Sortie extravéhiculaire
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Introduction

L'astronaute Bruce McCandless lors d'une activité extravéhiculaire
Robert Curbeam et Christer Fuglesang (à droite) lors d'une sortie extravéhiculaire durant la mission STS-116 à bord de la Station spatiale internationale (La Station spatiale internationale (en anglais International Space Station ou ISS) est un habitat placé en orbite terrestre basse, occupé en permanence par un équipage...) en 2006
L'américaine Nicole Stott participant à la construction de la Station Spatiale (Une station spatiale, dans le domaine de l'astronautique, est une installation spatiale en orbite ou déposée sur un astre, ne disposant pas de moyens de propulsion autonomes ou ne disposant...) Internationale lors de la mission STS-128 en 2009

Une sortie extravéhiculaire, ou activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) extravéhiculaire, abrégée EVA (Extra-vehicular activity) est une activité réalisée dans l'espace – à l'extérieur d'un véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un point à un autre.) spatial – par un spationaute (Un spationaute, terme non utilisé réellement, indique en fait "astronaute" ou "cosmonaute" qui sont utilisés dans le monde. C'est un membre de l'équipage d'un...) vêtu d'une combinaison spatiale (Les combinaisons spatiales, aussi appelées scaphandres spatiaux, sont des équipements modulaires complexes conçus pour protéger les astronautes lors des...).

Ce terme est le plus souvent utilisé pour des activités extravéhiculaires menées en orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre...) de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...) à proximité d'un véhicule spatial (spacewalk), mais il se réfère également aux sorties sur la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent...) lunaire (Pour les homonymes, voir Pierrot lunaire, une œuvre de musique vocale d'Arnold Schönberg.) (moonwalk). Ainsi, les sorties extravéhiculaires sont utiles à des fins d'assemblage ou de réparation de navettes spatiales et de stations spatiales ainsi qu'à l'exploration (L'exploration est le fait de chercher avec l'intention de découvrir quelque chose d'inconnu.) et à la récolte (La Récolte (Countrycide) est le sixième épisode de la série anglaise de science fiction Torchwood.) d'échantillons lunaires.

La première sortie extravéhiculaire a été effectuée par le cosmonaute russe Alexei Leonov (Alexeï Arkhipovitch Leonov (en russe : ???????? ?????????? ??????? ), né le 30 mai 1934, est un cosmonaute soviétique qui fut le premier à réaliser une sortie...) le 18 mars 1965, à partir du vaisseau Voskhod 2. L'américain Edward White le suivra moins de trois mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) plus tard, le 3 juin.

Fonctionnement de la combinaison

À l'intérieur, la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) gazeuse n'est que de 0,3 bar, soit 30 % seulement de la pression de la station ou de la surface terrestre (1 bar). Ceci est indispensable pour que la combinaison reste souple. Il y a une alimentation en dioxygène (Le dioxygène est une molécule composée de deux atomes d'oxygène, notée O2, qui est à l'état de gaz aux conditions normales de pression et de température.) pur et un système de recyclage (Le recyclage est un procédé de traitement des déchets industriels et des déchets ménagers qui permet de réintroduire, dans le cycle de production d'un produit, des matériaux qui le composent. L'un des exemples qui illustre ce procédé est...) du dioxyde de carbone (Le dioxyde de carbone, communément appelé gaz carbonique ou anhydride carbonique, est un composé chimique composé d'un atome de carbone et de deux atomes d'oxygène et dont la formule brute est : CO2....) ainsi qu'un système qui régule (Les régules sont des alliages d'étain ou de plomb et d'antimoine.) la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux...).

Préparation de la sortie

L'astronaute (Un astronaute est le nom donné à une personne qui voyage ou ayant voyagé dans l'espace. Le terme désigne généralement un professionnel, pilote ou passager d'un véhicule...) Thomas Reiter (à gauche) assiste Jeffrey N. Williams dans le module Quest de la Station spatiale internationale lors de l'Expédition 13 en 2006

Avant la sortie, le matériel et les procédures sont vérifiés et les astronautes doivent respirer durant un certain temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il...) avec une pression réduite pour purger les organismes de leur diazote et éviter les malaises (mal des caissons) dus à la pression basse régnant dans la combinaison. La durée de cette dernière phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) dépend de la pression régnant dans la combinaison : la préparation respiratoire des russes est plus courte car la pression dans leur combinaison est plus élevé (ce qui les rend plus rigides donc moins aptes aux travaux). Lorsque l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) dans le vaisseau est uniquement constitué d'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) (vaisseau Apollo ou Gemini), cette phase n'est pas nécessaire.

Dangers des sorties extravéhiculaires

Une sortie extra-véhiculaire est une activité épuisante car l'astronaute doit lutter contre la pression régnant dans sa combinaison pour plier ses membres. Les conditions d'éclairage rendent les travaux difficiles. Toutes les 30 minutes, l'astronaute plonge dans l'obscurité et il est alors tributaire des éclairages installés et de ceux qu'il porte pour éclairer sa zone de travail. Enfin les contrastes thermiques entre les zones éclairées et les zones sombres sont très important et la combinaison spatiale a parfois des difficultés à réguler la température notamment des extrémités.

Les sorties extravéhiculaires sont dangereuses pour de nombreuses raisons. La première est le risque de perforation de la combinaison spatiale. Celle-ci peut résulter d'une mauvaise manœuvre par exemple avec les outils ou d'une collision (Une collision est un choc direct entre deux objets. Un tel impact transmet une partie de l'énergie et de l'impulsion de l'un des corps au second.) avec des débris spatiaux ou des micrométéorites. En effet, ceux-ci se déplacent à une très grande vitesse (On distingue :) (jusqu'à 20 kilomètres par seconde) et l'impact d'un débris même très petit peut être fatal. La perforation de la combinaison spatiale entraînerait une dépressurisation, une perte de connaissances au bout de 15 secondes, l'anoxie puis la mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si on a pu parler de la mort dans un sens cosmique plus général, incluant par exemple la mort des étoiles). Chez les...) de l'astronaute au bout d'environ une minute ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est...). Afin de réduire les risques inhérents à ces sorties, le vaisseau ou la station est interposée entre la trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.) la plus probable des débris et les astronautes. La durée des sorties (huit heures (L'heure est une unité de mesure  :) au plus) et le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de sorties limitées (quelques dizaines par an) limite toutefois ce risque qui s'élève à 6 % après 2 700 heures d'activités extravéhiculaires d'une équipe de deux personnes.

Un autre risque important sont les sorties extravéhiculaires non prévues, relativement rares, car elles ne peuvent être préparées et sont réalisées pour tenter de corriger des dysfonctionnements; le danger de ce type d'intervention entraîne une augmentation de la pression émotionnelle des spationautes, qui peuvent commettre des erreurs.

Un autre risque possible est la rupture du câble de liaison avec le véhicule spatial. Le risque est que l'astronaute s'éloigne de la station sans pouvoir revenir, en l'absence de système pour le retenir. Les astronautes américains disposent d'un système de propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant. Elle fait appel à un propulseur qui transforme en force motrice...) à l'arrière de leur combinaison, le SAFER (Simplified Aid For EVA Rescue — « safer » signifie aussi « plus sûr » en anglais), qui leur permet de se propulser vers la station (delta-v : 3 m/s).

Fin 2009, aucun accident catastrophique n'a eu lieu lors d'une sortie extravéhiculaire, et aucun spationaute n'est décédé durant l'une de ces activités. Cependant, la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est l'agence...) et la DARPA développent des robots spécialisés dans les opérations de maintenance extravéhiculaires, afin de réduire les risques potentiels pour les humains.

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