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 La sensation d'impesanteur

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Vadrouille


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MessageSujet: La sensation d'impesanteur   Lun 27 Juil 2009 - 19:38

J'espère être dans la bonne catégorie pour ma question. En effet je me demandais si la sensation d'impesanteur était la même partout dans l'espace, ou si il y avait des différences, entre par exemple entre une orbite comme lors d'ASTP à 200km d'altitude, lors de mission vers Hubble, bien plus haut, ou au milieu du trajet terre Lune. Et également vers quelle altitude l'impesanteur apparait elle, et où commence t-ion à entre plus léger que sur Terre (en sentant une gravité plus basse que sur la terre, comme sur Mars par exemple).

Merci d'avance.
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Vonfeld
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MessageSujet: Re: La sensation d'impesanteur   Lun 27 Juil 2009 - 20:12

L'impesanteur / l'apesanteur a lieu lorsque tu es en chute libre, et donc en constante accélération d'ailleurs. Si tu es en chute libre, c'est que tu es attiré par une masse ( une planète, une lune, le soleil ). L'impesanteur cesse dès que tu entre en contact avec cette masse. Paf la gravité est revenu car le sol lutte contre ton accélération. Tu as la sensation de poid.

Pour ressentir une apesanteur continue, il y a la mise sur orbite : c'est à dire une chute contrôlée permanente. Ou bien des endroits où les champs de gravitation produits par toutes les masses s'annulent ( les points de lagrange )

Facile What a Face
Désolé je ne sais pas faire simple... et puis j'espère ne pas avoir dit de bêtise... :)

VONFELD
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Mustard
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MessageSujet: Re: La sensation d'impesanteur   Lun 27 Juil 2009 - 20:42

La question est interessante en fait.
L'apesanteur en orbite à 150km, est elle la meme que dans le vide siédaral sans corps important à proximité ?

Dans le premier cas, il y a un corps célestre à proximité et sa gravité est indénablement présente. En fait on "tombe" sans fin autour d'elle et cela procure un phénomène d'apenseteur. Cela dit je me souviens d'une vieille interview de JL Chrétien qui disait que lorsqu'il dormait dans Mir il avait tendence à dériver lentement vers la Terre. Je pense que c'est ce genre de détail qui peut faire la différence.
L'orbite est donc une chute sans fin vers un corps célestre proche, et tousles objets autour de l'astronaute tombe en meme temps. Mais du point de vue référentiel de l'astronaute les objets flottent autour de lui.

Dans le vide sidéral, en parfaite apesenteur, je pense que l'impression doit être identique, sauf que c'est de l'absence de pesanteur parfaite.
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pioneer6014




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MessageSujet: Re: La sensation d'impesanteur   Lun 27 Juil 2009 - 21:19

Mustard a écrit:
Cela dit je me souviens d'une vieille interview de JL Chrétien qui disait que lorsqu'il dormait dans Mir il avait tendance à dériver lentement vers la Terre. Je pense que c'est ce genre de détail qui peut faire la différence.
Je pense que c'est d'ailleurs pour cette raison que les "spécialistes" parlent plutôt de micro-gravité que d'apesanteur.
Mais justement, d'où vient ce "résidu" de gravité à bord des vaisseaux ? Est-il dû à la légère mais constante décélération dû aux frottements atmosphériques ?
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Vadrouille


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MessageSujet: Re: La sensation d'impesanteur   Lun 27 Juil 2009 - 21:20

Merci.

Et à partir de quelle altitule peut t-on être (en pratique) en orbite, sans risquer d'au bout de peu de temps de retomber sur terre.

Il serai intéressant de savoir si la sensation était différente en orbite lunaire, par exemple, mais vu l'étroitesse d'Apollo, je doute que les astronautes aient pu le sentir.
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bernardw


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MessageSujet: altitude   Lun 27 Juil 2009 - 22:02

Vadrouille a écrit:
Merci.

Et à partir de quelle altitule peut t-on être (en pratique) en orbite, sans risquer d'au bout de peu de temps de retomber sur terre.

Il serai intéressant de savoir si la sensation était différente en orbite lunaire, par exemple, mais vu l'étroitesse d'Apollo, je doute que les astronautes aient pu le sentir.

Le freinage étant plus importante en orbite base plus tu vas haut plus longtemps tu restera en orbite, les astronautes d'apollo avait une réelle sensation d'apesanteur même en orbite lunaire, ce n'est que sur mercury ou il n'avait pas beaucoup de sensation d'apesanteur.

