La fusée du "Voyage cosmique"

Cette page concerne les fusées du film. On y découvre ainsi :
- la description générale de la fusée, son esthétique.
- la structure de l'engin à deux étages.
- l'habitacle principal, zone d'habitation.
- les plans des deux parties principales que sont l'habitacle et la soute.
- un article traite des cabines à eau, spécificité préconisée par Tsiolkovski.
- la génèse de la réalisation des scènes d'apesanteur dans l'habitacle.
- une analyse détaillée des instruments de pilotage.

La fusée

Le film comportait en son début une scène au cours de laquelle la caméra parcourait toute la longueur du hall de préparation des fusées. L'assemblage de quelques images de cette séquence permet ainsi d'avoir une bonne représentation de la fusée entière. Sa forme peut rappeler la première passion de Tsiolkovski, les dirigeables à structure métallique. La dimension de la fusée imaginée par les auteurs du film était de 100 mètres de long : c'est précisément les dimensions de la future Saturn V américaine et de la fusée lunaire soviétique N1.

La maquette utilisée dans le film était construite à l'échelle 1/25, chacune des fusées faisait donc 4 mètres de longueur !
Deux fusées identiques étaient prêtes dans le film. Elles étaient désignées par des noms dont le choix n'était certainement pas du total libre arbitre du cinéaste Zhuravlev mais plus certainement destinés à plaire : le premier vaisseau s'appelait ainsi "Joseph Staline" ["СССР-1 Иосиф Сталин"] et le deuxième vaisseau "Klim Voroshilov" ["СССР-2 Клим Ворошилов"] (Ministre de la Guerre dont le nom sera repris plus tard pour baptiser un char blindé, un tank, le KV1 qui sera produit à plus de 10 000 exemplaires).

La fusée telle que l'avait imaginée le dessinateur- décorateur Shvets. La partie avant avec ses hublots a été conservée dans la forme finale, mais le corps de la fusée sera finalement très différent.

Image parue dans le journal "La vérité du Komsomol" (Комсомольская правда) du 24 mai 1934.

Un exemple parmi les dessins remis par Tsiolkovski aux auteurs du film. Ce plan reprend la forme ronde ovoïdale préférée dès 1903 par le théoricien, mais qui ne sera pas respectée dans le film réalisé.

Dans l'aménagement intérieur Tsiolkovski avait imaginé une serre maraîchère, seule solution permettant d'assurer l'alimentation des cosmonautes durant les longs vols spatiaux.
Cette serre n'apparaîtra pour la première fois qu'en 1958 dans le film consacré à Tsiolkovski, Doroga K Zvezdam.

Structure de la fusée
Quelques autres images permettent également d'en apprécier la forme et la structure :

La disposition triangulaire des ailerons n'était pas la forme la plus communément retenue, les premières modèles de fusées des années 1930 ayant plutôt quatre ailerons disposés en forme de croix.

Cette fusée comprenait deux étages : un premier destiné au décollage, à l'accélération et la sortie de l'attraction terrestre, le deuxième étage comprenant la cabine habitable ainsi qu'un moteur permettant les manoeuvres lors de l'alunissage.
Le film montre ainsi vers sa 28 ème minute la séquence de séparation des deux étages :

Première image : la fusée est toujours entière

Deuxième image : la séparation entre les deux étages est réalisée

Troisième image : le deuxième étage poursuit seul sa course vers la lune

Ce dessin de la partie avant de la fusée a été réalisé par N. Petrov pour illustrer l'interview de V. Zhuravlev paru dans un périodique (Знание - сила) de 1954.

Image représentant le côté de la fusée (image non réelle constituée par l'assemblage de 4 images extraites de la fin du film, lors du retour sur Terre de la fusée)

Des dimensions impressionnantes.
L'intérieur de la cabine habitable est immense : les calculs de puissance du moteur étaient généreux, et Tsiolkovski et les décorateurs du film n'ont pas lésiné sur l'espace et l'aménagement. Évidemment la comparaison avec les vaisseaux qui ont été réellement construits est frappante : des cabines comme celles du Vostok russe, du Mercury américain et jusqu'à récemment celles des Apollo ou Soyouz étaient très étroites, les passagers avaient des difficultés à y entrer. Ce n'est vraiment pas le cas dans le film, la salle principale ayant un plafond de 6 mètres de hauteur !
De même on percevra que les structures paraissent faibles et trop légères pour supporter l'énorme différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur de la coque du vaisseau.

Mais ces anomalies techniques ne sont que des détails si l'on veut bien admettre que, bien que l'évaluation ne soit pas strictement exacte, pratiquement tous les problèmes rencontrés dans le vide spatial avaient été pris en compte : alimentation en oxygène, effets de l'accélération au départ et décélération à l'arrivée, apesanteur, scaphandres, doubles portes étanches,...

