Expérimenter avec Zéro Gravité

Des frissons garantis!

La force gravitationnelle, c’est quoi?

Quand on lâche un objet, il tombe vers le sol. Pourquoi ? Il est attiré par la Terre : c’est le phénomène de gravité. La force gravitationnelle est l’attraction qu’exercent l’un sur l’autre deux corps possédant une masse: par exemple l’attraction entre la Terre et la Lune. Le poids est cette force gravitationnelle, qu’on mesure en newtons (N).

Fg = m ⋅ g

Fg : Force gravitationnelle  en newtons (N)

M : Masse du corps (kg)

g: constante gravitationnelle d’une planète, en newtons par kilogramme (N/kg)

La constante gravitationnelle de la Terre est de 9,8 N/kg.

Apesanteur = absence de la force gravitationnelle 

Pour obtenir l’apesanteur, il faut annuler le champs gravitationnel terrestre – g, ce qui est possible lorsqu’on est dans l’espace et si on tombe en chute libre.

Mais comment  reproduire l’état d’apesanteur sans aller dans l’espace?

Facile!

Suis mon aventure scientifique :

 L’apesanteur en vols paraboliques

Dans le cadre de mon projet de recherche, j’ai pu avoir la chance de mener des expériences scientifiques en apesanteur. Le but de mes expériences était de comprendre l’impact de la gravité sur les batteries alcalines modernes et cela pourrait être utile pour améliorer les batteries dans le futur.

J’ai pu en profiter grâce au programme de mise à disposition scientifique de vols paraboliques organisé par la société Novespace, en France. Son avion Airbus A300, dit ZERO-G, presque totalement vidé de son équipement et de ses sièges d’avion de ligne, permet avec la dextérité des pilotes, de reproduire les conditions d’apesanteur régnant dans l’espace. Les chercheurs peuvent donc réaliser des expériences pour mieux comprendre et mesurer l’influence de la gravité sur tout ce qui nous entoure.

Comment se préparer pour un vol parabolique?

Pas besoin de suivre un entrainement intensif, comme les astronautes. Il faut juste attacher comme il faut tout notre matériel expérimental pour qu’il ne vole pas dans toutes les directions et on embarque dans l’avion.

Une fois à bord, comment se passe le vol parabolique?

Pour obtenir des conditions de micropesanteur dans l’avion, les pilotes effectuent des manoeuvres de montées et de descentes espacées par paliers de trois minutes. Ces manoeuvres, appelées paraboles, permettent d’obtenir des conditions d’apesanteur durant environ 22 secondes.

  1. Ressource – début de la parabole : le pilote cabre l’avion et monte dans les airs, à un angle de 47%. On ressent alors la force gravitationnelle de près de 1,8g, presque le double de notre poids, nous clouer au sol. On nous conseille de nous coucher dans l’avion pour ne pas se sentir mal.
  2. Le pilote procède à la manœuvre d’injection en parabole en poussant le manche jusqu’à annuler la portance exercée sur les ailes (incidence de portance nulle), pendant que l’ingénieur navigant réduit la poussée des moteurs. L’avion est en chute libre et nous nous retrouvons en APESANTEUR pendant 22 secondes. On fait nos expériences durant ce temps, avec des caméras qui filment nos observations.
  3. Ressource – fin de la parabole : Le pilote redresse l’avion afin de revenir à la situation initiale de vol en palier stabilisé, permettant une nouvelle manoeuvre de vol parabolique.

De cette façon, l’avion va faire environ 30 paraboles avec 22 secondes de zéro g chacune. Nos expériences se déroulent pendant trois jours dans l’avion ZERO-G, ce qui me permet d’ajuster les réglages au fur et à mesure des vols.

 

Quelles sont les sensations en apesanteur?

Voler en apesanteur, c’est un rêve devenu réalité, il n’y a pas de mots assez forts pour le décrire. On se sent en liberté totale, sans contraintes. Ne plus ressentir notre poids est vraiment agréable, on est légers comme des plumes. On se sent comme des super-héros tout droit sortis des films de science fiction.

Il existe des programmes de vols Zero G reservés au grand public. Ces vols se déroulent notamment á Vancouver. A vous de jouer…

 

Phénomènes incroyables en apesanteur.

Faut le voir pour le croire!

En feu!

Une chandelle ne brûle pas du tout de la même façon dans l’espace. Toutes les explosions dans les vaisseaux spatiaux qu’on nous montre dans les films n’ont rien à voir avec la réalité. Dans l’espace, le feu est plutôt de couleur bleue et forme une sphère. Regarde!

L’eau bouillante – fascinante

Sut Terre, quand l’eau bout, les bulles d’air s’échappent vers le haut. Cependant,  à zéro g , il n’y a pas de haut ni de bas , alors qu’est-ce qui arrive?

Toutes les bulles d’air s’accumulent et forment une grande bulle d’air impréssionnante.

L’électricité statique – expérience fantastique

Cette expérience surprenante faite dans l’espace montre ce qui arrive si on place quelques gouttes d’eau près d’un objet qu’on a frotté pour qu’il soit chargé d’électricité statique. Tu n’en croiras pas tes yeux!

 

Tu peux en apprendre plus sur des expériences fascinantes an apesanteur ici :

http://www.asc-csa.gc.ca/fra/iss/experiences-anterieures.asp

https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/experiments_by_name.html

 

Rédigé par le professeur de Physique Zine Derhoumi