Impesanteur - Définition

Introduction

Les scientifiques de Skylab1 jouent avec l'impesanteur.

L'impesanteur est l'état d'un corps tel que l'ensemble des forces gravitationnelles et inertielles auxquelles il est soumis possède une résultante et un moment résultant nuls. L'impesanteur est donc le phénomène ressenti en l'absence de pesanteur.

Terminologie

Le terme « apesanteur » est le terme fort valorisant français pour désigner cet état d'absence (a-) de pesanteur ; cependant les confusions orales fréquentes entre l'apesanteur et « la pesanteur » ont conduit à utiliser le terme « impesanteur » en lieu et place. Le dictionnaire de l'Académie française constate cependant que le terme a du mal à s'imposer.

Le terme « microgravité » est également mal utilisé pour désigner l'état d'impesanteur, en particulier par beaucoup de professionnels. On ne devrait parler de microgravité que très loin de la Terre, ou bien aux points de Lagrange où les champs de gravité « s'annulent », entre Terre et Lune par exemple.

Les termes correspondants en anglais sont weightlessness (absence de poids), zero gravity (gravité zéro), et zero-g.

L'impesanteur à portée des touristes

Dans la cabine de l'avion-fusée d'EADS Astrium, quatre touristes pourraient, en 2012, observer la Terre et expérimenter, pendant trois minutes, l'impesanteur à 100 km d'altitude. L'heure et demie de vol est estimée entre 150 000 et 200 000 euros.

Cause

Astronautes en impesanteur lors d'un vol parabolique

L'impesanteur n'est pas provoquée par l'éloignement de la Terre ou de tout autre corps céleste attractif : l'accélération due à la gravité à une hauteur de 10 km par exemple n'est que de 4 % moindre qu'à la surface de la Terre. L'impesanteur est ressentie lorsque l'accélération subie égale la gravité, ce qui recouvre aussi le cas où le champ de gravité serait nul, ce qui n'arrive pas puisque l'influence de la gravité est partout dans l'Univers.

D'ordinaire ce qui est ressenti comme le poids n'est pas l'attraction exercée par la Terre (ou tout autre astre) sur nous-mêmes, mais la réaction du sol (ou de toute autre surface sur laquelle nous sommes posés) à cette force. Ainsi, l'impesanteur est ressentie par exemple lorsque nous sommes en chute libre, ou sur une orbite libre autour de la Terre (cas des astronautes). Cela est dû à ce que les astronautes et leur habitacle sont très près les uns des autres et tombent tous avec la même accélération (c'est un référentiel d'inertie).

Un astronaute s'entrainant dans la piscine du Laboratoire de flottabilité neutre

Une situation un peu similaire à l'impesanteur peut être vécue lorsque les effets de la poussée d'Archimède s'opposent à la gravité. Ce type d'équilibre est exploité, par exemple, pour entraîner les astronautes aux manœuvres dans l'espace. Immergés avec leur scaphandre dans une piscine, la poussée d'Archimède les maintient en suspension. Toutefois, contrairement à la pesanteur ou à une accélération, la force d'Archimède n'agit pas sur l'oreille interne, qui contrôle l'équilibre. Les astronautes à l'entraînement dans une piscine continuent donc, notamment, à distinguer le haut du bas, ce qui n'est plus le cas dans l'espace.

Effet sur la santé humaine

L'impesanteur fait momentanément grandir : les astronautes de Skylab ont gagné jusqu'à 4 cm au cours de leur voyage ! L'absence de pesanteur étire les cartilages qui séparent les vertèbres. Le retour sur Terre, bien sûr , remet les choses en place et chacun retrouve sa taille initiale.