La plupart de nos lecteurs réguliers comprennent pourquoi les astronautes et les objets semblent flotter sur la Station spatiale internationale, mais il existe des idées fausses et des notions préconçues sur ce sujet qui ne sont pas vraies et qui ne représentent pas une très bonne compréhension de la physique ! Cette vidéo jette un regard amusant sur certaines des idées que les gens ont sur l’environnement en apesanteur à bord d’un vaisseau spatial en orbite, et montre pourquoi les astronautes semblent réellement en apesanteur.
Mais discutons-en aussi :
Lorsqu’on leur demande pourquoi les objets et les astronautes dans les vaisseaux spatiaux semblent en apesanteur, beaucoup de gens donnent ces réponses :
1. Il n’y a pas de gravité dans l’espace et ils ne pèsent rien.
2. L’espace est un vide et il n’y a pas de gravité dans le vide.
3. Les astronautes sont trop loin de la surface de la Terre pour être soumis à son attraction gravitationnelle.
Ces réponses sont toutes fausses !
La principale chose à comprendre ici est qu’il Y A une gravité dans l’espace. C’est une idée fausse très courante. Qu’est-ce qui maintient la Lune dans son orbite autour de la Terre ? La gravité. Qu’est-ce qui maintient la Terre en orbite autour du Soleil ? La gravité. Qu’est-ce qui maintient les galaxies ensemble ? La gravité.
La gravité est partout dans l’espace !
Si vous construisiez une tour sur la Terre à 370 km de haut, à peu près aussi haute que l’orbite de la station spatiale, la gravité au sommet de la tour serait presque aussi forte que si vous étiez au sol. Si vous descendiez du sommet de la tour, vous tomberiez sur la Terre, tout comme Felix Baumgartner le fera plus tard cette année lorsqu’il tentera de sauter du bord de l’espace. (Bien sûr, cela ne tient pas compte des températures glaciales qui causeraient votre perte, ni de l’absence d’air ou de pression atmosphérique qui vous tuerait, ni du fait que la chute dans l’atmosphère endommagerait sérieusement certaines parties de votre corps. Et puis cet arrêt soudain serait mauvais, aussi).
Alors, pourquoi la station spatiale ou les satellites en orbite ne tombent-ils pas sur la Terre, et pourquoi les astronautes et les objets à l’intérieur de l’ISS ou d’autres vaisseaux spatiaux semblent-ils flotter ?
À cause de la vitesse !
Les astronautes, l’ISS elle-même et les autres objets en orbite terrestre ne flottent pas, ils tombent en fait. Mais ils ne tombent pas sur la Terre à cause de leur énorme vitesse orbitale. Au contraire, ils tombent autour de la Terre. Les objets en orbite terrestre doivent se déplacer à au moins 28 160 km/h (17 500 mph). Ainsi, alors qu’ils accélèrent vers la Terre, celle-ci s’éloigne sous eux et ils ne s’en rapprochent jamais. Comme les astronautes ont la même accélération que la station spatiale, ils se sentent en apesanteur.
Il y a des moments où nous pouvons être en apesanteur – brièvement – sur Terre, lorsque vous tombez. Avez-vous déjà été sur une montagne russe et juste après le sommet d’une colline, alors que la voiture commence à descendre, votre corps se soulève du siège ? Si vous étiez dans un ascenseur d’une centaine d’étages et que le câble se rompait au moment où l’ascenseur tombe, vous flotteriez à l’intérieur de la cabine. Bien sûr, dans ce cas, la fin serait plutôt désastreuse.
Et aussi, vous avez probablement entendu parler de la « Comète à vomir » – l’avion KC 135 que la NASA utilise pour créer de courtes périodes d’apesanteur pour l’entraînement des astronautes et pour tester des expériences ou des équipements en zéro gravité, ainsi que les vols commerciaux en zéro gravité où l’avion vole en parabole, et comme des montagnes russes (mais à des vitesses plus grandes et à des altitudes plus élevées), lorsque l’avion dépasse le sommet de la parabole et se dirige vers le bas, un environnement en zéro gravité est créé alors que l’avion tombe. Heureusement, l’avion se retire de la chute et se stabilise.
Revenons à la tour. Si au lieu de simplement descendre de la tour, vous faisiez un saut en courant, votre énergie vers l’avant vous emporterait loin de la tour en même temps que la gravité vous tire vers le bas. Au lieu de heurter le sol à la base de la tour, vous atterririez à une certaine distance. Si vous couriez plus vite, vous pourriez sauter plus loin de la tour avant de toucher le sol. Si vous pouviez courir aussi vite que la navette spatiale et l’ISS en orbite autour de la Terre, à 28 160 km/h, l’arc de votre saut ferait un cercle autour de la Terre. Vous seriez en orbite et en apesanteur. Vous tomberiez sans toucher le sol. Combinaison spatiale et air respirable en quantité suffisante nécessaires, cependant.
Et si vous pouviez courir à environ 40 555 km/h (25 200 mph), vous sauteriez juste à côté de la Terre et commenceriez à tourner autour du Soleil.
La station spatiale internationale, la navette spatiale et les satellites sont conçus pour rester en orbite, sans tomber au sol ni s’envoler dans l’espace. Ils tournent autour de la Terre toutes les 90 minutes environ.
Donc, lorsque vous êtes en orbite, vous êtes en chute libre, et en apesanteur.
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