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Polémique

Un succédané de gravité

22/09/2016

«Je me pose toujours la même question quand je regarde des astronautes flotter en apesanteur dans la Station spatiale internationale (SSI): pourquoi n’est-on pas capable de créer une gravité artificielle en faisant tourner la station à une certaine vitesse?», demande Germain Lajoie.

Pour tout dire, créer une gravité de toutes pièces n’est pas difficile. Les manèges comme le Gravitron en sont la preuve. Ceux-ci sont des chambres rondes qui tournent rapidement sur elles-mêmes, au point où les occupants sont littéralement plaqués au mur. Et, habituellement, le clou du spectacle consiste à faire tomber le plancher, et tout le monde se trouve rivé à la paroi, les pieds dans le vide. C’est ce qu’on appelle la «force centrifuge»: lorsqu’on fait tourner un objet, tout ce qui se trouve à l’intérieur a tendance à s’éloigner du centre de rotation.

Dans une station spatiale ou un vaisseau de forme circulaire qui tournerait ainsi – mais un peu moins vite tout de même –, les astronautes pourraient marcher sur les murs. La NASA a d’ailleurs dans ses cartables les plans d’un petit module nommé Nautilus X qui pourrait imiter la gravité terrestre de cette manière. Cependant, il ne faut pas s’attendre à des miracles, car cela n’est pas dépourvu de problèmes.
Il faut garder en tête qu’on ne parle pas ici de véritable gravité, mais seulement d’un succédané. Quiconque a déjà mis les pieds dans un Gravitron sait à quel point ce manège peut donner la nausée. Le même inconvénient se poserait aussi dans l’espace.

En outre, cela introduirait une série d’effets un peu étranges, parce que l’accélération centrifuge est directement liée au rayon de rotation. Quand vous êtes loin du centre, chaque tour vous fait parcourir une distance plus grande (ce qui implique une vitesse plus élevée) que si vous en êtes près. Voilà pourquoi la force centrifuge est plus forte loin du centre de rotation.

Prenons un vaisseau qui tournerait sur lui-même et qui aurait un rayon de 10m. Un objet qui, au «plancher» (donc sur les murs), pèserait l’équivalent de 10kg sur Terre, ne pèserait plus que 8kg s’il se soulevait à 2m du sol. D’ailleurs, juste en se levant et en s’assoyant, les astronautes marchant sur les murs d’un tel «gravitron spatial» pourraient être déséquilibrés, puisque le haut de leur corps, soudainement plus proche du centre, «perdrait du poids», si l’on nous permet ce jeu de mots. Cela signifierait aussi qu’en faisant leur jogging dans le même sens que la rotation, ils deviendraient plus lourds; et, au contraire, plus légers s’ils couraient dans l’autre sens. Et disons que le spectacle serait assez désorientant, merci.

On pourrait éviter ces problèmes en faisant tourner le vaisseau plus lentement, mais il faudrait alors construire un engin gigantesque. Le seuil généralement admis pour minimiser les inconvénients de la rotation est de deux tours par minute. Pour imiter la gravité terrestre à cette vitesse, le bolide ou la station spatiale en rotation devrait mesurer 224m de rayon, ou presque un demi-kilomètre de diamètre!
Pour revenir à la SSI, dont parlait M. Lajoie, on y étudie justement les effets de l’apesanteur sur différents phénomènes biologiques et chimiques. Y créer une gravité artificielle serait donc quelque peu contre-productif.
 

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