Pourquoi les astronautes sont-ils en apesanteur ?

L'apesanteur n'est pas un lieu sans gravité, mais un état de chute libre. Quelqu'un se trouvant dans un ascenseur dont le câble s'est rompu est en apesanteur pendant la chute, car le sol, le corps et la lampe tombent à la même vitesse. La station spatiale tombe de la même manière, sauf qu'elle ne percute rien : elle se déplace latéralement si vite que la surface de la Terre se courbe et s'éloigne sous sa trajectoire de chute. Que les astronautes semblent flotter dans les vidéos est donc une question de perspective : ils tombent, avec leur station, autour de la planète.

À l'altitude de la station spatiale, la gravité terrestre n'est que légèrement plus faible qu'au sol, car l'altitude orbitale et le rayon de la Terre ne diffèrent pas de façon radicale. C'est précisément pour cela que l'expression « gravité zéro » est incorrecte, et le langage technique parle de microgravité : il reste une minuscule accélération résiduelle, parce que la station n'est pas un point, parce que l'atmosphère résiduelle freine et parce que les pompes, les ventilateurs et l'équipage la font vibrer. Pour les expériences sensibles, cette perturbation est mesurable.

La chute libre peut aussi être produite sans être en orbite. Les avions de recherche effectuent une parabole, et leurs occupants flottent tandis que l'appareil suit la trajectoire d'un objet lancé ; les tours de chute et les fusées-sondes suborbitales offrent également de brèves fenêtres. Toutes ces méthodes partagent le même principe et le même prix : dès que quelque chose freine la chute — l'air, le sol, un moteur —, l'apesanteur cesse. Seule l'orbite maintient cet état pendant des mois, car là-haut rien n'arrête la chute.