Pourquoi un astronaute se sent-il en apesanteur dans l'espace ?

Ce que le corps perçoit comme le poids n'est pas la gravité elle-même, mais le sol qui repousse en retour. Restez debout et le sol résiste à votre chute ; la pression sur les pieds, la charge sur la colonne vertébrale et le liquide de l'oreille interne enregistrent tout cela. Retirez le sol, en sautant d'un trampoline ou en montant dans un ascenseur dont le câble a été coupé, et la sensation disparaît instantanément même si l'attraction de la Terre n'a absolument pas changé. Les astronautes vivent en permanence dans cette condition.

Un vaisseau en orbite n'est pas garé hors de portée de la gravité. À l'altitude de la Station spatiale internationale, environ 400 km, la Terre tire encore presque aussi fort qu'au niveau de la mer. Ce que possède la station, c'est une vitesse latérale : environ 28 000 km/h, suffisamment rapide pour que, en tombant, la courbe de sa trajectoire coïncide avec la courbure de la planète et ne la touche jamais. Newton a décrit cette idée avec un canon placé sur une montagne qui tire de plus en plus fort jusqu'à ce que le boulet fasse le tour complet. Équipage, station, outils et nourriture tombent ensemble le long de la même trajectoire, donc rien n'appuie sur rien d'autre et rien n'a de poids.

Le terme correct est microgravité, car l'annulation n'est jamais parfaite. Le frottement atmosphérique résiduel, la légère différence d'attraction gravitationnelle entre une extrémité de la station et l'autre, les allumages des propulseurs et les membres d'équipage qui se poussent contre les parois laissent derrière eux de petites accélérations. Les expériences de physique des fluides ou de croissance de cristaux doivent en être isolées. Le même tour de chute libre peut être obtenu brièvement sur Terre : les avions volant selon des trajectoires paraboliques offrent à leurs passagers quelques secondes d'apesanteur à chaque piqué, suffisantes pour tester des équipements et entraîner des équipages, et les tours de chute obtiennent le même résultat sur des intervalles encore plus courts.