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star wars_p.jpg 28 Août 2014

Star Wars, entre mythe et réalité

Quelle pourrait-être la nature de la Force qu'utilisent les chevaliers Jedi ? Comment se déplacent les vaisseaux interstellaires ? Ou encore, comment construire un sabre-laser ? Roland Lehoucq mène l'enquête !

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La conquête spatiale

Le rythme des lancements ne cesse de s’accélérer. Selon le cabinet de conseil spécialisé dans l’industrie aérospatiale Euroconsult, 1150 satellites devraient être lancés entre 2013 et 2022.

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ISS, sortie extravéhiculaire

Sortir de l’ISS est nécessaire pour effectuer des travaux de maintenance ou mener des études. Cependant, ce n’est pas si simple. Les cosmonautes s’entrainent donc régulièrement pour cela.

Et sur Terre, que peut-on faire ?

Galerie des différents moyens d’atteindre la micropesanteur en dehors d’une station spatiale. Focus sur l’A300 zéro-g : attachez vos ceintures !

Tour de chute libre de la Société Zarm en Allemagne © Zarm

Tour de chute libre de la Société Zarm en Allemagne © Zarm

L'impesanteur sur Terre

Nul besoin de s’envoler à 400 km au-dessus des maisons pour vivre une expérience proche de l’impesanteur.

Sur Terre, les hommes ont réussi à déjouer les forces de la nature : tours de chute libre, puits de chute libre, vols paraboliques,… sont autant de moyens mis au point pour recréer l’impesanteur… ou presque.

On parle de micropesanteur car la pesanteur est tout de même plus forte que dans l’espace.

Pas question pour autant d’aller faire des pirouettes et des sauts périlleux dans ces machines.

 

Elles ne sont pas en libre-service, et d’ailleurs, une seule d’entre elles est accessible à l’humain, les autres servent uniquement aux expériences sur les matériaux et le monde vivant.

Et cette précieuse machine n’est rien d’autre qu’un… avion !



Url externe de la vidéo : http://www.cnes-multimedia.fr/video/flash/tour_chute.flv
Image d'attente de la vidéo :

Principe de la tour à chute libre

Les différents moyens d'expérimenter l'impesanteur

Les différents moyens d'expérimenter l'impesanteur Les différents moyens d'expérimenter l'impesanteur Les différents moyens d'expérimenter l'impesanteur Les différents moyens d'expérimenter l'impesanteur Expérimenter à bord de l'A300-0G : le projet Parabole du CNES Expérimenter à bord de l'A300-0G : le projet Parabole du CNES Expérimenter à bord de l'A300-0G : le projet Parabole du CNES Expérimenter à bord de l'A300-0G : le projet Parabole du CNES
Les différents moyens d'expérimenter l'impesanteur Expérimenter à bord de l'A300-0G : le projet Parabole du CNES

C'est parti ! Tous s'affairent à bord de l'A300-0G : chercheurs et ici, des étudiants sélectionnés par le CNES pour la campagne de vols paraboliques qui a eu lieu en octobre 2009. © CNES/M. Pedoussaut

Micropesanteur ou impesanteur ?

Plus on s’éloigne de la Terre, moins sa force d’attraction (la gravité) agit sur nous. De cette vérité scientifique découle une idée totalement fausse : dans l’espace, on serait en impesanteur parce qu’il n’y a plus de gravité.
D’abord, dans l'espace, à 400 km d’altitude, la gravité n’a perdu que 10 % de sa valeur terrestre… Ensuite, l’impesanteur correspond à un état de chute dite "libre", autrement dit, une situation où l’on se retrouve uniquement sous l’influence de la gravité.

Cette situation parfaite n’existe pas vraiment. Dans l’atmosphère, une chute est fortement freinée par l’air, on parle alors de micropesanteur pour marquer cette imperfection. Dans le vide de l’espace, la chute libre est perturbée par d’autres facteurs beaucoup plus faibles. Par exemple, le rayonnement provenant du Soleil, l’attraction de la Lune, et même la forme de la Terre qui provoque des variations de sa propre gravité !