Bernard
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Mustard
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MessageSujet: Re: La sensation d'impesanteur   Lun 27 Juil 2009 - 22:15

Vadrouille a écrit:
Merci.

Et à partir de quelle altitule peut t-on être (en pratique) en orbite, sans risquer d'au bout de peu de temps de retomber sur terre.

Il serai intéressant de savoir si la sensation était différente en orbite lunaire, par exemple, mais vu l'étroitesse d'Apollo, je doute que les astronautes aient pu le sentir.

Il n'y a pas que l'altitude qui permet d'être en orbite, il y a aussi la vitesse. C'est un juste équilibre entre les deux qui font que l'on est en orbite et en apesanteur.
Mais en orbite basse d'un astre, il est clair que les variations (gravité variable de certaines zones de l'astre, frottement atmo, vent solaire, etc) font que l'apesanteur n'est pas parfaite et subit des variations.

Mais je pense qu'etre en orbite ou dans le vide sidéral doit être globalement pareil sur l'impression de l'apesanteur. C'est sur des détails qu'on doit voir la différence. Je n'ai jamai vu ou lu des impressions différentes à ce sujet concernant les membres des missions lunaires.
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bibi




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MessageSujet: Re: La sensation d'impesanteur   Lun 27 Juil 2009 - 22:23

pioneer6014 a écrit:
Mustard a écrit:
Cela dit je me souviens d'une vieille interview de JL Chrétien qui disait que lorsqu'il dormait dans Mir il avait tendance à dériver lentement vers la Terre. Je pense que c'est ce genre de détail qui peut faire la différence.

Je pense que c'est d'ailleurs pour cette raison que les "spécialistes" parlent plutôt de micro-gravité que d'apesanteur.
Mais justement, d'où vient ce "résidu" de gravité à bord des vaisseaux ? Est-il dû à la légère mais constante décélération dû aux frottements atmosphériques ?
A vue de nez, et n'étant pas orbitologue, je dirais que :
1) les calculs que l'on apprend à faire "somme des forces égal zéro donc je suis en microgravité" sont valable pour le centre de gravité du corps étudié. Mais ce dernier n'étant pas réduit à un point, il existe sans doute des effets de marée sur les bords et si la couchette n'est pas au centre de gravité, il existe sans doute une force résiduelle
2) sous réserve de mes souvenirs de cours de physique déjà anciens, sur une orbite circulaire, on a effectivement "somme des forces égal zéro donc je suis en microgravité". Si l'orbite est elliptique, il existe une accélération tangentielle et donc une force résultant = masse x accélération.
3) forces de frottement atmosphériques ? Je ne sais pas dans quelle mesure elles sont sensibles.

Des spécialistes de la question ?
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Space Opera
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MessageSujet: Re: La sensation d'impesanteur   Lun 27 Juil 2009 - 22:45

Je pense qu'il faut simplifier le problème:
- Où qu'on soit, si la seule force subit et l'attraction gravitationnelle, il y a de l'impesanteur.
- L'homme est incapable de ressentir une force de quelques µN, ce qui est le cas en orbite terrestre basse.

Partant de ce postulat de base, être en orbite autour de la Terre, de Tatouine entre 2 soleils, de la Lune, en plein milieu entre 2 amas galactiques, ou dans un avion Zero-G, c'est exactement la même sensation. Même pas "un petit peu différent", c'est exactement la même chose pour un humain.
Les seuls moments de force ressentie dans l'espace, c'est en général par allumage des moteurs, par rentrée atmosphérique, ou par déplacement léger à cause de courants d'air dans les stations. Il est aussi possible de se propulser avec un sèche-cheveux, comme certains se sont amusés à le faire depuis l'époque des Skylab.

Mercury, Gemini ou Shuttle, la sensation est la même. Certes, les pauvres bougres de Mercury étaient comme des sardines en boite, d'où l'impossibilité pour eux de profiter pleinement des joies des voltiges dans les modules, pour le reste c'est identique. Orbite basse ou orbite haute.

