LES RETOMBEES DE LA RECHERCHE EN MICROGRAVITE

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1 La Microgravité

2 LES RETOMBEES DE LA RECHERCHE EN MICROGRAVITE Comportement d'une flamme en gravité terrestre et sur la droite en gravité 0 - Photo Nasa La recherche en microgravité représente une panoplie riche et variée d'expérimentations qui trouvent leur application dans la vie de tous les jours. Pour mieux appréhender un phénomène, il faut tenter de comprendre le mécanisme de son fonctionnement dans diverses conditions. La gravité terrestre met en évidence des spécifications mais pas toutes. Réaliser une même expérience dans des conditions d'apesanteur peut donner des résultats bien différents. L'exemple d'une flamme est révélateur des différences entre la gravité terrestre et sans cette gravité. Si sur Terre, la flamme monte, en gravité 0, elle reste autour de sa mèche. L'espace et plus généralement la gravité 0 devient un terrain d'expérimentation qui ouvre des perspectives bien au-delà ce que soupçonne l'homme de la rue. Domaines de recherche Biotechnologie Cristallographie Science de la combustion Physique des fluides Physique fondamentale Science des matériaux Physiologie humaine

3 LES VOLS AUTOMATIQUES Le principal inconvénient de la recherche en microgravité ce sont les turbulences qui peuvent fausser les résultats obtenus. L'incidence de l'homme sur les expériences a poussé les agences spatiales à développer des missions automatiques à bord de vaisseaux récupérables. Le plus connu est sans conteste le Foton russe directement dérivé du Vostok dans lequel Youri Gagarine a pris place en ce 12 avril Le vaisseau est lancé avec une fusée Soyuz et reste de 12 à 15 jours dans l'espace durant lesquels les expériences embarquées se déroulent de manière entièrement automatiques. En fin de mission, la partie récupérable se détache du module de propulsion et rentre dans l'atmosphère avant d'atterrir, suspendue au sommet d'un parachute. La première mission Foton remonte à avril Depuis, 14 missions ont été réalisées sont 13 avec succès, pour la plupart dans le cadre d'opérations internationales, notamment avec l'agence spatiale européenne. 1) Lancement 2) Séparation du vaisseau Foton 3) Mission orbitale 4) Largage des différents éléments 5) Rentrée atmosphérique 6) Récupération de la sphère contenant les expériences Profil de vol d un vaisseau Foton Photo ESA

4 Missions automatiques EUROPEAN RETRIAVABLE CARRIER (ESA) Lancement: 31/07/1992 Retour: 01/07/ expériences en microgravité conduite durant 11 mois. Lancement et récupération à l'aide de la navette. EXPERIMENT RE-ENTRY SPACE SYSTEM (Allemagne/Japon) Lancement: 15/01/1995 Retour: 15/01/ kg Express devait orbiter 5 jours avant d'atterrir en Australie mais suite à une anomalie pendant le lancement, il est revenu sur Terre le jour même du lancement au Ghana. FANHUI SHI WEIXING 1 (Chine) Lancement: 5 lancées entre le 09/09/1987 et le 08/10/1993 Retour: après 3 semaines de vol FANHUI SHI WEIXING 2 (Chine) Lancement: 3 lancées entre le 09/08/1992 et le 20/10/1996 Retour: après 3 semaines de vol FANHUI SHI WEIXING 3 (Chine) Lancement: lancées à partir du 03/11/2003 Retour: jusqu'à 27 jours de vol SHIJIAN 8 (Chine) Lancement: 09/09/2006 Retour: jusqu'à 27 jours de vol SPACE CAPSULE RECOVERY EXPERIMENT (Inde) Lancement: 10/01/2007 Retour: 22/01/ kg transporte plusieurs expériences en microgravité lors de ce vol d'essai SPACE FLYER UNIT (Japon) Lancement: 18/04/1995 Retour: 13/01/ kg transporte plusieurs expériences dont certaines liées à la recherche en microgravité. Récupération par la navette en janvier LONG DURATION EXPOSURE FACILITY (USA) Lancement: 06/04/1984 Retour: 11/01/ kg satellite passif pour étudier sur le long terme les effets d'un voyage spatial sur des organismes (graines), matériaux. MULTIPLE EXPERIMENT TRANSPORT TO EARTH ORBIT & RETURN (USA) Lancement: 23/10/1995 Retour: - Echec au lancement WAKE SHIELD FACILITY (USA) Lancement: plate-forme lancée à 3 reprises entre le 03/02/1994 et le 19/11/1996 Retour: durée du séjour autonome de 2 jours kg plate-forme add-on de la navette pour conduire des expérimentations en microgravité lors d'une seule et même mission de la navette. FOTON Lancement: 12 missions réalisées entre le 16/04/1985 et 09/09/1999 Retour: après 12 à 14 jours de vol kg expériences diverses et variées sur les effets de la microgravité. Plusieurs missions conduites avec d'autres pays FOTON M Lancement: 1er lancement le 15/10/2002 qui s'est soldé par un échec. 1ère mission réussie le 31/05/2005 Retour: après 12 à 14 jours de vol kg expériences diverses et variées sur les effets de la microgravité. Plusieurs missions conduites avec d'autres pays

