C'est à ce jour J que l'on donne le nom de fenêtre martienne. Comme la conjonction intervient une fois tous les 780 jours, cette fenêtre ne s'ouvre qu'environ tous les 25 mois.

Pour Vénus, le jour J se situe 88 jours avant la conjonction, qui intervient tous les 584 jours : il y a donc une fenêtre vénusienne tous les 19 mois.

En 1968, il n'y a pas eu de fenêtres ouvertes vers ces deux astres ; en revanche, 1969 offrait une fenêtre vénusienne et une autre martienne, axées respectivement sur les 13 janvier et 2 mars.

Axé sur ces deux seules dates, un lancement précis au jour J, à la vitesse requise, assure, avec la moindre dépense de propergol, la rencontre de la sonde et de la planète au point de tangence de leurs orbites.

Toutefois, au prix d'un supplément de propergol, cette meurtrière étroite d'un jour peut être élargie sur des semaines : l'orbite de la sonde coupe alors celle de la planète et la rencontre a lieu plus ou moins loin du point théorique de tangence. En retardant le lancement (par rapport au jour J) à concurrence de l'excès d'énergie disponible dans la fusée, on réduit sensiblement la durée du voyage, ce qui accroît les chances de réussite de la sonde (la fiabilité des composants diminue avec le temps).

La Lune

Les fenêtres lunaires ne sont pas imposées par des considérations énergétiques. Dans ce cas, on se propose d'atteindre un site déterminé de la Lune, soit pour l'explorer, soit parce que le terrain y est favorable à l'atterrissage, ou encore pour profiter d'une température ou d'un éclairement favorables (la nuit lunaire dure deux semaines !).

D'où la nécessité d'effectuer le lancement au moment opportun du cycle lunaire, tout retard se traduisant par un décalage en longitude du point où aura lieu l'atterrissage ; par exemple, tout retard dans le lancement d'un véhicule Apollo impose un changement de site jusqu'au septième jour, après quoi le vol doit être ajourné jusqu'à la lunaison suivante.

Un horaire doit être observé aussi pour le retour sur la Terre : le meilleur moyen pour un astronaute américain de ne pas avoir à amerrir dans la mer Caspienne est encore de quitter la Lune par la bonne fenêtre.

L'année planétaire

Cette année a été l'année planétaire par excellence, car les lois de la mécanique céleste la rendaient propice à l'exploration par sonde spatiale des deux planètes les plus proches de la Terre. Au cours du premier semestre 1969, deux engins Venusik ont fait le voyage vers Vénus, pour le compte de l'Académie des sciences de l'URSS ; à la date du 30 juin, deux sondes Mariner, lancées par la NASA américaine, se dirigeaient vers la planète Mars.

Abord difficile

Le plus perfectionné de ces messagers est la sonde Vénus (Venera, en russe), engin de 1 130 kg qui, déployé dans l'espace, a une envergure de 4 m, autour d'un corps central de 1,1 m de diamètre et long de 3 m. Il est constitué par deux modules : le compartiment orbital et la sonde planétaire. Le premier est essentiellement le véhicule porteur du second (mais, durant le voyage, on lui fait jouer aussi un rôle scientifique) ; le second est la partie largable, qui se sépare de l'engin à l'approche de la planète et qui porte l'équipement spécialement conçu pour l'étude de cette dernière et de son atmosphère.

Le compartiment orbital dispose d'un moteur-fusée du type vernier — avec lequel on procède, à quelque 15 millions de kilomètres de la Terre, à une ultime correction de la trajectoire —, ainsi que de petites fusées asservies à des capteurs du Soleil et de l'étoile Canopus, qui permettent d'orienter convenablement l'engin, puis de le stabiliser.

Deux panneaux solaires de 1,30 m² assurent, au moyen d'accumulateurs-tampons, l'alimentation des équipements du bord (instruments de mesure, ordinateurs chargés de contrôler l'accomplissement du programme du vol, récepteurs et émetteurs pour la télécommande, le contrôle et la transmission des informations recueillies par la sonde, etc.).

Le long du voyage, le véhicule est utilisé pour l'étude scientifique du milieu interplanétaire. Il est notamment porteur d'un magnétomètre (mesure des champs magnétiques), de détecteurs de particules (rayons cosmiques, vents solaires, etc.), de capteurs de météorites, etc.

La sonde

À l'approche de la planète, le compartiment orbital largue la sonde planétaire proprement dite, capsule sphérique d'un mètre de diamètre et pesant 400 kg, à la paroi revêtue d'un matériau hautement réfractaire, qui doit protéger l'intérieur contre l'énorme chaleur dégagée par le frottement avec l'épaisse atmosphère de la planète.