Combinaison spatiale - Définition
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.
Introduction
Les combinaisons spatiales, aussi appelées scaphandres spatiaux, sont des équipements modulaires complexes conçus pour protéger les astronautes lors des sorties spatiales. Elles sont notamment utilisées lors d'activités extravéhiculaires à l'extérieur de véhicules spatiaux en orbite autour de la Terre, ou pour l'exploration de la surface lunaire à pieds ou en rover.
Un environnement spatial hostile
L'environnement spatial étant très rude, un homme qui y serait directement exposé mourrait très rapidement : il perdrait tout d'abord tout l'air contenu dans ses poumons, entraînant un coma en quelques minutes (hypoxie). Il perdrait simultanément ses liquides corporels qui se mettraient à bouillir (ébullition) du fait de la différence de pression avec l'extérieur . Il s'en suivrait une hémorragie interne généralisée.
Les températures sont extrêmes : il peut faire extrêmement chaud ou extrêmement froid. La température des objets directement exposés aux rayons du Soleil peut atteindre 150 °C tandis que celle d'objets situés à l'ombre peut descendre jusqu'à -120 °C.
Les fonctions principales de la combinaison spatiale (SSA) sont donc de fournir de l'oxygène, un environnement pressurisé à l'astronaute, de réguler sa température, le taux d'humidité et de résister aux micrométéoroïdes ainsi qu'aux rayonnements solaires (lumière, chaleur, UV), aux rayons cosmiques et aux champs électromagnétiques.
Dans la version la plus moderne de l'unité de mobilité extravéhiculaire (nom officiel des combinaisons spatiales dans la terminologie de la NASA), ((en) Extravehicular Mobility Unit)), cette combinaison ne protège toutefois pas l'astronaute des émissions corpusculaires de fortes énergies, émises au cours des éruptions solaires (protons, électrons).
Différentes parties
L'EMU utilisée depuis 1994 est strictement réservée aux EVA. Elle est constituée de trois principaux modules :
- la combinaison elle-même, SSA ou Space Suit Assembly ;
- le casque intégral qui comprend une visière en polycarbonate, des moyens de télécommunication, un ventilateur pour faire circuler l'oxygène, un extracteur de gaz et d'humidité, une arrivée d'eau, deux paires de lampes extérieures et une caméra extérieure ;
- le système de survie de base PLSS ou Primary Life Support System, qui contient la réserve d'eau, les bouteilles d'oxygène, l'alimentation électrique, les moyens radios, etc. ;
- le système de propulsion de secours en cas d'éloignement incontrôlé de l'astronaute: le SAFER (Simplified Aid for EVA Rescue).
Le SAFER | 
Le casque et les gants |
Fonctionnement
Afin de préserver l'intégrité physique de l'astronaute durant une activité extravéhiculaire (EVA), la combinaison spatiale doit fournir :
- une pression interne stable (actuellement de 0,29 atmosphères), cet air n'est renouvelé que par du dioxygène pur, pour assurer une respiration normale à une si faible pression (qui correspond à celle du sommet de l'Everest)
- une réserve d'eau, d'oxygène et un épurateur de gaz ;
- un moyen d'approvisionnement et d'évacuation des gaz et liquides, y compris des urines ;
- un système de régulation de la température, qui oscille entre -100 °C à +120 °C (une bonne isolation et un système de refroidissement par circulation d'eau dans des petits tubes incorporés au sous-vêtement LCVG) ;
- une protection contre les radiations électromagnétiques ;
- une protection contre les micrométéoroïdes grâce à des matériaux résistants (Kevlar...) ;
- un système de communication UHF par lequel passe également la télémétrie et l'EEG ;
- la mobilité et l'autonomie de l'astronaute lors des EVA ;
- des connexions additionnelles (embouts, interfaces, etc).
La combinaison EMU utilisée depuis 1994 par la NASA est pratiquement inaltérable. Elle est conçue pour survivre environ 15 ans mais n'est certifiée par Hamilton Standard que pour 25 EVA.