Enfin, pour ce qui est des altitudes minimales de maintien sur orbite, on peut dire qu'à partir de 110km ça devient chaud chaud pour boucler des orbites. En général quand les astronautes commencent à ressentir une légère accélération pendant une rentrée atmosphérique, le vaisseau a déjà perdu pas mal de km/h via des accélérations qu'ils ne sont pas capables de ressentir.
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Kostya


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MessageSujet: Re: La sensation d'impesanteur   Lun 27 Juil 2009 - 22:54

Bien que n'étant pas un spécialiste de médecine spatiale (que si l'un d'eux lit que j'écris une bêtise, il crie et vienne la corriger), il me semble que toutes les expériences en orbite tournant autour de ces sensations ont montré qu'il existe une connexion entre l'oreille interne qui perçoit la gravité grâce au système dit "vestibulaire" (en gros des tubes avec du liquide et des petits cailloux sur des poils !), organe de l'équilibre, et les yeux, organe de la vue. La sensibilité de cet organe est variable d'un individu à l'autre (cela explique que l'on soit malade ou pas dans les transports) mais il est vrai que les niveaux de gravité subis en orbite sont bien en dessous de ce que la majorité des êtres humains sont capables de percevoir (des expériences ont encore lieu régulièrement en orbite pour déterminer ces seuils pour d'autres êtres vivants) mais on a tous plus ou moins le sens de l'équilibre et c'est pour cela qu'il y a des champions de surf, des funambules et d'autres qui ne peuvent monter sur un escabeau sans avoir le vertige. La perception que l'on peut avoir de la micro-gravité va aussi beaucoup dépendre de ce que l'on voit autour de soi.

Prenons deux exemples:
- dans un caisson d'isolation sensorielle dans l'obscurité totale, il peut arriver que l'on ressente un impression de chute perpétuelle comme celle de l'"apesanteur" (le terme est impropre et Vonfeld a expliqué pourquoi)
- idem dans un avion en vol parabolique, on a une forte impression de flotter dans l'air car on ne voit pas l'horizon mais dès que l'on peut l'apercevoir par le hublot, on se rend compte qu'on est en train de chuter et non de flotter

Les astronautes en orbite, en particulier en EVA, ont souvent sous les yeux notre bonne vieille terre et donc, l'impression de "vertige" est importante surtout pendant les premières heures: certains astronautes même très bien entrainés sont d'ailleurs malades pendant cette période d'adaptation. En fermant les yeux, ils retrouvent cette impression de chute perpétuelle mentionnée plus haut et perdent toute référence de verticale (sinon, en EVA, il voit bien que la Terre, c'est tout en bas...). Contrairement à la voiture, pour ne pas être malade, on leur recommande parfois de ne pas regarder dehors.

En conclusion, l'"impression d'apesanteur" ne dépend pas uniquement de l'altitude ou de la distance à un corps céleste mais aussi de la perception visuelle qu'on en a. Ce qui démontre qu'il ne s'agit dans tous les cas que d'une impression (l'anecdote relatée par JL Chrétien est bien là pour le prouver et les mesures d'accélération faites dans les stations le prouvent) puisque l'apesanteur parfaite n'existe pas.


Dernière édition par Konstantin le Mar 28 Juil 2009 - 7:00, édité 2 fois
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Space Opera
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MessageSujet: Re: La sensation d'impesanteur   Lun 27 Juil 2009 - 23:04

Konstantin a écrit:
l'apesanteur parfaite n'existe qu'aux points de Lagrange, comme l'indique Vonfeld, qui existe entre deux corps exerçant une attraction l'un sur l'autre (en ce point, ces forces s'annulent et l'"impression" fait place aux faits).
J'avoue ne pas du tout comprendre votre argumentation: en quoi l'accélération non gravitationnelle aux points de Lagrange serait-elle inférieure à celle en orbite basse lunaire ou Plutonienne ? L'apesanteur n'est perturbée que par l'ajout de forces non gravitationnelle, comme un frottement atmosphérique.
Tant qu'un corps n'est soumis qu'aux forces gravitationnelles, que ça soit au ras de la Terre, ou en un point quelconque d'un système à 6 corps, je ne vois pas ce que ça change.

PS: je compte pas l'effet de Roche évidemment, qui crée un delta de force entre 2 parties du corps humain, puisque les 2 parties ne sont pas à la même distances des centres de masse du système.
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Kostya


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MessageSujet: Re: La sensation d'impesanteur   Lun 27 Juil 2009 - 23:39

Space Opera a écrit:
Konstantin a écrit:
l'apesanteur parfaite n'existe pas.
J'avoue ne pas du tout comprendre votre argumentation: en quoi l'accélération non gravitationnelle aux points de Lagrange serait-elle inférieure à celle en orbite basse lunaire ou Plutonienne ? L'apesanteur n'est perturbée que par l'ajout de forces non gravitationnelle, comme un frottement atmosphérique.
Tant qu'un corps n'est soumis qu'aux forces gravitationnelles, que ça soit au ras de la Terre, ou en un point quelconque d'un système à 6 corps, je ne vois pas ce que ça change.

