Le saviez-vous…

Pourquoi un astronaute pèse-t-il moins sur la Lune ?

Réponse directe

Parce que la Lune a bien moins de masse et un rayon plus petit que la Terre : sa gravité de surface est de 1,62 m/s², contre 9,81 m/s² sur Terre. Un astronaute de 80 kg conserve 80 kg de masse, mais son poids passe d'environ 785 N à environ 130 N, soit un sixième. La masse ne change pas ; ce qui change, c'est la force avec laquelle le sol l'attire.

Pourquoi un astronaute pèse-t-il moins sur la Lune ?
Le commandant d'Apollo 12 Charles « Pete » Conrad et le pilote du module lunaire Alan Bean répètent des activités en surface lunaire

Masse et poids ne sont pas la même chose

La masse mesure la quantité de matière d'un corps et reste identique partout dans l'univers. Le poids, en revanche, est une force : cette masse multipliée par l'accélération gravitationnelle du corps sur lequel on se trouve. Sur Terre, cette accélération est de 9,81 m/s² ; à la surface lunaire, de 1,62 m/s². C'est pourquoi un astronaute d'une masse de 80 kg pèse environ 785 N ici et seulement environ 130 N là-bas, à peu près un sixième.

Un pèse-personne mesure une force, pas de la matière, c'est pourquoi il « ment » lorsqu'on change de monde. Une balance à bras, qui compare des masses, donnerait le même résultat dans les deux cas.

Pourquoi la Lune attire si peu

L'attraction gravitationnelle d'un corps sphérique dépend de sa masse et du carré de la distance à son centre. La Lune représente environ 1,2 % de la masse terrestre et possède un rayon d'environ 1 737 km, un peu plus d'un quart de celui de la Terre. Ce rayon plus petit joue en faveur de la gravité lunaire, mais ne compense pas, loin de là, le déficit de masse, et le résultat net est ce maigre sixième.

Ce que cela signifiait pour les équipages du programme Apollo

Avec combinaison pressurisée et sac de survie, l'équipement combiné dépassait 80 kg sur Terre et était impraticable ; sur la Lune, il équivalait à porter un peu plus de 13 kg. Les images des missions montrent la conséquence : les astronautes ont abandonné la marche normale pour une foulée bondissante, car une poussée minimale suffisait à quitter le régolithe et le temps de chute était long. L'inertie, en revanche, restait celle de la masse totale, si bien que ralentir ou tourner demandait autant d'effort que sur Terre. Cette dissociation entre poids léger et inertie inchangée fut l'une des leçons de mobilité les plus répétées dans les rapports d'équipage.

Plus de questions