Le 11 avril 1970, Apollo 13 marque l’aboutissement d’un ambitieux projet spatial américain lancé par le président John Fitzgerald Kennedy. Cette mission a pour objectif d'envoyer à nouveau des hommes sur la Lune, pour y mener des expériences scientifiques et tester des équipements pour les futures explorations. Mais, des événements inattendus vont venir perturber le déroulement de leur expédition...
L'équipage, sélectionné par la NASA, est composé de trois anciens pilotes militaires : James Lovell, le commandant de la mission, reconnu pour sa gestion calme lors de crises ; John Swigert, le pilote du module de service ; et Fred Haise, le pilote du module lunaire. Depuis le Kennedy Space Center en Floride, l'aventure démarre. À bord de la fusée Saturn V, les astronautes quittent la Terre avec excitation et espoir.
Mais tout bascule 56 heures après le lancement, dans la nuit du 13 au 14 avril 1970. Une forte explosion survient survient. Un bruit sourd est entendu dans le module de service et surprend l'équipage. Il est alors 3h07. Les astronautes se trouvent à plus de 300.000 kilomètres de la Terre. Jack Swigert signale alors un problème à la salle de contrôle de la NASA à Houston : "Ok, Houston, je crois que nous avons un problème ici", annonce-t-il dans la radio. La déflagration a entraîné une forte perte d'oxygène ainsi qu'une panne des systèmes électriques et d'approvisionnement en eau. De ce fait, la vie des astronautes est en danger ! Ce qui devait être une mission de conquête lunaire devient désormais une lutte désespérée pour la survie...
L'incident plonge les astronautes dans la tourmente, car chaque ressource devient précieuse et doit être rationnée. Il n'est plus question d'aller sur la Lune, mais plutôt de ramener l'équipage sain et sauf sur Terre. Au centre de contrôle, à Houston, les ingénieurs sont en état d'alerte. C'est alors que Gene Kranz, le directeur de la NASA, propose une idée audacieuse, mais risquée. Il veut utiliser le module lunaire comme un canot de sauvetage pour fournir l'énergie, l'oxygène et la propulsion nécessaires pour ramener les astronautes. Le module lunaire est un véhicule essentiel pour réussir l'atterrissage et le décollage sur la Lune. Mais les chances de succès sont minces...
Avec la plus grande précaution, Jim Lovell, Jack Swigert et Fred Haise ouvrent la porte qui sépare l'habitacle de commande de l'habitacle lunaire. Chaque instant compte. Le module lunaire devient leur abri d'urgence, car il est autonome en énergie. Mais à l’intérieur, l'espoir est vite refroidi. En effet, en activant les équipements, l'équipe constate que la dernière pile de secours est sur le point de s'épuiser. Il leur reste moins de quinze minutes pour mettre en marche les systèmes, espérant ainsi échapper à la mort...
Avec un savoir-faire, du sang-froid et une coordination efficace avec le centre de contrôle, les astronautes réussissent finalement à restaurer les fonctions vitales du module. Leur défi est maintenant de regagner la terre ferme. Mais pour réussir, il reste un dernier obstacle de taille : le vaisseau spatial doit pénétrer l'atmosphère sous un angle extrêmement précis, autour de 2,5 degrés. Si l'angle est trop aigu, la friction avec l'atmosphère pourrait détruire leur vaisseau. Et si l'angle est trop plat, ils risquent de rebondir et de se perdre à tout jamais dans l'espace.
Privés de leurs instruments de navigation, les astronautes n'ont d'autre choix que de se tourner vers des méthodes manuelles. À travers les hublots, la Terre et la Lune apparaissent comme leurs seuls repères dans l'immensité de l’espace. Ils fixent l’horizon, s’alignant à l’œil nu pour ajuster l’angle de leur vaisseau. Un mauvais calcul pourrait signer leur perte.
Bien que périlleuse, la manœuvre marche ! Les 3 astronautes réussissent à revenir sur Terre et atterrissent dans une zone maritime, quelque part entre la Nouvelle-Zélande et les îles Fidji, en plein océan Pacifique. Mieux, ils arrivent précisément à l'endroit prévu pour leur récupération. Un véritable exploit.
Un hélicoptère spécialisé dans la récupération des astronautes les accueille. Le module lunaire est également récupéré à bord d'un bateau, car les techniciens de la NASA souhaitent l'examiner de près. L'enquête révélera que l'incident a été causé par un boulon qui n'avait pas été desserré.
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