Le saviez-vous…

Qu'est-ce que la gravité artificielle dans l'espace et comment est-elle produite ?

Réponse directe

Aucun vaisseau habité en vol aujourd'hui ne produit de gravité artificielle ; la station et toutes les capsules en service sont en chute libre permanente. La seule recette pratique est la rotation : en faisant tourner un véhicule, la paroi extérieure pousse ses occupants vers l'intérieur, produisant une accélération qui augmente avec le rayon et le carré de la vitesse de rotation.

Qu'est-ce que la gravité artificielle dans l'espace et comment est-elle produite ?
5. Montage de la centrifugeuse à bras court Installation de la centrifugeuse humaine à bras court du DLRDLR German Aerospace Center (CC BY), vía commons

Tourner est la seule recette qui fonctionne

La gravité elle-même ne peut pas être fabriquée : elle provient de la masse, et aucun vaisseau n'en emportera jamais assez. Ce qui peut être reproduit, c'est la sensation de poids : la poussée constante qu'un sol exerce sur la plante des pieds. La méthode, c'est la rotation. En faisant tourner un véhicule sur son axe, tout ce qui s'appuie contre la paroi extérieure est contraint de se déplacer en cercle ; la paroi fournit cette force, et pour l'occupant, cela ressemble exactement au poids, dirigé vers l'extérieur. L'accélération produite augmente avec le rayon et avec le carré de la vitesse de rotation, de sorte qu'un concepteur peut choisir entre une grande structure qui tourne lentement ou une petite qui tourne vite.

Pourquoi personne n'en a jamais fait voler une

L'option petite et rapide est celle qui tient dans une fusée, et c'est aussi celle qui provoque le mal des transports. Dans un cercle étroit, la tête et les pieds se déplacent à des vitesses nettement différentes, et chaque mouvement de la tête rencontre une poussée latérale de Coriolis que l'oreille interne interprète comme un mensonge. Une rotation confortable implique une structure de plusieurs dizaines de mètres, assemblée en orbite, avec la masse, la complexité et les modes de défaillance que cela implique. Face à cela, l'apesanteur est elle-même une ressource de recherche, et la Station spatiale internationale a été construite pour en profiter, non pour l'éliminer.

Ce qu'on teste à la place

La rotation brève a bien été testée en vol : un équipage de Gemini a une fois arrimé sa capsule à un véhicule cible et a fait tourner lentement l'ensemble, produisant une traction à peine perceptible. La majeure partie du travail actuel se fait au sol. Des volontaires restent allongés tête en bas pendant des semaines pour reproduire le déplacement des fluides et la perte de masse osseuse de l'orbite, puis passent une partie de chaque journée dans une centrifugeuse à bras court pour vérifier si une dose quotidienne de poids simulé les protège. De petites centrifugeuses à bord de la station font de même avec des cellules et des plantes.

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