Pourquoi les spationautes « flottent » dans l’espace ?

Remarquez que ça marche aussi pour les astronautes et les cosmonautes (petit rappel : astronaute = Américain, spationaute = Européen, cosmonaute = anciennement Soviet et maintenant Russe).

On pense généralement que les voyageurs spatiaux (terme générique) flottent dans leur cabine minuscule du fait d’une moindre voire inexistante attraction terrestre. En gros, parce qu’il n’y a peu ou plus de gravité (pesanteur serait ici un léger abus de langage puisque nous ne sommes plus sur la surface terrestre). L’explication est tentante, mais elle est fausse. En effet, même dans l’espace l’attraction terrestre est forte (si on reste dans les alentours). C’est pas une boule de pétanque, notre planète ! Il s’agit quand même d’un corps céleste qui, comme les autres corps de taille importante, déforme l’espace-temps autour de lui. Par exemple, à 300km de la Terre (altitude de l’orbite de la Station Spatiale Internationale), l’attraction terrestre n’est que 9% moindre que celle exercée à la surface de la Terre. Alors, pourquoi ils flottent les voyageurs de l’espace ?

Parce qu’ils sont en chute libre ! Le terme de chute libre peut paraître ici étrange mais il est scientifiquement correct. En effet, un objet est dit en chute libre si les forces d’interaction physique (force électromagnétique, force de gravitation, force d’interaction nucléaire faible et forte) auquel il est soumis sont seulement des forces de gravitation. C’est le cas pour nos voyageurs. Mais alors, pourquoi ne tombent t-ils pas comme des pierres sur la Terre ? Parce que leur navette ou station spatiale tourne autour de la Terre, et que ce mouvement circulaire induit une force d’inertie (qui n’est pas une force d’interaction physique, donc la définition de chute libre tient toujours). Par exemple, quand vous êtes le passager avant dans une voiture, et que le conducteur se met à tourner brusquement à gauche, vous vous retrouvez avec la joue collée à la vitre de la portière droite : ça, c’est dû à la force d’inertie centrifuge. La force de gravitation et cette force d’inertie s’annulent mutuellement, ce qui fait que plus aucune force résultante ne s’applique sur nos voyageurs, comme si la gravité n’était plus là. Ils ressentent ainsi les effets de l’impesanteur (plus connu sous le terme d’apesanteur, mais depuis 2000 le terme d’impesanteur le remplace officiellement pour éviter la confusion orale entre « l’apesanteur » et « la pesanteur »), mais seulement les effets.

Pour ceux qui voudraient tester comment ça fait, rendez-vous ici.