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Microgravité Qu'est ce que la microgravité ? La gravitation est une force qui régit les mouvements dans tout l'univers. Elle nous maintient au sol, garde la Lune en orbite autour de la Terre et la Terre en orbite autour du Soleil. De nombreuses personnes pensent, à tort, que la gravitation ne s'exerce pas au-delà de la surface terrestre, c.-à-d. dans l'"espace" et que c'est la raison pour laquelle il semblerait ne pas y avoir de gravitation à bord des engins spatiaux mis sur orbite. Généralement, l'altitude orbitale pour les vols habités varie entre 192 et 576 km au-dessus de la surface terrestre. Le champ gravitationnel est toujours relativement élevé dans cette zone puisque cela ne représente que 1,8% de la distance jusqu'à la Lune. Le champ gravitationnel de la Terre à une distance de 400 km conserve 88,8% de son intensité à la surface. Ce qui explique que les engins spatiaux tels que le lanceur ou la station spatiale sont maintenus en orbite autour de la Terre par la gravitation. Isaac Newton fût le premier il y a plus de 300 ans à décrire les lois de la gravitation universelle. La gravitation est l'attraction entre deux masses, elle sera plus perceptible si l'une des masses est très importante (telle que la Terre)
On appelle gravité normale ou force de gravité 1g, l'accélération d'un objet qui, soumis à l'action de la gravité, est attiré vers le centre de la Terre. La vitesse de cette accélération est de 9.8 m/sec. Si vous laissez tomber une pomme par terre, la force de gravité est de 1g. Si un astronaute qui se trouve à bord de la station spatiale laisse tomber une pomme, celle-ci chute également même si cela n'en a pas l'air. La raison est qu'ils chutent ensemble ; la pomme, l'astronaute et la Station. Mais ils ne chutent pas vers la Terre, ils chutent autour d'elle. Mais puisqu'ils chutent à la même vitesse, les objets qui se trouvent à l'intérieur de la station semblent flotter dans un état que nous appelons la gravité zéro (0g), ou plus exactement la microgravité (1x10-6 g.) Créer la Microgravité L'état de microgravité est atteint à chaque fois qu'un objet se trouve en "chute libre": cela signifie que l'objet tombe de plus en plus vite, à une vitesse d'accélération égale à celle de la gravité (1g). Dès que vous laissez tomber un objet (comme une pomme) celui-ci se trouve dans un état de « chute libre ». Le même phénomène se produit lorsque vous jetez un objet: celui-ci commence immédiatement à chuter vers la Terre. Mais comment expliquer le fait qu'un objet gravite autour de la Terre? Newton a mis au point une "petite expérience" pour démontrer ce concept. Supposez que l'on place un canon au sommet d'une montagne gigantesque.
Une fois lancée, une boule de canon tombe vers la Terre. Au plus grande sera la vitesse, au plus grande sera la distance parcourue avant que celle-ci n'atteigne la Terre. Si elle est lancée à la vitesse adéquate, la boule de canon atteindra un état de chute libre continu que nous appelons orbite. Le même principe s'applique à la navette spatiale ou à la station spatiale. Alors que les objets qui se trouvent à l'intérieur de la navette ou de la station semblent flotter sans mouvement, ils voyagent en réalité à la même vitesse orbitale que leur vaisseau spatial : 28 000 km par heure! Les objets qui se trouvent dans un état de chute libre ou en orbite sont dits en état d'apesanteur. La masse de l'objet est la même mais son poids serait de "0" sur une balance. Le poids varie en fonction que vous vous trouviez sur Terre, sur la Lune ou en orbite. Mais votre masse reste la même sauf si vous faites un régime! Méthode expérimentale La microgravité qui peut être utilisée facilement dans l'espace, peut aussi être utilisée sur Terre pendant une période limitée avec l'aide de différents types d'installations. Les méthodes qui permettent de créer la microgravité sont reprises dans le tableau ci-dessous.
Pourquoi étudier en microgravité ? Un environnement en microgravité sert de base à un laboratoire exceptionnel dans lequel les scientifiques peuvent étudier les trois états de base: solide, liquide, et gazeux. Les conditions de microgravité permettent aux scientifiques d'observer et d'explorer des phénomènes et des processus qui sont normalement masqués par les effets de la gravité terrestre. Puisqu'il n'y a pas de pesanteur dans l'environnement spatial, les matériaux légers et lourds se mélangent uniformément. Des cristaux d'une structure parfaite peuvent être formés puisqu'il n'y a presque pas de poids ou de pression exercée. Ces caractéristiques permettront aux chercheurs de faire des recherches qui apporteront des évolutions scientifiques et technologiques, telles que la découverte et l'exploitation de phénomènes propres à l'environnement spatial ou la création de nouveaux matériaux ou médicaments. De même, des recherches visant à expliquer les effets de la gravité sur les structures et fonctions biologiques tels que le développement, la différenciation et la croissance des êtres vivants sur Terre pourront être effectuées. Les résultats des expériences en microgravité servent à défier et valider les théories scientifiques contemporaines, identifier et décrire les nouveaux phénomènes physiques qui ne peuvent être étudiés que dans un environnement en microgravité et à favoriser le développement de nouvelles théories suite à des découvertes imprévues ou inexpliquées-ce qui constitue souvent la partie la plus passionnante de la recherche. Les différents domaines de recherche étudiés en microgravité sont abordés en rapport avec la question « Pourquoi étudier la microgravité ? » sur les pages suivantes (uniquement disponible en anglais):
Text Sources
Belgian Experiments
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