Les premières esquisses réalisées par Tsiolkovski permettaient d'apprécier la constitution d'une fusée habitable. De haut en bas de la fusée :
- le poste de pilotage,
- l'habitacle principal,
- la pièce des baignoires (voir plus loin les "cabines à eau"),
- le local technique,
- et enfin le réacteur de la fusée et les réservoirs de carburant et comburant.
La proportion "partie habitable / locaux techniques" est beaucoup trop forte, et une telle fusée ne pourrait jamais rejoindre une orbite terrestre, et encore moins la lune !

Maquette fusée Tsiolkovski réalisée en 1936

La fusée du film est légèrement différente de celle imaginée primitivement par Tsiolkovski, car dans le film elle est agencée horizontalement (dans le film la fusée décolle depuis une rampe de lancement horizontale comme proposé par le scientifique, tandis que dans ses premières recherches la fusée devait décoller verticalement). Mais le plan des différentes sections habitacle + local technique + carburants + réacteur restera finalement identique et dans le même ordre successif.

L'intérieur de l'habitacle a été entièrement imaginé puisque aucune fusée de cette taille n'existait à l'époque du film. Cependant on peut constater que les décorateurs se sont inspirés des seuls modèles d'habitacles disponibles : les habitacles de sous-marins. L'habitacle principal comprend ainsi des cadrans, des vannes, une barre de navigation, de la tuyauterie, les poutrelles de renfort, les hublots. Quant aux vêtements, ils seront copiés sur le modèle des scaphandriers.
C'est que les deux engins, la fusée et le sous-marin, évoluent dans un milieu hostile au sein duquel l'homme ne peut vivre par manque d'air et par écart de pression atmosphérique (excès sous la mer et absence dans l'espace)

Image du fond de l'habitacle, obtenue par l'assemblage de nombreuses images extraites du film. On peut ainsi pleinement apprécier la disposition des éléments (poste de pilotage, écran de télévision dans le vaste hublot frontal, appareils de mesure, les deux rangées de lampes indicateurs des pièces à eau), ainsi que la forme générale hexagonale. Le plafond de l'habitacle n'est jamais visible pour la bonne raison que s'y trouvaient les rails, palans et câbles destinés à simuler les scènes d'apesanteur.
Les hublots de gauche sont fermés tandis que les volets de celui de droite est ouvert.

Dans les premiers films de science fiction la taille de l'habitacle était vaste car les problèmes de poids, de rigidité, de recyclage d'air n'avaient pas été complètement étudiés pour les fusées réelles. Ce n'est qu'avec les premières vraies cabines spatiales (Vostok 1, Gagarine, 1961) que les proportions deviendront bien moindres ! Elle seront même si exiguës qu'il faudra aider les passagers à y entrer.

Image extraite de "Luna" de Pavel Klushantsev 1965 (26 ème minute) - Le calcul de la charge utile est alors au coeur de la problématique du vol dans l'espace.

Image extraite de "Premiers sur la Lune" de Alexeï Fedorchenko 2004 - La cabine décrite est très étroite, inspirée du vaisseau Vostok, et le voyageur en scaphandre ne peut y pénétrer seul.

Les plans de la fusée

L'habitacle est disposé à l'avant de la fusée, l'emplacement des hublots permettant d'en deviner la position. Il est segmenté en trois parties : la partie avant, à l'extrémité de la fusée, est l'habitacle de pilotage et de vie, la partie médiane comprend les cabines à eau surmontées d'une passerelle, la partie arrière étant la soute et le sas d'entrée.

Les différents éléments constitutifs de l'habitacle de la fusée sont les suivants : 1- la coque de la fusée. Ce qui est représenté en rouge est le volume global de la coque. Le plan concernant la partie basse de l'habitacle, sa surface est donc plus étroite que la largeur totale de la fusée. 2- la porte d'entrée. Elle se ferme par deux volets qui, après s'être joints, s'encastrent dans l'épaisseur de la coque de la fusée tels les portes d'avion actuelles. 3- le sas d'entrée permet de passer du vide extérieur à la pression atmosphérique normale de l'intérieur de la fusée. Le confinement de cette pièce est obtenu d'une part par la porte d'entrée (cf. 1), et vers la soute à bagages par un ensemble de deux portes constitué d'un volet roulant vertical puis une double porte coulissante. 4- la soute à bagages. Cette pièce sert également d'entrepôt pour le matériel et tout particulièrement la poudre (n° 4). 5- les sacs de poudre. C'est cette poudre combustible - très certainement du sodium - qui, étalée sur la surface lunaire afin de former les lettres CCCP, a permis d'indiquer aux observateurs terriens que la mission était réussie. 6- les poutrelles. Représentées sur le schéma par les zones pointillées, ce sont des poutrelles de forme triangulaire pour la rigidité, en métal ajouré pour des raisons de poids. C'est le même type de matériau que préconisait Constantin Tsiolkovski pour la construction des ballons dirigeables. 7- l'escalier d'entrée. Le passage entre la soute et la salle principale se fait en passant par dessus la partie centrale. Cette disposition est curieuse, j'ignore ce qui a justifié ce choix.		8- les cabines à eau. Constantin Tsiolkovski avait étudié que les accélérations que devraient subir les passagers lors du décollage et de l'atterrissage seraient bien mieux supportées si ces personnes étaient immergées dans un liquide de même densité que le corps humain. Pour lui la pression serait ainsi parfaitement répartie sur le corps. 9- les détendeurs d'oxygène. Les réserves d'oxygène sont situées sous deux trappes aménagées sur le plancher de l'habitacle. Deux dispositifs permettent ensuite d'en réguler la distribution. 10- les deux escaliers d'accès à la salle principale. Ce sont les homologues de l'escalier n°7. De la place principale ils permettent l'accès à une passerelle sur laquelle sont disposés deux tables et l'armoire de rangement des scaphandres. 11- les hublots. Ils sont installés sur la partie oblique basse des cloisons extérieures de l'habitacle. Chaque hublot est protégé par un rideau en deux parties. 12- les sièges d'observation. Fixés près des hublots ils permettent de contempler l'extérieur. De chaque côté un siège permet de regarder par un premier hublot vers l'avant, un autre par un deuxième hublot vers l'arrière. 13- le poste de pilotage. Complété sur sa gauche et sa droite par deux panneaux d'indicateurs fixés sur la partie avant de l'habitacle, ce poste de pilotage comprend tous les boutons et leviers nécessaires au pilotage du vaisseau. En son centre, une superbe roue de bateau. 14- l'écran de visionnage. Similaire à un appareil de télévision mais avec un écran rond, il permet de visionner différentes images, tant des équipes au sol que de l'avant de l'appareil.

