À la conquête de l’espace : l’accès à l’apesanteur

Cette série d’articles va vous permettre de découvrir les travaux scientifiques et les méthodes de tests nécessaires avant tout lancement de fusées du point de vue d’un thésard qui travaille pour le Centre National d’Études Spatiales (CNES) au CNRS.

Il existe cinq méthodes pour être en apesanteur. Voici un petit graphe qui vous donne le niveau de gravité (plus le niveau est faible, plus l’apesanteur est parfaite) et le temps d’apesanteur donné.Dans le premier article de cette série, je vous ai parlé de Solar Orbiter, notre petit projet spatial qui permettrait d’envoyer un satellite vers le soleil. Mais avant de se lancer dans un projet d’une telle envergure, plusieurs tests préliminaires s’imposent ! On ne lance pas n’importe quoi dans le soleil, quand même ! Aujourd’hui je vous propose de faire le tour des techniques qui permettent de créer de la micropesanteur et ainsi de tester les expériences et les modules avant leur départ pour l’espace. On parle de micropesanteur quand l’apesanteur est créée artificiellement.

S’éloigner de la Terre pour être en apesanteur

Évidement, le moyen le plus évident est d’aller dans l’espace. Loin de toutes planètes, la gravité est beaucoup plus faible, et l’on flotte. Flotter n’est peut-être pas le mot exact… Techniquement, on ne flotte pas, on tombe ! L’apesanteur est en réalité une chute perpétuelle. Les astronautes tombent constamment dans la station internationale. La pesanteur (en deux mots, différent d’apesanteur) est le fait de peser son propre poids (comme sur Terre). Si vous tombez constamment, vous ne pesez plus rien, vous tombez… Pensez-y pour votre prochain petit régime !
Si vous êtes recalés pour un ticket pour l’espace, vous pouvez toujours faire faire l’aller-retour express vers l’espace à votre expérience avec une fusée sonde. Il vaut mieux avoir penser à un bon système de fixation !Pour en revenir à notre apesanteur, tout engin spatial capable de vous emmener loin de la Terre vous permet d’être en apesanteur. J’ai eu la chance de pouvoir visiter une reproduction, au siège ESA des Pays Bas, du module européen Colombus qui “tombe” au dessus de notre tête depuis Février 2008 avec la station spatiale internationale (ISS). Ce module est utilisé pour faire voler des expériences en apesanteur afin de mieux comprendre les conséquences de l’absence de gravité sur les humains mais également sur les systèmes physiques et biologiques. L’accès à l’ISS est extrêmement restreint et, comme vous pouvez vous en douter, très coûteux. Il en est de même pour les satellites et les navettes spatiales.

Les tirs de fusées sondes européennes ont lieu à Kiruna en Suède, le plus souvent par -40°C. Ces fusées sont sub-orbitales (elles n’entrent pas en orbite) et restent entre 6 et 15 minutes dans l’espace. Après ce court séjour, la fusée retombe sur Terre à 40km à peine du point de départ. À ces latitudes et à cette température, peu de personne risque de retrouver une fusée dans leur jardin ! Cette technique ne permet pas d’accueillir des humains à bord, la chute étant assez brutale.

 Créer de la microgravité sur Terre

Mais l’espace n’est qu’un grand décor pour la microgravité, car on peut la créer sur Terre. Toujours en restant dans une idée de chute brutale, je vous présentent la tour de chute. Comme son nom l’indique, on monte son expérience au sommet d’une tour et… on la laisse se fracasser en bas !!! Comme la microgravité est de la chute libre, la hauteur de la tour détermine le temps d’apesanteur. Plusieurs tours existent dans le monde (Zarm en Allemagne est la plus grande avec 125m de hauteur, en Chine, en Australie…). Je vous propose de faire une petite descente avec la tour de la Queensland University of Technology en Australie. C’est une petite tour de 21 mètres qui se trouve en pleine jungle entourée de Koalas (et c’est pas un cliché, je les voyais depuis le sommet de la tour !).

L’expérience est placée dans une caisse en forme d’obus que l’on tracte avec un câble métallique au sommet de la tour. Une fois que tout est en place, on vient couper le câble avec une grosse tenaille et l’expérience tombe. Le temps de microgravité est de seulement 2,1 secondes, mais cela suffit pour des expériences de mouillage ou de combustion. Pour la réception, un énorme air-bag gonflé vient amortir le choc. À chaque atterrissage, une onde de choc se propage dans toute la tour faisant vibrer toute la structure. Assez drôle, peut-être à l’exception des araignées à dos rouge qui tombent du toit ! Je vous laisse voir par vous même. Il s’agit d’une expérience d’angle de contact de trois fluides sur un substrat. Vous allez voir que les gouttes vont changer de forme pendant la microgravité. Attention cela va très vite.

L’ultime moyen d’obtenir de la microgravité sur Terre est une technique tout aussi brutale mais permet d’embarquer des humains ! Dans mon prochain article, je vous raconterai comment on peut faire flotter dans l’air une quarantaine de personnes en même temps, sans aller dans l’espace !

Vous aimerez aussi...

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *