Pourquoi les astronautes flottent-ils dans la station spatiale internationale ?

La sensation d’apesanteur à bord de l’ISS : une chute libre permanente

L’image emblématique des astronautes flottant dans la Station Spatiale Internationale (ISS) fascine et intrigue. On imagine souvent que l’absence de gravité est responsable de ce phénomène. Cependant, la réalité est plus subtile et fascinante : les astronautes à bord de l’ISS ne sont pas dépourvus de gravité, ils sont en chute libre permanente.

Contrairement à une idée reçue, la gravité terrestre n’est pas inexistante à 400 kilomètres d’altitude. Elle est certes environ 90% plus faible qu’au niveau du sol, mais elle est toujours présente, exerçant une force d’attraction constante sur l’ISS et ses occupants. Alors, pourquoi cette impression d’apesanteur ?

La réponse réside dans la vitesse orbitale de la station. L’ISS se déplace à une vitesse incroyable, environ 28 000 kilomètres par heure. Cette vitesse tangentielle, c’est-à-dire perpendiculaire à la force de gravité, est parfaitement équilibrée avec l’attraction terrestre. Imaginez lancer une balle horizontalement depuis une haute falaise : elle tombera au sol, mais plus elle sera lancée fort, plus elle parcourra une distance horizontale importante avant de s’écraser. L’ISS, c’est un peu la même chose, mais à une échelle gigantesque.

La station est constamment en train de “tomber” vers la Terre, mais sa vitesse horizontale lui permet de “rater” constamment le sol. Elle suit une courbe qui correspond à la courbure de la Terre, créant ainsi une orbite stable. Les astronautes à l’intérieur partagent ce mouvement de chute libre, d’où la sensation d’apesanteur ou de microgravité. Ils ne sont pas “sans poids”, mais leur poids est constamment compensé par la force centrifuge résultant de leur mouvement orbital.

On pourrait comparer cela à une expérience simple : si vous vous laissez tomber dans un ascenseur en chute libre (une situation évidemment à ne pas reproduire !), vous ressentiriez également une sensation d’apesanteur, même si la gravité terrestre agit toujours sur vous.

En conclusion, l’apesanteur apparente des astronautes dans l’ISS n’est pas due à l’absence de gravité, mais à un équilibre parfait entre la force gravitationnelle terrestre et la vitesse orbitale de la station, résultant en une expérience de chute libre continue et spectaculaire, au cœur du cosmos. Et c’est cette expérience unique qui définit le quotidien de ces explorateurs de l’espace, ces véritables “astronautès”, au sens littéral du terme.