Le plan de l'étage est plus simple, puisqu'il ne se justifie que par la possibilité de passage d'une pièce à l'autre. 1- l'escalier qui permet de quitter la soute à bagages pour entrer dans la pièce principale. 2- forme ronde d'utilité inconnue ? (certainement la réserve d'eau permettant l'alimentation des cabines à eau) 3- la porte d'accès à la soute.		4- la passerelle. Disposée au dessus des 3 cabines à eau, elle permet l'accès à quelques équipements (tablettes, coffres de rangement). 5- les escaliers de communication entre la pièce principale et la passerelle. De par la forme ronde du vaisseau la passerelle est plus large que la pièce principale.

Le plan en coupe de la fusée permet de mieux comprendre les deux ponts (les deux niveaux) de l'intérieur de l'habitacle. 1- la coque de la fusée. D'un diamètre d'environ 7 mètres, elle permet en son intérieur deux étages d'habitation. 2- les cloisons de l'habitacle. Elles sont en grande partie recouvertes d'un capitonnage qui amortit le choc des personnes dérivant en apesanteur. 3- les poutrelles. Deux éléments supplémentaires permettent de soutenir la passerelle.		4- les deux escaliers partant de la passerelle pour descendre vers la pièce principale. 5- le casier à scaphandres. Le casier à trois compartiments peut se fermer. L'intérieur est aménagé pour y suspendre les vêtements. Au-dessus un autre casier contient les scaphandres pour les cabines à eau. 6- les tables. Deux petites tables sont fixées sur la cloison, chacune étant dotée d'un strapontin pour s'y asseoir. 7- le sas. Fermé par un rideau vertical il permet d'isoler la pièce principale du compartiment à bagages.

