Vols en zero-g

Depuis 1988, le CNES mène des expériences scientifiques à bord d’appareils pouvant effectuer un vol parabolique simulant l’impesanteur et depuis 1997, le CNES utilise un airbus A300-0G, géré par sa filiale : Novespace1.

Mais tout d’abord qu’est ce que l’apesanteur ou l’impesanteur ?

L’apesanteur est un état physique ou un corps ne subit pas la pesanteur, c’est-à-dire l’attraction d’un corps (par exemple la Terre qui est un corps céleste). Donc sans pesanteur, nous nous retrouvons comme les spationautes flottant dans l’espace. Le terme impesanteur a été créé pour éviter la confusion orale entre l’apesanteur et la pesanteur et est donc un synonyme de l’apesanteur. Pour plus de détails :http://www.cnes.fr/web/CNES-fr/406-quest-ce-que-limpesanteur-.php

Pourquoi vol en « zero-g » ?

g est l’accélération de pesanteur en m/s2 (mètre par seconde carrée). Il représente l’attraction que nous subissons. 1 x g ou 1g est donc l’attraction que nous supportons au quotidien, 2g (deux fois l’accélération) représente 2 fois ce que nous supportons, par conséquent, deux fois notre poids. Pour vous donnez un exemple, les pilotes de chasses peuvent subir jusqu’à 10g, ils sont, bien entendu, équipés de combinaisons appelés anti-G pour éviter la perte de connaissance.

Donc à 0g vous ne pesez rien ! Attention, néanmoins à l’amalgame : le poids n’est pas la masse ! Lorsque vous vous pesez, dans le langage commun, vous mesurez une masse, par exemple : 70 kg (kilogramme) alors que le poids s’exprime en Newton !

Nous retrouvons le poids avec la masse multiplié par l’accélération de pesanteur : P = m x g (P en Newton, m en kilogramme et g en m/s2). Votre masse est constante que vous soyez sur la lune ou sur la terre, ce qui change par contre c’est l’accélération de pesanteur que vous subissez, donc l’attraction du corps où vous vous trouvez. Donc en 2g vous faîtes bien deux fois votre poids mais ce qui ne veut pas dire que vous faîtes désormais 140kg !

Le Newton est l’unité d’une force, par exemple si vous voulez soulevez verticalement un objet de 5kg, il vous faudra fournir une force plus grande que le poids de cet objet. Un peu de mathématiques :

Cet objet a une masse de cinq kilogrammes, il a donc un poids de P = g x 5. Sur Terre, nous subissons une accélération d’environ 9.81 m/s2 (c’est la valeur de g), donc P =9.81 x 5 soit P = 49,05 Newton. Par conséquent pour soulever cet objet, il vous faudra fournir une force supérieure à 49,05 N ! Comparez cette force à votre poids et vous aurez un élément de correspondance.

Qu’est ce qu’un vol parabolique ?

Plusieurs solutions sont et ont été utilisées pour simuler l’apesanteur, celle que je vais vous présenter est le vol en 0g ou vol parabolique. Parabolique parce que l’avion, au cours de son vol pour se mettre en impesanteur, trace une parabole, plus grossièrement : une cloche. Pour le visualiser, je vous conseil d’utiliser l’animation très bien conçu proposer par le CNES à cette (page= http://www.cnes-jeunes.fr/web/CNES-Jeunes-fr/7991-projet-parabole-etudiants.php) ou de suivre avec moi cette explication schématisée :

Dans un premier temps, l’avion vole à l’horizontal, puis entre dans la phase de « ressource d’entrée » qui dure environ 20s, les personnes présentes dans l’avion subissent alors 2g, aussi appelé hyperpesanteur. Dans la deuxième phase le pilote coupe pratiquement les moteurs, ce qui a pour conséquence la chute de l’avion, durant ce moment de 23 secondes, les personnes présentes sont en apesanteur. Enfin dans la « ressource de sortie », ils subissent de nouveau 2g.

Donc pour un cycle, vous êtes en impesanteur durant uniquement 23s ! Un vol d’une durée d’environ 2 heures et demi comprend environ 20 à 30 cycles ou manœuvres paraboliques. Soit un état d’impesanteur d’environ 7 à 11 minutes par vol !

Quel est le but du projet parabole ?

Le but du projet parabole est de permettre à des étudiants ou des lycées de tester leurs réalisations en impesanteur. Plus précisément, pour nous cela aurait pour but de faire fonctionner une centrale inertielle durant le vol. Pour plus de détails, voir la page suivante :

Centrale inertielle

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1 : site de Novespace, www.novespace.fr

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