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Lorsque nous parlons d’apesanteur, nous faisons généralement référence aux astronautes qui flottent dans l’espace. Un objet n’a pas besoin d’être dans l’espace pour se sentir en apesanteur. En fait, l’expérience de l’apesanteur pour un vaisseau spatial ou ses occupants ne se déroule pas dans l’espace.
Qu’est-ce que l’apesanteur ?
L’apesanteur est l’état résultant de l’absence de forces gravitationnelles. On parle également d’apesanteur pour décrire la propriété ou l’état d’être libre de toute gravité. La sensation (des personnes et des objets) d’apesanteur ou d’absence de gravité est le phénomène inverse qui se produit lors d’une chute libre.
L’attraction des corps en fonction de leur masse est appelée gravitation ou pesanteur. Dans ce phénomène naturel, les éléments ayant une masse sont attirés les uns vers les autres. Puisque nous parlons d’objets terrestres, le poids d’un objet dépend de sa masse et de sa distance par rapport au centre de la Terre. De même, le poids d’un objet augmente lorsqu’il se rapproche du centre de la Terre.
L’état d’apesanteur consiste en l’absence de gravité, ce qui ne signifie pas que la gravité n’existe pas, mais plutôt que ses effets sont neutralisés.
Comment atteindre l’apesanteur sur Terre ?
Le seul moyen d’atteindre l’apesanteur, également appelée gravité zéro, serait de se rendre dans un endroit de l’Univers infiniment éloigné de tout objet ayant une masse. L’apesanteur implique toutefois l’absence de gravité et que la gravité elle-même est une force. En pratique, c’est malheureusement impossible, car la gravité résulte des propriétés fondamentales de la matière et de l’espace. Cela dit, c’est une chose d’éliminer la gravité, et c’en est une autre d’en atténuer les effets, c’est-à-dire de créer des circonstances dans lesquelles les objets se comportent comme s’il n’y avait pas de force gravitationnelle.
Pour les objets ayant une masse, il n’est pas techniquement possible d’éliminer complètement les effets de la gravité, c’est pourquoi les scientifiques préfèrent utiliser le terme « microgravité » pour plus de précision.
L’expérience des personnes et des objets en chute libre est la sensation d’apesanteur, ou d’absence de poids apparent. Les vaisseaux spatiaux connaissent souvent ce phénomène. Il est également ressenti lorsque l’on vole dans un avion dont la gravité est plus faible.
Les astronautes ressentent l’apesanteur parce que les vaisseaux spatiaux tombent constamment. Un vaisseau spatial doit se déplacer suffisamment vite pour équilibrer les forces centrifuges et gravitationnelles afin de se mettre en orbite et d’éviter de tomber. En d’autres termes, il est en chute libre, mais s’il ne ralentit pas, il n’atteindra jamais la surface de la Terre. Cependant, les changements de gravité ont divers effets sur la physiologie et le comportement humains.
Comment le corps humain réagit-il en apesanteur ?
La principale réaction du corps humain à l’apesanteur ou à la microgravité est le syndrome d’adaptation à l’espace. Il s’agit d’un malaise qui commence dès le premier jour d’apesanteur et dont l’intensité varie d’une personne à l’autre. Il dure rarement deux jours, et les cas de trois jours ou plus sont inexistants. Les effets néfastes de ces changements sur les muscles, les os, la circulation et même le cerveau ont fait l’objet de nombreuses études.
Les effets de la microgravité sur la distribution des fluides dans le corps humain sont les suivants :
Déplacement des fluides vers la partie supérieure du corps
Cela provoque un gonflement et une sensation de pulsation dans le cou, une obstruction nasale et un amincissement des extrémités inférieures et de la taille. Cet effet provoque une intolérance orthostatique ou une difficulté à se tenir debout lors du retour sur Terre.
Pour résoudre ce problème, il faut consommer un litre de solution saline avant de retourner dans des conditions de gravité normale.
Déconditionnement du cœur et perte de globules rouges
Le niveau de liquide du corps diminue de 10 %, ce qui minimise le travail que le cœur doit effectuer. Le nombre de globules rouges diminue également pour des raisons inconnues. Dans la vie réelle, les astronautes ne sont pas affectés par cet effet, qui disparaît après quelques semaines sur Terre.
Déconditionnement musculaire
En l’absence de gravité, les muscles ont tendance à perdre du volume car les jambes n’ont pas à supporter le poids du corps comme elles le font normalement, et la plupart des autres muscles n’ont pas à travailler beaucoup pour déplacer le corps car le poids des membres et de la tête a disparu, ne laissant que l’inertie. Les os se décalcifient avec une exposition prolongée. L’un des effets les plus néfastes est qu’il ne peut être inversé.
L’exercice est bénéfique en microgravité pour contrer ces effets. Les combinaisons spatiales russes destinées aux missions de longue durée sont équipées de sangles qui compriment le corps des épaules aux pieds, exerçant une pression sur les muscles du corps pour y résister.