Les cabines à eau C'est une idée de Constantin Tsiolkovski . Il en avait décrit le principe dans son ouvrage "En dehors de la Terre", chapitre 14 (Titre original "Вне Земли", dont la publication a commencé en 1918 dans la revue "La Nature et les Gens" - "Природа и люди"). Les extraits suivants sont issus d'une conférence fictive donnée par Galilée et Helmholtz : "... je n'arrive pas à comprendre, dit un jeune ouvrier, pourquoi la pesanteur, dont l'effet est terrible au début de l'explosion à l'intérieur de la fusée, n'écrase pas les voyageurs. Vous disiez qu'elle devait augmenter 10 fois, pour un très bref délai, il est vrai. Donc si je pèse 80 kg, j'en pèserai 800 kg dans la fusée. Si ma tête pèse 3 kg, elle en fera 30. ... Les vaisseaux sanguins doivent éclater sous l'effet de la pesanteur. - Mais c'est vrai murmura-t-on dans l'assistance. - C'est juste, confirma Galilée. Mais nos amis resteront sains et saufs, car ils se trouvent étendus dans un liquide de la même densité que la densité moyenne de leur corps. Vous allez comprendre avec l'expérience suivante. Voyez-vous cette figure d'homme ? Elle est très fragile, étant d'une matière peu résistante. Je la laisse tomber, elle se casse en plusieurs morceaux. Mais j'en prends une autre, exactement la même, et je l'introduis dans une boule solide et transparente, rempli d'un liquide de même densité que la figurine. Vous voyez qu'elle ne monte ni ne descend bien que j'agite fortement la boule. Jetons-la, donnons des coups de marteau. Vous voyez : la figurine reste intacte. Je place cette boule dans une machine centrifuge et, par la rotation, j'augmente cent fois le poids de la figurine, de la boule et du liquide. Vous pouvez constater que tout est resté intact. ... - La densité des parties du corps humain n'est pas égale : les os, les muscles, la graisse ne sont pas de la même densité, poursuivit Galilée. On constate donc une certaine tension entre ces parties, qui arrive à une grandeur considérable avec une pesanteur énorme. Même si elle est décuplée, la rupture des tissus ne se produira pas. En effet, la même expérience peut être faite sur les êtres vivants, poisson, grenouille, etc. La pesanteur peut être augmentée 100 fois. Vous voyez que tous sont bien en vie.". Tsiolkovski imaginait alors des récipients devant contenir les passagers allongés : "Chacun plongea dans le liquide de son fourreau, respirant par le tuyau. Les membres étaient libres dans leurs mouvements, on pouvait manier les manettes de commandement qui se trouvaient aussi dans le liquide. ... Il pouvait parler à ses camarades au moyen de tuyaux acoustiques.". Il décrivait alors les fourreaux en forme de cercueil. Nul doute que pour le film une solution plus gaie devait être choisie : trois cabines à eau, à la porte vitrée, furent alors créées.	Les trois cabines à eau. Les mêmes cabines lors de l'ouverture des portes Dans la cabine le pilote a accès à certaines commandes. Les voyageurs revêtent un scaphandre léger avant d'entrer dans les cabines.
Dans ces premières études, Tsiolkovski avait préconisé des hamacs pour rendre supportable les effets de l'accélération : c'est une solution similaire qui sera ensuite employée lors de la vraie conquête de l'espace, à savoir des sièges en position semi-allongée équilibrant la répartition sanguine dans le corps des cosmonautes. La solution des cabines à liquide se heurtait à une difficulté majeure : le poids du liquide ! Tout excédent de poids étant traqué, chaque kilogramme superflu éliminé, le remplissage de chacune des trois cabines représentait 2m x 1,2m x 0,75m = 1,8 mètres cubes, soit plus de 5 mètres cubes d'eau donc environ 5 tonnes pour l'ensemble ! Un tel poids, équivalent à 50 personnes et leurs équipements, est totalement prohibitif.
....
Plan dessiné par Tsiolkovski, représentant une cabine à eau, sous la forme d'une baignoire plutôt qu'une douche. Ce compartiment fermé, ressemblant à un cercueil, devait être monté sur un axe horizontal. C'est pratiquement ce principe qui sera utilisé par Byron Haskin en 1958 pour son film "From the Earth to the Moon, by Jules Verne". Une fois de plus les deux grands auteurs ont été les inspirateurs. Nota : on peut également lire une description des "cercueils" dans le livre de Beliaev "Le saut dans le vide", première partie, chapitre 10. L'auteur précisait que le liquide utilisé était de l'eau salée. Zhuravlev avait un instant ambitionné de faire un film sur la base de ce livre dédié à Tsiolkovski (ce dernier avait alors préfacé la deuxième édition de ce livre en mars 1935).
Enfin, il est intéressant de constater que l'idée de Tsiolkovski, bien que n'ayant jamais réellement été appliquée, est longtemps restée dans les pensées des cinéastes et de leurs scénaristes. Une brillante preuve peut en être apportée par le film de Paul Anderson "Event Horizon" produit en 1997 : le scénariste Philip Eisner y reprend le principe des cabines à eau afin de permettre aux voyageurs de résister à la très forte accélération du vaisseau.

Enfin, pour clore ce paragraphe voici un extrait d'un des dessins remis par Tsiolkovski à Zhuravlev dans son Album des Voyages Spatiaux, dès la deuxième page. Le voyageur allongé dans sa baignoire respire par l'intermédiaire d'un tuyau émergeant de l'eau.

L'habitacle principal

Plusieurs séquences du film tournées en "travelling" m'ont permis de mieux comprendre et dimensionner les différentes parties du vaisseau spatial. J'en prendrai deux exemples :

- lors de la première entrée de Marina dans l'habitacle principal (vers la 9 ème minute du film)

- et rapidement quelques minutes plus tard lors de sa sortie :

Sur cette image d'assemblage on aperçoit les sièges placés devant les hublots, conception amusante que d'imaginer les voyageurs cosmiques installés sur leur siège à contempler la Terre ou la Lune.

Cette idée était couramment représentée dans la littérature russe des années 1920, certainement inspirée par les descriptions de Tsiolkovski. En effet ce dernier, après ses recherches théoriques sur les principes du vol spatial, se penchera sur les conditions pratiques de réalisation des voyages dans l'espace.

C'est ainsi qu'il évoquera :
- les conditions physiologiques : apesanteur, effets de l'accélération, ravitaillement en air et en eau,
- les effets des vols de longue durée : intégration de serres dans le vaisseau spatial, pesanteur artificielle. Il imagina également la construction de la cabine habitable.

