Pourquoi et à partir de quelle distance les astronautes flottent-ils dans l'espace ? (Question d'un enfant de 5 ans)

Pourquoi et à partir de quelle distance les astronautes flottent-ils dans l'espace ? (Question d'un enfant de 5 ans)


Réponse

Bonjour,

Nous te remercions d'avoir fait appel au service Interroge, voici le résultat de nos recherches :

Un enfant a posé une question qui ressemble à la tienne à Valentine Bouet, une professeure à l’Université de Caen, en Normandie. Voici un extrait de sa réponse publiée sur le site web The Conversation en juin 2021 :

« C’est vrai que cela paraît magique de pouvoir voler comme le font les astronautes, en étant tout légers, sans contraintes, sans poids… hé bien non ! Ce n’est pas magique et la physique permet de comprendre cela parfaitement.

Imagine que tu lances un caillou loin devant toi… Il va tomber loin de toi.

Si tu le lances très très très fort, il va tomber très très très loin.

Si tu le lances avec une catapulte assez puissante pour qu’il ne retombe pas, il va se mettre à tourner autour de la terre, on dit qu’il est "en orbite". C’est un peu comme si ton caillou était d’un côté projeté loin de la terre grâce à la vitesse que tu lui as donné au moment du lancer mais qu’il était aussi attiré par la Terre (parce que la Terre a une masse importante donc attire les objets). La projection de ton lancer et l’attraction de la Terre le mettent dans une position intermédiaire, en orbite autour de la terre, c’est-à-dire qu’il va tourner à peu près toujours à la même distance de la terre.

Quand on est dans l’espace, comme dans la station spatiale internationale […], on est comme ton caillou enfermé dans une grosse boîte en orbite. C’est une sorte de chute libre permanente, c’est-à-dire que c’est comme si la station tombait vers la Terre qui l’attire, tout en étant propulsée très loin puisqu’elle a été lancée avec une très grande vitesse. La station spatiale est animée par sa vitesse (elle avance à la vitesse de 28 000km/h, ce qui lui permet de faire le tour de la terre en 1h30 environ). Et dans cette configuration-là, on ne ressent plus les effets de la gravité terrestre et donc on n’a plus de poids et on flotte. »

Pour bien comprendre ce qui se passe, nous t'encourageons à regarder la vidéo de 2016 intitulée C’est quoi l’impesanteur ? et réalisée par Milan jeunesse avec le Centre national d’études spatiales (CNES) sur le site 1 jour 1 actu, qui explique notamment que cet état où les astronautes flottent dans une station en orbite s’appelle l’impesanteur ou l’apesanteur.

Vikidia, l'encyclopédie des 8-13 ans explique encore ceci à propos de l'impesanteur :

« L’impesanteur est également ressentie dans l’espace, où il n’y a pas de frottement. À mi-chemin entre la Terre et la Lune, la gravité due à la Terre et à la Lune est environ 914 fois moins intense qu’à la surface de la Terre et 150 fois moins intense qu’à celle de la Lune, où elle est pourtant faible ; la gravité due au Soleil est deux fois moindre ; par conséquent, à cet endroit de l’espace, on ne ressent pratiquement pas d’attraction gravitationnelle et l’on se trouve donc en impesanteur. »

Donc, pour répondre à ta question, cela va dépendre de différents paramètres, comme nous le dit par exemple encore le Centre national d’études spatiales (CNES) sur sa page C'est quoi l'impesanteur ? au sujet de la Station spatiale internationale (ISS) où « à 400 km d’altitude, les astronautes vivent en impesanteur. Ils flottent, car ils ne subissent plus les effets de la pesanteur. Mais attention, il est faux de croire que si Thomas Pesquet peut gober des billes d’eau flottantes, c’est parce qu'il ne subit plus la force d’attraction de la Terre ! A cette altitude, la gravité est encore quasiment identique à ce qu’elle est sur Terre (90 %). Alors certes, plus les corps sont éloignés, plus la force gravitationnelle est réduite. Donc il est vrai que plus on s’éloigne de la Terre et moins sa force d’attraction agit sur nous… Mais cela n’est pas perceptible à 400 km d’altitude. Pour preuve : la gravité terrestre s’exerce même sur la Lune pourtant située 1 000 fois plus loin, à 400 000 km de la Terre. C’est le fait que l’ISS soit en orbite, qui est comme une chute libre permanente autour de la Terre, qui créé l’état d’impesanteur. [...]

On parle parfois aussi de microgravité, qui correspond à une gravité extrêmement faible, donc à une très faible force gravitationnelle. Comme le serait un objet perdu dans l’espace, éloigné de tout astre céleste (qui serait aussi donc en micropesanteur). Mais attention, un astronaute dans l’ISS n’est pas en microgravité mais bien en micropesanteur ! »

Nous espérons que ces éléments t'aideront à comprendre. N'hésite pas à nous recontacter pour tout complément d'information ou toute autre question.

A bientôt,

La Bibliothèque du Musée d'histoire des sciences

Pour www.interroge.ch

  • Dernière mise à jour 27/03/2025
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