Jusqu'à quelle hauteur faut-il aller pour être en apesanteur ?

L’apesanteur : une question d’altitude… et de perspective

L’image de l’astronaute flottant librement dans l’espace, symbole de l’apesanteur, est profondément ancrée dans notre imaginaire. Mais à quelle altitude se situe précisément cette frontière magique où la gravité terrestre cesse de nous “tenir” au sol ? La réponse, comme souvent en science, est plus nuancée qu’il n’y paraît.

Il est crucial de comprendre que l’on ne s’échappe pas soudainement de l’emprise gravitationnelle de la Terre à une altitude précise. La gravité est une force qui diminue progressivement avec la distance, suivant une loi en carré inverse. Cela signifie que plus on s’éloigne de la Terre, plus la force gravitationnelle est faible, mais elle ne disparaît jamais complètement. Même à des millions de kilomètres, la Terre exerce encore une infime attraction.

L’affirmation selon laquelle les astronautes de la Station Spatiale Internationale (ISS), à 400 kilomètres d’altitude, expérimentent l’apesanteur est donc une simplification, voire un raccourci. Ce qu’ils ressentent, c’est une microgravité, une sensation d’absence de poids. En réalité, la gravité terrestre à cette altitude est d’environ 90% de sa valeur au niveau de la mer. Les astronautes ne flottent pas parce qu’ils sont “sortis” du champ gravitationnel, mais parce qu’ils sont en chute libre permanente.

Imaginez une personne dans un ascenseur en chute libre. Elle se sentirait sans poids, “apesante”. L’ISS et ses occupants sont dans une situation similaire. Ils sont en orbite autour de la Terre, tombant constamment vers elle, mais leur vitesse horizontale est suffisamment élevée pour qu’ils “manquent” constamment le sol. Ils sont en permanence en train de tomber, mais ils ne s’approchent jamais de la Terre. C’est ce mouvement perpétuel de chute qui crée la sensation d’apesanteur.

Par conséquent, il n’y a pas une altitude spécifique qui marque le début de l’apesanteur. L’expérience de la microgravité dépend de la vitesse et de l’orbite du corps en question. Plus l’orbite est haute, plus la gravité est faible, mais la sensation d’apesanteur est toujours liée à la chute libre, non à l’absence de gravité. Même sur la Lune, la gravité terrestre est encore perceptible, bien que considérablement réduite par rapport à celle de la Terre.

En conclusion, la perception de l’apesanteur, en réalité une microgravité, est un phénomène dynamique dépendant de la combinaison de la gravité et du mouvement orbital. Dire qu’elle commence à une altitude précise est une simplification trompeuse. L’expérience de la microgravité à bord de l’ISS, à 400 kilomètres, est un excellent exemple de cette complexité.