au nom du progrès technologique, ouvrant la voie à l’humanité pour de nombreuses incursions dans l’espace.

Yves MONIER (Membre de l’AAF et de l’IFHE)

Article paru dans la Revue IFHE « Espace & Temps » – N°7 – Décembre 2010″