Le saviez-vous…

Pourquoi les astronautes flottent-ils dans l'espace ?

Réponse directe

Parce qu'ils sont en chute libre, pas parce que la gravité manque. À l'altitude de la Station spatiale internationale, environ 400 km, la Terre continue d'attirer presque avec la même force qu'au niveau de la mer, mais la station et son équipage tombent ensemble autour de la planète à environ 28 000 km/h, si bien que rien n'appuie plus sur les pieds de personne.

Pourquoi les astronautes flottent-ils dans l'espace ?
Une bulle d'eau flottant en apesanteur devant l'astronaute Leland D. Melvin dans la navette spatiale (fortement recadrée)

Le sol disparaît

Le poids n'est pas une propriété d'un corps ; c'est ce que l'on ressent quand quelque chose le soutient. Debout, le sol pousse les pieds et le système nerveux interprète cette poussée comme un poids. Si l'on supprime la poussée, en sautant d'un trampoline par exemple, la sensation disparaît même si la gravité continue d'agir exactement comme une seconde auparavant. Les astronautes vivent en permanence dans cette seconde. Leur vaisseau est en train de tomber, ils tombent à l'intérieur au même rythme, et il n'y a rien contre quoi appuyer.

Tomber et rater la cible

La chute ne se termine jamais grâce à la vitesse horizontale. La Station spatiale internationale orbite à environ 400 km d'altitude, où l'attraction terrestre est seulement un peu plus faible qu'au niveau de la mer, et elle voyage à environ 28 000 km/h, faisant le tour de la planète en environ 90 minutes. Sa trajectoire se courbe vers le bas sous l'effet de la gravité au même rythme que la surface se courbe en dessous. Si l'on supprimait la vitesse, la station tomberait comme n'importe quel autre objet, ce qui est précisément ce qu'accomplit une manœuvre de rentrée.

Microgravité, pas gravité zéro

La condition a un nom, microgravité, et le préfixe est honnête. Les forces résiduelles sont faibles mais réelles : la ténue atmosphère supérieure freine la structure, les parties les plus éloignées du centre de masse tendent à se déplacer différemment, et chaque tir de propulseur ou poussée de l'équipage se fait sentir dans les expériences sensibles. Les conséquences sont visibles. L'eau se regroupe en sphères, les flammes brûlent de façon ronde, et le sang qui s'accumule normalement dans les jambes se déplace vers la poitrine et la tête, si bien que les équipages nouvellement arrivés ont le visage gonflé et les jambes amincies.

Flotter ne nécessite même pas d'être en orbite. Les passagers d'un vol suborbital ressentent la même chose pendant que leur capsule monte puis redescend, car pendant ces quelques minutes, rien ne les soutient non plus.

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