1964 – 2014 : il y a 50 ans, Ranger 7 prenait les premières photos à bout portant de la Lune

Le programme Ranger est une série de 9 missions non habitées lancée par les Etats-Unis dans les années soixante, entre 1961 et 1965, dont l’objectif était d’obtenir les premières images à bout portant de la surface de la Lune : des informations topographiques de première importance utiles pour les projets Surveyor et Apollo.
Les navettes Ranger étaient conçues pour prendre des images de la surface de la Lune, et les transmettre à la terre jusqu’à ce que la navette soit détruite lors de son impact avec la surface lunaire. Une série d’incidents ont conduit à l’échec des six premiers vols.
Ranger 7 fut la première mission spatiale à transmettre à la Terre avec succès des images de la lune. Ce fut aussi le premier vol totalement réussi du programme Ranger. Lancée le 28 juillet 1964, Ranger 7 atteint la Lune le 31 juillet 1964.

Ranger 6, 7, 8 et 9 étaient des vaisseaux de type Block 3. Ces vaisseaux reposaient sur une base en aluminium de forme hexagonale d’1,50 m de large sur laquelle étaient montées les unités de propulsion et d’alimentation, elles-mêmes surmontées d’une tour conique ouverte sur le côté où se trouvaient les caméras télévision. Deux ailes de panneaux solaires, large de 739 mm et longue de 1 537 mm, étaient situées à l’opposé l’une de l’autre de chaque côté de la base pour une envergure totale de 4,6 m. Une antenne parabole orientable était accrochée à la base, éloignée ainsi des panneaux solaires.
Une antenne cylindrique quasi multi-directionnelle était installée au sommet de la tour conique pour une hauteur totale de l’ensemble de 3,6 m.

L’engin avait à son bord six caméras télévision Vidicon. Les caméras étaient installées selon deux chaînes séparées, chacune contenant ses propres alimentations, horloges, et émetteurs pour augmenter la fiabilité et la probabilité d’obtenir des images de qualité. Aucune autre fonctionnalité n’était prévue à bord de Ranger 7. La première chaîne se composait de deux caméras à scanning complet, l’une grand angle (25 degrés de champ et 25 mm de longueur de focale) désignée caméra A, l’autre la caméra B pour des angle rapproché (8,4 degrés de champ et 76 mm de longueur de focale). La deuxième chaîne se composait de quatre caméras à scanning partiel, p-cameras équipées de deux optiques téléphoto et de deux optiques grand angle.

Les trois caméras positionnées sur le rang du bas étaient montées avec l’objectif 25 mm f:0,95 d’Angénieux et destinées aux prises de vues grand angle dans des logements spécialement modifiés, alors que les trois caméras du haut étaient équipées des mêmes optiques B&L 76 mm f:2 Super-Baltar utilisées pour Ranger 6 et destinées aux prises de vues serrées. Les optiques grand angle 25 mm Angénieux furent ajoutées à l’équipement des Ranger 7 et autres missions Ranger. Ainsi les trois missions accomplies du programme Ranger utilisaient des optiques Angénieux alors que les six précédentes sans optique Angénieux échouèrent.

Ranger 7 a pu transmettre des photos jusqu’à son impact sur le sol lunaire, dénommé par la suite Mare Cognitum au sud du cratère Copernicus. Le système de caméras à scanning complet commença à transmettre des images à 1308 UT le 31 juillet 1964, 17 mn 13 s avant son impact sur le sol. Le système à scanning partiel commença quant à lui à transmettre à 1312 UT, 13 mn 40 s avant l’impact. La dernière transmission du système à scanning complet eut lieu entre 2,5 et 5 secondes avant l’impact, alors que la dernière image à scanning partiel fut prise entre 0,2 et 0,4 secondes avant l’impact et donnant une résolution de 50 cm. Le mouvement de l’image devient plus important sur les dernières images. La mission Ranger a rapporté 4 308 clichés de la lune d’excellente qualité, environ 1 000 fois meilleure que celle faite avec les télescopes les plus sophistiqués depuis la Terre.

Parallèlement au programme Ranger, Angénieux collabora avec la NASA pour la préparation du programme Apollo dont l’objectif était d’envoyer un homme sur la Lune. La NASA mit en place les programmes Mercury (1958-1963) et Gemini (1964-1966) dans le but de tester les configurations d’équipement et de maitriser les techniques de manœuvres pour les astronautes à proximité de la Terre avant leur voyage vers la Lune.
Alors que le programme Mercury avait pour but d’envoyer un homme dans l’Espace, le programme Gemini visait le contrôle de l’engin spatial. Une optique fixe Angénieux 18 mm montée sur caméra Maurer était à bord du vaisseau Gemini X dont l’objectif principal était la rencontre avec une fusée Agena, son amarrage avec sortie extra-véhiculaire. Gemini X fut la première mission totalement réussie du programme Gemini.

En mai 1969, le vaisseau Apollo 10 embarquait une caméra TV couleur Westinghouse équipée d’un zoom Angénieux 6x25 mm qui a fourni les premières images vidéo couleur de l’équipage et de la lune de près. La même caméra fut utilisée dans le module de commande Apollo 11, prenant en direct des images en couleur des astronautes Niels Amstrong and Buzz Aldrin dans leur voyage sur la Lune. Une caméra film 16 mm avec une optique Angénieux 18 mm était aussi à bord du module de commande prenant depuis une fenêtre des images de la manœuvre de séparation et d’amarrage du module lunaire.

Au cours de la mission Apollo 12, en novembre 1969, la caméra couleur TV Westinghouse fut installée sur la Lune mais, après avoir été exposée au soleil, ne put prendre d’images. Les premières images vidéo en couleur depuis la surface de la Lune furent prises lors de la mission Apollo 14 en janvier 1971 grâce à un zoom Angénieux 25-150 mm.

Voir ci-dessous une vidéo publiée lors du vol Ranger 7, montrant une séquence des images prises par la navette. Les cadrages présents sur la vidéo proviennent tous de la caméra grand angle équipée de l’objectif Angénieux 25 mm ouvrant à 0.95.
— La video n’est plus disponible ---