Dans la Station Spatiale internationale, les astronautes sont à 400 kilomètres au dessus de la Terre. Peut-on dire qu'ils sont en apesanteur ? Y a-t-il de la gravité dans l'ISS ? Un expert nous répond.

Christina Koch devrait battre le record féminin du temps passé dans la Station Spatiale internationale. Elle aura passé plus de temps que n’importe quelle autre astronaute dans l’espace. Mais pourra-t-on dire qu’elle a passé tout ce temps en apesanteur ? Le phénomène de la gravité est-il totalement absent pour les équipages qui vivent à bord de l’ISS ?

« Parler d’impesanteur ou d’apesanteur dans la Station Spatiale internationale est impropre, nous répond le docteur Bernard Comet de l’Institut de Médecine et de Physiologie Spatiales (Medes). En impesanteur il n’y a théoriquement aucune accélération » provoquée par la gravitation (une force exercée entre les corps qui ont une masse, mise en évidence par Newton). La gravité, conséquence de la gravitation, désigne cette accélération créée par la Terre. Dans l’ISS, « il faut plutôt parler de microgravité », poursuit le médecin.

Thomas Pesquet à bord de l’ISS. // Source : Wikimedia/CC/Nasa (photo recadrée)

Sans les astronautes, la gravité serait presque nulle

D’où vient cette « microgravité résiduelle » dont parle le scientifique ? Elle est en majeure partie provoquée par les mouvements des astronautes dans la station. « Sans les astronautes, on s’approcherait presque d’une gravité zéro à bord », fait remarquer Bernard Comet. Les humains en mission à bord de l’ISS ne sont pas les seuls responsables de la présence de la microgravité. Elle peut aussi être le résultat de « collisions entre la station et des micro-météorites et même des molécules, ce qui arrive en permanence », selon l’expert. Ces molécules s’échappent de l’atmosphère terrestre ou proviennent de la pollution créée par la station elle-même (comme des molécules d’hydrogène).

Sur l’orbite terrestre, et donc dans l’ISS, la gravité n’atteint pas le zéro absolu. Ce phénomène était déjà observé sur la station spatiale russe Mir, avant sa destruction en 2001. Dans l’ISS, la microgravité est plus ou moins forte selon les endroits. Les astronautes le perçoivent-ils ? « Sur les humains, la microgravité dans l’ISS a peu d’effet, on ne ressent pas des niveaux aussi petits de variations, répond Bernard Comet. Au niveau cellulaire, cela semble possible mais reste à démontrer. »

L’astronaute Serena Auñón-Chancellor dans l’ISS. // Source : Wikimedia/CC/Nasa (photo recadrée)

Un obstacle pour les expériences physiques

C’est surtout lors des expériences scientifiques réalisées à bord de l’ISS que la microgravité peut commencer à poser problème : les expériences physiques exigent une gravité presque réduite à zéro. Une solution est prévue. « C’est pour cela que l’ISS est équipée de modules détachables, qui flottent en vol libre à proximité de la station. Ils permettent de réaliser des expériences, de physique des matériaux par exemple, qui exigent des niveaux de gravité résiduelle très bas », explique Bernard Comet. Les modules sont récupérés par la suite ou les données qu’ils récoltent sont transmises par télémétrie.

« Toute action entraîne une réaction : un homme qui bouge a des effets sur la station », résume le scientifique. Lorsqu’un astronaute parle, par exemple, il crée des ondes et provoque une pollution. C’est la même chose avec les mouvements des animaux qui se trouvent à bord de l’ISS. Est-ce aussi valable pour les bactéries qui prolifèrent dans l’habitacle ? « On n’a pas démontré cet effet, mais il est aussi possible qu’elles puissent le provoquer si elles bougent, ce qui serait difficile à mesurer », note Bernard Comet.

Même en restant immobile dans la station, un humain crée de la gravité… avec ses battements cardiaques. « C’est ce que l’on a démontré par une expérience de cardio-ballistographie réalisée à bord de Spacelab [ndlr : un ancien laboratoire modulaire de la navette spatiale américaine]. L’expérience montrait que le corps d’un astronaute, qui ne fait pourtant aucun mouvement, se déplace en flottaison libre dans la station », conclut le scientifique.

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