Quel que soit le facteur, on parle alors d’impesanteur car les perturbations sont si faibles qu'elles peuvent être négligées. D’ailleurs, les astronautes ne les ressentent pas ! Ainsi, on utilise couramment le terme impesanteur pour une situation dans l’espace, et micropesanteur pour les simulations sur Terre.

Chaque année, le CNES lance un défi aux lycéens et étudiants : tester une de leurs expériences en impesanteur - © Lycée J. Viette/Montbeliard

Chaque année, le CNES lance un défi aux lycéens et étudiants : tester une de leurs expériences en impesanteur - © Lycée J. Viette/Montbeliard

Et si vous étiez 1.8 fois plus lourd

Un avion, certes, mais pas n’importe lequel : il en existe un seul en France, c’est l’A300 zéro-g, un Airbus de type A300 basé à Bordeaux, qui permet d'atteindre l'état d’impesanteur.

Attention, décollage imminent… L’avion roule sur le tarmac, son nez pointe vers le haut, on décolle, l’ascension continue jusqu’à 6 000 m d’altitude.

L’avion évolue tranquillement à l’horizontale, jusque-là, rien d’anormal.

Mais voilà que le pilote augmente la vitesse et pousse les gaz jusqu’à 810 km/h, la vitesse maximale.

 

Progressivement, l’engin se cabre vers le haut, les passagers sont plaqués sur leur siège et pèsent 1.8 fois plus lourd que d’habitude !



Airbus A300-0G (zéro gravité) © Novespace

Airbus en chute libre

Sensations fortes, mais toujours pas d'impesanteur.

Normal, tout se joue dans les 20 secondes qui suivent : le mécanicien réduit les moteurs pour qu’ils ne poussent plus l’avion, cependant, l’appareil est toujours sous l’impulsion de départ et continue donc son ascension pendant dix secondes.

Il est alors en micropesanteur puisqu’il ne subit qu’une force, l’attraction de la Terre.

Il atteint ensuite le sommet de sa trajectoire et retombe toujours en chute libre, autrement dit, en micropesanteur.

Hors de question de s’attarder en chute libre, c’est trop dangereux : au bout de dix secondes, le commandant de bord redresse l’avion et les moteurs reprennent leur régime de croisière normal.

La trajectoire que vient d’effectuer l’avion prend la forme d’une cloche de près de 3 000 m de hauteur, qu’on appelle "parabole".



Pendant 20 secondes, la pesanteur à l’intérieur de l’avion est d’environ 0.05 g - © CNES/M. Pedoussaut

Vingt secondes top chrono !

Au cours d’un vol, l’A300 zéro-g effectue une trentaine de paraboles espacées de 2 minutes qui permettent d’atteindre chacune 20 secondes de micropesanteur.

Pendant ce laps de temps, les passagers (scientifiques, étudiants dans le cadre du projet Parabole) réalisent des expériences scientifiques.

Ils vérifient le bon fonctionnement du matériel utilisé lors des vols spatiaux, étudient le comportement des matériaux, mènent des expériences médicales ou pédagogiques.

Pour faciliter leur travail, la cabine centrale a été aménagée en laboratoire : les sièges ont été retirés et 100 m2 sont recouverts d’une mousse protectrice en cas de choc.

Sur le plancher, des rails permettent de fixer les expériences. Sans oublier bien sûr, les mains-courantes pour se déplacer !



Lycéens et étudiants : tentez votre chance

Le CNES vous propose de voler en micropesanteur dans le cadre de son projet Parabole.

Le Service Jeunesse et acteurs de l'Education organise deux fois par an une campagne de vols paraboliques à bord de l'A300-zéro G :

Imaginez une expérience à tester en impesanteur et répondez à l'appel à projets lancé tous les ans en septembre.

Des idées de "manips" à tester ? Parlez-en à vos professeurs !



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