Ces deux images sont extraites du livre "L'ouverture du monde", ОТКРЫТИЕ МИРА de B.Ljapunov (1954)

Tsiolkovski l'avait déjà décrite dans ses récits, elle avait été dessinée.
Sur cette image ci-contre on aperçoit aussi le hamac que l'on pouvait voir dans le film.
Un autre point à remarquer, ce sont les sangles fixées au sol (voir le film Frau im Mond dans lequel les voyageurs se déplacent en bloquant leurs pieds dans des sangles fixées au sol), sangles d'un modèle similaire à celles rencontrées dans les métros : Tsiolkovski y voyait là une solution pour permettre aux personnes de se déplacer et se fixer lors des passages d'apesanteur. Un capitonnage au mur permettait d'adoucir la fin des mouvements.
Enfin l'image présente un hublot fixé sur une cloison inclinée.

L'ensemble de ces éléments représente exactement la disposition des décors du film. Ils ont donc certainement directement inspirés le décorateur Youri Shvets.

Sur ce dessin extrait d'un livre de 1928, "Le problème du voyage dans l'espace" du slovène Herman Noordun, le capitonnage des parois est bien visible.
Ce livre sera l'inspirateur de nombreuses personnes, tant des scientifiques que des artistes. Zhuravlev et Filimonov y ont possiblement puisé quelques idées ?

Le problème du voyage dans l'espace, édition originale "Das Problem der Befahrung des Weltraums" (1928), édition russe "Проблема путешествия в мировом пространстве" (1934). Par Herman Potočnik sous le pseudonyme Hermann Noordung (22 décembre 1892 - 27 août 1929) (en russe : Герман Ноордунг)

Dans le film de Fritz Lang, "Une Femme sur la Lune" - "Frau im Mond", daté de 1929, la même utilisation de sangles pour se maintenir en apesanteur était pratiquée dans la cabine de la fusée. Des sangles étaient également disposées au sol afin que les voyageurs s'immobilisent en y glissant les pieds.
Dans ce film les scènes d'apesanteur n'atteignaient pas la qualité et le réalisme de celles du film de Zhuravlev.

En 1936, très peu de temps après la disparition de Tsiolkovski, une exposition est organisée à Kalouga pour présenter les différents travaux qu'il avait entrepris . La photo ci-contre montre une partie de cette exposition et notamment deux points qui peuvent tout particulièrement nous intéresser :
- au premier plan à gauche un prototype de scaphandre certainement lié aux études du savant sur les vols de dirigeable en haute atmosphère.
- derrière ce scaphandre une étude de poutrelle. Tsiolkovski avait recherché les moyens de faire une structure de dirigeable qui soit la plus légère possible, et si il avait plutôt privilégié les poutrelles triangulaires à croisillons on peut voir sur la photo qu'il avait envisagé des poutrelles ajourées de trous circulaires. C'est exactement ce modèle qu'on peut voir dans l'habitacle de la fusée du film !

L'apesanteur

Les séquences d'apesanteur : les cordes magiques.

Tsiolkovski écrivait ainsi le phénomène de l'apesanteur : "La force de l'attraction terrestre agit de la même manière sur la fusée et sur les corps qui s'y trouvent. Aussi n'y a-t-il pas de différence entre le mouvement de la fusée et celui des corps qu'elle contient. Ils sont emportés par le même courant, par la même force, et pour la fusée le poids n'existe pour ainsi dire pas.". Il en imagine alors les effets, avec une fantastique clairvoyance : "De nombreux indices nous permettent de nous en rendre compte. Tous les objets qui ne sont pas fixés ont quiité leur place et restent suspendus en l'air sans toucher à rien, et même s'ils se touchent ils n'exercent pas de pression les uns sur les autres ni sur leur point d'appui. Nous-mêmes, nous ne touchons pas au plancher non plus et pouvons prendre n'importe quelle position ou direction : rester debout sur le plancher aussi bien que sur le plafond ou sur le mur ; prendre une position perpendiculaire ou inclinée ; nager au milieu de la fusée, comme des poissons, sans effort, sans rien heurter ; pas un objet ne pèse sur un autre à moins qu'on ne les presse l'un contre l'autre.".

Son imagination ira jusqu'à décrire le flottement libre des corps liquides, esquissé pour la première fois cinématographique dans le film Frau im Mond, mais raconté ici avec force de détails scientifiques : "L'huile expulsée à grand-peine de la bouteille (car la pression et l'élasticité de l'air dans la fusée s'y opposent) prend la forme d'une boule vibrante ; au bout de quelques minutes la vibration cesse et nous avons une boule liquide d'une précision parfaite ; nous la brisons et obtenons un certain nombre de boules de grosseurs différentes. Elles se répandent dans tous les sens, s'étendent sur les murs.".
Quel dommage de ne pas avoir vu dans Le Voyage Cosmique la scène maintenant classique et qui pour cette époque aurait été extraordinaire : " Un objet qu'on tient à la main et qu'on lâche, ne tombe pas mais, étant poussé, se met en mouvement rectiligne et uniforme juqu'à ce qu'il heurte quelque chose pour reprendre son mouvement, mais à une vitesse moindre. En outre, il tourne en même temps comme une toupie. Il est difficile de pousser un corps sans lui imprimer un mouvement de rotation.".

