Pourquoi les astronautes vieillissent-ils plus lentement ?

Selon la relativité restreinte, une horloge en mouvement retarde par rapport à une horloge au repos, et une station spatiale se déplace très vite. Selon la relativité générale, en revanche, une horloge avance d'autant plus vite que le champ gravitationnel à sa position est faible ; en orbite, l'attraction terrestre est un peu moins forte qu'au sol. Les deux effets sont réels et sont corrigés quotidiennement dans la navigation par satellite. En orbite basse, la composante de vitesse domine, si bien que l'horloge de l'équipage retarde très légèrement.

« Vieillir plus lentement » évoque des années, mais il s'agit de fractions de seconde. Même après de longs mois dans l'espace, la différence de temps par rapport à ceux restés sur Terre est si faible qu'elle ne se détecte qu'avec des horloges atomiques ; dans la vie quotidienne, personne ne s'en aperçoit. L'effet ne deviendrait perceptible qu'à des vitesses proches de celle de la lumière ou près d'objets extrêmement compacts comme les étoiles à neutrons. L'astronautique actuelle est bien loin de ces deux scénarios.

Du point de vue biologique, un vol spatial n'est pas une fontaine de jouvence. Les os et les muscles s'affaiblissent, le système immunitaire réagit de façon altérée, le déplacement des fluides vers la tête est associé à des troubles de la vision, et hors de l'atmosphère protectrice, la dose de rayonnement augmente nettement. Beaucoup de ces changements s'inversent après le retour, d'autres seulement en partie. Si les astronautes semblent particulièrement en forme après de longues missions, c'est grâce à la sélection, à l'entraînement et au suivi médical, pas à la relativité.