PS: je compte pas l'effet de Roche évidemment, qui crée un delta de force entre 2 parties du corps humain, puisque les 2 parties ne sont pas à la même distances des centres de masse du système.

C'est exact, j'aurais du écrire l'annulation des forces d'attractions gravitationnelles et non l'apesanteur. On se fait tous avoir avec ces abus de langage tellement courants Embarassed Embarassed

surtout que, quand on a quitté le système éducatif il y a plus de 20ans, les cendres des cahiers du bac ("les cours au feu et les profs au milieu !" chaud ) sont refroidies depuis longtemps. clown


Dernière édition par Konstantin le Mar 28 Juil 2009 - 9:04, édité 1 fois
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MessageSujet: Re: La sensation d'impesanteur   Mar 28 Juil 2009 - 9:01

bibi a écrit:

...
2) sous réserve de mes souvenirs de cours de physique déjà anciens, sur une orbite circulaire, on a effectivement "somme des forces égal zéro donc je suis en microgravité". Si l'orbite est elliptique, il existe une accélération tangentielle et donc une force résultant = masse x accélération.
...
On est autant en chute libre sur une orbite elliptique que circulaire, ou parabolique/hyperbolique.

Orbites très basses : GOCE compense le freinage atmosphérique par une propulsion qui fournit quelques mN, ce qui doit lui permettre de rester 2 ans sur une orbite de 260 km (jusqu'à épuisement du propulsif).
http://www.esa.int/esaLP/SEMGUV0OWUF_LPgoce_0.html

_________________
"The dinosaurs failed to survive due to the lack of a space program"
Arthur C. Clarke
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MessageSujet: Re: La sensation d'impesanteur   Mar 28 Juil 2009 - 11:58

Je viens de regarder rapidement, et la mission que j'ai trouvée qui aurai volé le moins haut serai lors des premières orbites de Apollo lors d'Apollo Soyouz avec à peine 152/166. Apollo est ensuite montée à la hauteur du Soyouz quelques orbites plus tard pour l'amarrage.
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Space Opera
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MessageSujet: Re: La sensation d'impesanteur   Mar 28 Juil 2009 - 13:17

Certains Keyhole seraient aussi capables de faire des rases-motte pendant 1/2 orbite...
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dominique M.


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MessageSujet: Re: La sensation d'impesanteur   Mar 28 Juil 2009 - 13:18

comme le soulignait Mustard, le terme apesanteur est impropre et il faut absolument utiliser MICROGRAVITE ... merci de le faire ici car si les amis du forum ne le font pas qui montrera l'exemple Wink Wink
cette gravité résiduelle est liée en partie aux masses qui entournent l'astronaute: son vaisseau spatial et non pas à une "gravité résiduelle" par la proximité de la Terre

Konstantin, tu as tout à fait mis le doigt sur ce qui provoque le "motion sickness", à savoir les conflits neuro-sensoriels entre les différentes perceptions (visuelles, vestibulaires, articulaires, musculaires)

par contre, cela n'a à peu près rien à voir avec le sens de l'équilibre tel que l'on peut le décrire sur terre (funambule ...); de ce fait, il n'y a pas de moyen de prédire si tel ou tel individu sera plus ou moins sensible au mal de l'espace
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Kostya


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MessageSujet: Re: La sensation d'impesanteur   Mar 28 Juil 2009 - 15:30

dominique M. a écrit:
...
par contre, cela n'a à peu près rien à voir avec le sens de l'équilibre tel que l'on peut le décrire sur terre (funambule ...); de ce fait, il n'y a pas de moyen de prédire si tel ou tel individu sera plus ou moins sensible au mal de l'espace

Oui, j'ai oublié de préciser que même si ce sont les mêmes organes, les mécanismes ne sont pas les mêmes (dans l'équilibre, les perceptions musculaires jouent un rôle plus important): il y aurait aussi une composante psychologique mais cela reste à vérifier sur un échantillon plus grand que 500 patients. Pour le moment, la base clinique n'est pas assez élargie et surtout peu représentative (pas vraiment Monsieur et Madame "Tout le monde").
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La sensation d'impesanteur
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