Le décorateur bénéficia, en plus des plans fournis par Constantin Tsiolkovski, des conseils avisés du pilote Mikhaïl Gromov (Михаил Михайлович Громов). Ce dernier participera notamment, en coopération avec le futur académicien Alexander Mikuline (Александр Александрович Микулин), à la mise au point des scènes d'apesanteur. Plusieurs essais furent nécessaires pour arriver à une solution visuellement acceptable.

Dès le début il était convenu que la technique reposerait sur l'emploi de cordes, teintées de la même couleur que les décors, pour les rendre invisibles (effectivement dans le film elles seront difficilement discernables, on pourra seulement les apercevoir dans la scène où Marina vient s'accrocher à la rambarde de la mezzanine). Mais ces cordes mues par des palans électriques ne permettaient pas de rendre les mouvements fluides, c'est pourquoi leur furent ajouter des parties élastiques.
La fluidité et la meilleure impression visuelle fut atteinte avec l'utilisation de huit cordes. Zhuravlev préparait déjà son télégramme pour Tsiolkovski lui exprimant sa joie d'avoir réussi.

Sur cette image, extraite de la 33 ème minute
du film, on peut apercevoir plusieurs cordes dont
la couleur sombre se détache sur le hublot clair.
On peut détecter la même anomalie sur les scènes
sur la Lune. Mais ces cas sont des exceptions.

La technique des cordes peintes a été découverte dès les débuts du conématographe. L'un de ses premiers vulgarisateurs a été Georges Méliès.

Un des dessins remis à Zhuravlev par Tsiolkovski.

Tsiolkovski dessinant sa fusée (images extraites du livre Mission lunaire de Vladimir Chukhrov, 1954)

Les techniciens étaient satisfaits de l'effet obtenu, jusqu'à l'arrivée de l'opérateur Galperine : "Combien de cordes utilisez vous ?", "Huit" répond alors timidement un des techniciens, "Mais vous êtes tombés sur la tête !" s'exclame alors l'opérateur, "Nous les verrons toutes à l'image". Après discussion du choix entre les huit câbles préconisés par les techniciens et l'absence de câble revendiquée par l'opérateur, le compromis fut établi à 2 ou 3 câbles, Galperine expliquant "Je veux bien deux cordes, voire trois mais dans ce cas je ne garantis pas le résultat". Zhuravlev remis son projet de télégramme dans sa poche et les techniciens se remirent au travail. Le résultat ne fut satisfaisant qu'avec l'entraînement des acteurs car les cordes étaient fixées sur un corset métallique qui entravait leurs mouvements. Ce furent donc des acrobates du cirque qui participèrent aux prises de vue.

Ce ne sera cependant pas le cas pour les scènes sur la Lune : tous les acteurs refusèrent d'être doublés et stoïquement se soumirent au poids et à l'entrave des corsets, à la chaleur sous les scaphandres surchauffés par les nombreux projecteurs, à l'effort physique requis par la multiplicité des essais de réglage et de prises de vue. Zhuravlev décrit ainsi les 11 prises de vue nécessaires à l'action durant laquelle l'académicien tombe dans une crevasse après que le sol se soit dérobé sous ses pieds : tantôt le dispositif à poussières ne se déclenchait pas, ou bien il y en avait trop et l'acteur n'était plus visible, tantôt les rochers ne tombaient pas, une fois même une erreur de calcul dans la chute fit tomber l'acteur hors du champ de la caméra !

Les séquences d'apesanteur : les prises de vue.
Pour les moments d'apesanteur, Galperine travailla sur la coordination des mouvements et rotations des décors et de la caméra afin d'accentuer et parfaire les effets visuels obtenus.

Une bonne description des techniques utilisées a été donnée sur le site russe 625-Net dans un article de Boris Smirnov pour le périodique Technique et Technologies du Cinéma (Техника и технологии кино) en avril 2007. La traduction de l'article, assurée comme souvent sur ce site par Patrice Cazal permet de comprendre les principales techniques.

Tsiolkovski considérait comme particulièrement important la reproduction sur l’écran des facteurs essentiels du vol cosmique et, avant tout, de l’apesanteur. Pour ré-soudre ce problème très complexe pour l’époque, l’opérateur Alexandre Vladimirovitch Galpérine mit au point avec l'aide d'Alexandre Mikulin des méthodes de prise de vue, qui permirent pour la première fois au monde d’imiter l’apesanteur dans la représentation cinématographique. L’opérateur imagina, avec l’aval de Tsiolkovski, comment donner l’illusion d’apesanteur sur l’écran à l’aide des procédés suivants : le libre déplacement de l’acteur dans l’espace en fixant sur lui le champ de la caméra, la rotation et les autres mouvements de l’acteur sur un fond immobile par rapport à lui en faisant tourner le fond dans l’image, en faisant voler l’opérateur avec sa caméra dans les décors. Ces procédés devaient rendre les impressions visuelles d’un homme se trouvant en apesanteur. Il fut décidé de les utiliser tous pour obtenir une illusion totale d’apesanteur. Pour les mettre en œuvre l’opérateur A.V. Galpérine mit au point quelques installations spéciales dans la réalisation desquelles il fut aidé par A. A. Mikuline - futur académicien et constructeur de moteurs d’avion.

