Le saviez-vous…

Comment la gravité est-elle générée dans l'espace ?

Réponse directe

Dans l'espace, on ne « génère » pas la gravité : elle est déjà là. À 400 km d'altitude, où orbite la Station spatiale internationale, l'attraction terrestre conserve environ 90 % de sa valeur à la surface. Ce qui manque, c'est le poids, car la station est en chute libre. Pour le simuler, il faudrait une rotation, qui produit une force centrifuge, pas de la gravité.

Comment la gravité est-elle générée dans l'espace ?
ISS-48 : Kate Rubins prépare sa combinaison spatiale dans le sas Quest

La gravité ne disparaît pas, c'est le poids qui disparaît

L'erreur de départ se trouve dans le mot « générer ». La gravité est une propriété de la masse et s'étend sans limite ; elle ne s'affaiblit qu'avec le carré de la distance. Aux 400 kilomètres d'altitude typiques de la Station spatiale internationale, l'accélération de la gravité reste proche de 90 % de celle mesurée au sol. Si la station pouvait s'arrêter net à cette altitude, elle tomberait comme une pierre.

Ce qui se perd à bord, c'est la sensation de poids. La station et l'équipage tombent ensemble vers la Terre avec la même accélération, et en tombant avec elle, le sol ne pousse personne. C'est la chute libre permanente que l'on appelle microgravité : non pas une absence de gravité, mais une absence de force de contact. Un ascenseur dont le câble est coupé produit le même effet pendant quelques secondes, et les avions qui décrivent des paraboles l'obtiennent pendant une vingtaine de secondes par manœuvre.

Ce qui peut vraiment être fabriqué : la gravité apparente

Si l'on veut rendre du poids à un équipage, la voie connue est la rotation. Un module cylindrique en rotation pousse ses occupants contre la paroi extérieure, et cette force centrifuge est indiscernable de la gravité pour quiconque se trouve à l'intérieur. L'accélération dépend du rayon et de la vitesse angulaire : plus le rayon est petit, plus il faut tourner vite, et en dessous d'une certaine taille, les différences entre la tête et les pieds, associées à l'effet Coriolis, provoquent le mal des transports.

L'autre méthode consiste à accélérer continuellement le vaisseau. Un moteur maintenant une accélération constante créerait du poids vers l'arrière, mais aucun système de propulsion actuel ne peut maintenir cette poussée pendant des jours.

Pourquoi ce n'est pas encore utilisé

Aucune station opérationnelle n'a intégré de module rotatif. Le coût structurel, la complexité des joints rotatifs et le fait que la microgravité soit précisément l'objectif scientifique de l'ISS expliquent cette absence. La recherche sur la perte osseuse et musculaire progresse grâce à l'exercice et aux médicaments, pas à la rotation.

Plus de questions

Comment la gravité est-elle générée dans l'espace ?