Éd. 1969Le 16 janvier, des manœuvres effectuées automatiquement et parachevées manuellement amènent les deux vaisseaux à 100 m l'un de l'autre, puis provoquent l'accostage et la réunion.
La station orbitale
Pour la première fois, deux satellites habités n'en font qu'un, dont le commandement revient à Volynov. On voit à la télévision les deux ingénieurs revêtir des combinaisons spatiales remarquablement souples ; puis, au cours de la 35e révolution, Khrounov, abandonnant Soyouz 5, sort dans l'espace et pénètre dans Soyouz 4, où il sera rejoint peu après par Elisseiev. À 13 h 55, les deux engins se séparent.
Dès le lendemain, c'est le retour au sol de la capsule du Soyouz 4, qui, partie avec un seul homme à bord, en ramène trois. L'autre vaisseau spatial poursuit son vol, au cours duquel Volynov exécute des manœuvres et effectue différentes expériences avant d'atterrir, à son tour, le 18.
L'hiver 1968-1969 a vu l'astronautique s'engager dans la voie d'expériences décisives qui laissent grandes ouvertes les portes d'accès aux deux domaines qu'elle convoitait : l'exploration d'autres mondes par l'homme ; la création de bases permanentes hors de la Terre.
Fin prêts
En fait, une inconnue subsiste : le module lunaire (LM), petit véhicule qui doit faire la navette entre le vaisseau spatial et le sol lunaire, n'a pas encore été essayé. Or, il convient de mettre au point des manœuvres telles que : la séparation des deux véhicules, le réglage du moteur de freinage du LM qui assure la descente en douceur vers la Lune, la séparation de la partie supérieure de ce LM (la partie inférieure, destinée à lui servir de plate-forme d'envol, doit rester sur la Lune) et, enfin, l'accostage avec le vaisseau resté sur orbite.
Ici encore, il aura suffi de deux vols. Celui d'Apollo 9 se déroule autour de la Terre du 3 au 13 mars. Tandis que David Scott reste aux commandes du vaisseau, James McDivitt et Russel Schweickart prennent place dans le LM et réussissent toutes les opérations du programme qui pouvaient être simulées près de la Terre.
Lors du vol d'Apollo 10, lancé le 18 mai, le module lunaire donnera toute satisfaction. Le 22, tandis que John W. Young reste aux commandes du vaisseau sur une orbite circulaire, à 110 km du sol lunaire, Thomas P. Stafford et Eugène A. Cernan décrochent lentement, avec leur LM et engagent une descente qui les amène à survoler la mer de la Tranquillité, à 15 124 m au-dessus du site prévu pour le premier atterrissage de l'homme sur la Lune. Puis, simulant le décollage du sol lunaire, ils s'élancent vers le haut en abandonnant la moitié inférieure du LM. Leur véhicule est pris alors d'oscillations imprévues, mais Stafford ne tarde pas à le stabiliser. Enfin, c'est l'accostage avec Apollo, à bord duquel les deux hommes rejoignent leur camarade. Le moteur du LM est mis alors en marche et cette épave spatiale va se placer sur une orbite solaire. Enfin, le 2 juin, c'est l'amerrissage des trois astronautes dans le Pacifique.
Cette fois-ci, la route qui mène à la Lune est bel et bien ouverte.
Les « fenêtres » spatiales
Une fois lancée, une sonde spatiale se déplace dans l'espace interplanétaire suivant un trajet purement balistique : c'est une planète artificielle soumise aux lois de la mécanique céleste.
Une nouvelle dépense de force propulsive n'a lieu — éventuellement — que durant des temps très courts, pour une correction de trajectoire. Toute autre façon de procéder conduirait à des dépenses de propergol impossibles dans l'état actuel des techniques.
La trajectoire la plus économique en propergol est l'ellipse de transfert. Elle est tangente à celle de la Terre par une extrémité de son grand axe et à celle de la planète par l'autre. Comme l'engin et la planète visée décrivent des trajectoires différentes à des vitesses inégales, le lancement doit avoir lieu au moment où la planète, la Terre et le Soleil forment un certain angle, calculé en sorte que, selon le cas, la sonde rattrape la planète ou soit rattrapée par elle dans leur course autour du Soleil, et que l'une et l'autre parviennent au même instant au point de tangence de leurs orbites.
Dans le cas d'un tir vers Mars, cette coïncidence est assurée en lançant l'engin le 96e jour précédant celui où Mars et la Terre se trouvent alignés avec le Soleil du même côté de ce dernier (conjonction).