La grue articulée

Pour pouvoir filmer le vol de l’acteur "qui a perdu son poids" dans la cabine du vaisseau cosmique, on a construit une grue particulière. Elle était constituée d’une ferme horizontale (2) qui pouvait pivoter à 360° le long de rails courbes (3) disposés sur le faîte des décors. Le chariot (1), monté sur cette ferme, pouvait se déplacer horizontalement, alors que la ferme verticale (5) pouvait monter et descendre sur son guide (4).
A la ferme 5 est accrochée, sur un axe tournant, la ferme 6 à la base de laquelle sont fixés, sur un fléau basculant, deux paliers : sur l’un d’eux était placé l’acteur, sur l’autre l’opérateur et sa caméra. La grue permettait de déplacer en même temps l’appareil de prise de vues dans un rayon de 2 mètres verticalement et horizontalement et aussi de changer l’angle d’inclinaison de l’axe optique de la caméra par rapport à l’horizon. La grue était adaptée au libre déplacement de l’acteur dans l’espace. Et, comme l’opérateur et sa caméra étaient reliés à l’acteur par une base solide, même si le mouvement de l’acteur était très complexe il était "lié" à celui de l’appareil de prise de vues. Cela donnait la possibilité de prendre des plans moyens et larges de l’acteur pendant son vol à l’intérieur du vaisseau cosmique.

La rotation des décors

Pour filmer les plans imitant la pesanteur au moyen de la rotation de l’acteur par rapport à un axe immobile, l’opérateur utilisait un système de rotation synchronisée du fond et de la caméra, dont l’axe optique était perpendiculaire au plan du fond. On avait construit pour cela encore un système intelligent et assez complexe. La construction (1) portait la caméra (4), en lui donnant un mouvement giratoire. La construction (3) assurait la rotation d’éléments du fond du décor (2) qui avaient une taille assez importante. Entre la caméra et le fond, sur un câble avec un amortisseur de caoutchouc, on suspendait l’acteur qui faisait les mouvements qu’on lui demandait. Pour la commodité du travail de l’acteur il était suspendu par une cuirasse métallique rigide, qui était cachée sous son costume. Le câble était peint de la couleur du fond, ce qui le camouflait dans les images. Dans le même but, on donnait au câble, tout comme on tend la corde d’un arc, un mouvement de balancier d’une grande fréquence et d’une petite amplitude. La caméra (4) et le fond (2) tournaient de façon synchronisée, ce qui assurait l’immobilité du fond (un fragment de l’intérieur du vaisseau cosmique) et donnait l’impression que l’acteur, en tournant, volait dans l’espace.
On pouvait ainsi filmer l’acteur en pied dans des plans généraux, ce qui rendait l’imitation d’apesanteur particulièrement convaincante. La caméra n’était pas placé sur l’axe de la construction, mais de côté, ce qui avec les mouvements "incorrects" de l’acteur créait l’impression de son déplacement désordonné dans la cabine du vaisseau. Il s’avéra par la suite que cela correspondait exactement aux mouvements d’un homme qui n’a pas l’expérience des dépla-cements en apesanteur.

Les mouvements de la caméra

Pour imiter l’apesanteur, l’opérateur utilisait aussi un appareil qui permettait de faire tourner la caméra autour de son axe optique. Cela donnait la possibilité de créer, sur des fonds unis, l’illusion de la rotation de l’objet dans l’image, et, lors de la prise de vue de l’intérieur du vaisseau cosmique, de le voir du point de vue d’un homme qui plane en apesanteur. Dans ce même but, on utilisait encore un autre procédé : l’opérateur était suspendu avec sa caméra à un long câble que l’on balançait comme un pendule, ce qui permettait, pendant son vol dans le décor, de filmer des plans, imitant ce que voit un homme qui se trouve en apesanteur.

L’efficacité des méthodes d’imitation de l’apesanteur dans le "Raid cosmique" est confirmée par le fait que, des dizaines d’années plus tard, les cosmonautes russes ayant vu le film furent enthousiasmés par sa représentation à l’écran. Ils en parlèrent lors d’une rencontre avec les étudiants du VGIK : "Le "vol" de l’équipage en état d’apesanteur a produit sur nous une impression très forte : tout était filmé de façon si précise que l’on pouvait prendre ces images pour des vues documentaires, prises à l’intérieur d’une véritable station orbitale".