5 LES VOLS HABITES quelques centimètres. Les liquides, comme le sang et autres ont tendance à remonter vers le haut. C'est pourquoi, les astronautes ou cosmonautes ont toujours l'air un peu bouffis après un long séjour. Le meilleur endroit pour étudier les effets de l'apesanteur sur le corps humain est la station spatiale. Une fois en orbite, la première chose qui guette le voyageur de l'espace est le mal de l'espace, comparable au mal de mer. Il a la tête lourde, le visage gonflé, les jambes flageolantes et est pris de vomissements dans près d'un cas sur deux. L'explication à ce mal est très simple dans les grandes lignes. Sur Terre, lorsque l'on est debout, on aperçoit le plafond en haut, le sol en bas et les murs sur les côtés. Le cerveau interprète notre position selon la vue. Le liquide à l'intérieur de notre oreille donne la même information que nos yeux. Il n'y a pas de contradiction pour le cerveau. Dans l'espace, nos yeux perçoivent toujours les mêmes choses mais le liquide de notre oreille interne, par effet de microgravité, ne donne pas la même information. Ces 2 données, contradictoires, sont envoyées au cerveau. Celui-ci n'arrive pas à interpréter notre position et donne l'alerte, ce sont les effets du mal de mer. En orbite, il n'y a pas de gravité et donc, la force qui maintient notre colonne vertébrale bien soudée n'existe plus. Les vertèbres s'éloignent légèrement l'une de l'autre et la colonne vertébrale s'allonge de Deux autres effets de l'apesanteur sur l'organisme humain sont la décalcification des os et l'atrophie des muscles. Comme dans l'espace, il n'y a pas de gravité, nos muscles forcent moins. Au bout de quelques jours, notre masse musculaire diminue. Pour rester en forme au retour sur Terre, il est conseillé aux astronautes de faire minimum 2 heures d'exercices si la durée de la mission dépasse la semaine. Avec la navette, les Etats-Unis disposent d'un laboratoire pour les expérimentations de courte durée, n'excédant pas 16 jours. L'espace restreint de la cabine a poussé l'agence spatiale américaine à commander 2 laboratoires à installer dans sa soute, le Spacelab et le Spacehab. Le Spacelab est de construction européenne et a été fabriqué en 2 exemplaires qui ont volé entre 1983 et En plus d'un module pressurisé, Spacelab comprend également un ensemble de palettes disposées dans la soute. Selon la mission à réaliser, Spacelab est soit en version module pressurisé, soit module pressurisé + palettes, soit palettes seules. Spacehab est un module plus léger et qui permet de disposer de plus de place. Il est de fabrication américaine et n'existe qu'en 2 versions: module simple, module double. Il peut tout aussi bien servir pour des missions de recherche que pour des missions de ravitaillement d'une station spatiale. En 2003, un module double embarquait à bord de Columbia lorsqu'elle s'est désintégrée.

6 NOM PREMIER EQUIPAGE DERNIER EQUIPAGE NOMBRE DE MISSION Saliyut 1 Saliyut 2 Saliyut 3 Saliyut 4 Saliyut 5 Saliyut 6 Saliyut 7 Mir Skylab (USA) Space Shuttle (USA) Spacelab (USA/Europe) Spacehab (USA) International Space Station (International) Au 01/01/ /04/ /06/ /07/ /08/ /02/ /07/ /07/ /02/ /10/ /05/ /05/ /05/ /03/ /06/ /05/ /02/ /04/ /11/ /05/ /06/ /11/ sans rentrer dans le module - 2 dont 1 qui n'arrive pas à s'arrimer 3 dont 1 qui n'atteint pas l'orbite 4 dont 1 qui n'arrive pas à s'arrimer 18 dont 2 qui n'arrivent pas à s'arrimer 12 dont 1 échec au lancement et 1 qui n'arrive pas à s'arrimer en version module 13 au 01/01/ en cours au 01/01/2007