Après le "Raid cosmique" les opérateurs cinématographiques se sont heurtés plus d’une fois à la nécessité de filmer l’apesanteur, en l’imitant avec différents procédés. Avec une grande authenticité artistique est filmée l’apesanteur par Vadim Ivanovitch Youssov dans le film "Solaris" (Солярис) et par Alexandre Guéorguiévitch Rybine dans le film "A travers les ronces, vers les étoiles" (Через тернии к звездам). Dans ce dernier cas, l’opérateur a utilisé dans ce but des prises de vues sous-marines.

Le poste de pilotage

Le poste de pilotage

28 ème minute du film "Le Voyage cosmique". L'écran rond affiche l'image de l'épouse de l'académicien restée à terre.	Dans le film "Destination Moon" de Irving Pichel en 1950, le décorateur George Sawley adoptera le même écran de visionnage permettant aux astronautes d'avoir les images provenant des caméras sur Terre ou de l'extérieur de la fusée. Si le cadran est de forme carrée, l'image est toujours présentée de forme ronde ! Et de chaque côté de l'écran, des panneaux d'instruments...	"Destination Moon", Irving Pichel 1950 - 33 ème minute du film. L'écran est carré mais l'image affichée est ronde !

	En 1958 un film soviétique, "Nebo Zowet", reprendra l'image originale d'un écran rond disposé sur le mur de la cabine. Il est amusant de constater que, dans le film, les voyageurs sont allongés au moment du départ et ne peuvent pas regarder l'écran car leur tête est collée et plaquée au siège par l'accélération.	Dans "Nebo Zowet" (Небо зовет) de 1959, repris aux USA sous le titre "Battle beyond the Sun", l'écran est redevenu rond !

Les instruments du poste de pilotage Deux instruments sont présentés en gros plan dans le film : le tachymètre qui mesure la vitesse de la fusée et le compteur kilométrique qui évalue la distance parcourue.

Le tachymètre est gradué en kilomètres par seconde. Sur l'image extraite du film on aperçoit l'aiguille indiquant 7. Sur le dessin de droite, extrait d'un livre de Valeri Jazvitsky de 1928, deux vitesses bien particulières sont signalées : 7 kilomètres par seconde, c'est la vitesse de satellisation. Un projectile lancé à cette vitesse tourne autour de la Terre, si la vitesse est inférieure le projectile retombe sur Terre, à une vitesse plus élevée il s'en éloigne sur une orbite plus haute. La deuxième vitesse indiquée sur le dessin est 10 ½ kilomètres par seconde : c'est la vitesse de libération de l'attraction terrestre. Si le projectile atteint une vitesse inférieure à ce seuil, il reste dans le domaine terrestre et donc en orbite, s'il dépasse cette vitesse il s'échappera de la Terre, c'est donc cette vitesse nécessaire pour atteindre la Lune.

	Un instrument très similaire avait été représenté dans le film de Fritz Lang, Une Femme sur la Lune (Frau im Mond, 1929 - Woman in the Moon). cette similitude peut s'expliquer facilement par plusieurs raisons : - à cette époque il n'existait pas d'autre représentation d'un appareil de mesure, il est donc naturel que la même solution d'un appareil galvanométrique ait été trouvée. - si le conseiller du Voyage Cosmique était le pionnier de l'astronautique Constantin Tsiolkovski, pour une Femme sur la Lune le réalisateur allemand Fritz Lang a lui aussi fait appel à un pionnier, Hermann Oberth, et l'on sait par leurs courriers qu'ils s'étaient écrit.


Le compteur kilométrique indique la distance parcourue par la fusée. La distance de la Terre à la Lune étant d'environ 380 000 kilomètres, le compteur qui affiche 372 178 indique donc que la fusée est très proche de la Lune, à moins de 8000 kilomètres. C'est pourquoi on peut voir sur l'image de droite extraite du film le pilote de la fusée, l'académicien Sedikh, se précipiter sur la commande en forme de roue pour procéder au retournement de la fusée avant l'alunissage.

Le retour sur Terre

Tsiolkovski avait défini, dans les principes qu'il avait transmis à Vassili Zouravlev, que le retour de la fusée sur Terre devait se faire suspendu à des parachutes. L'avenir lui donnera raison puisque c'est par ce moyen que les premiers vaisseaux soviétiques et américains reviendront sur Terre, sur la terre ferme pour les uns ou en mer pour les seconds.

En 1935 les avis étaient partagés, y compris en Union Soviétique.

Ainsi en 1936 dans le périodique technique "Техника Молодежи", le tour se fait avec la fusée verticale qui allume son réacteur afin de ralentir sa chute. Finalement elle tombe dans la mer, l'eau permettant d'atténuer le choc. Sur l'image présentée ci-contre on voit en mer la fusée posée en mer et sur laquelle un voyageur fait des appels de bras tandis que sur la rive un câble va être lancé pour établir la liaison et tirer la fusée sur la berge.
Cette technique de retour rappele celle utilisée par Méliès, elle-même inspirée de Jules Verne. Tsiolkoski avait vu plus juste.

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