Porter une combinaison spatiale est très éprouvant pour les astronautes : lourde, inconfortable, elle les épuise et limite leur adresse. Passons en revue les principales contraintes liées au voyage spatial.
Il n’y a pas d’air
Notre survie dans ces conditions serait brève.
Il fait trop froid (ou trop chaud)
La température du vide interstellaire est de -270 degrés Celsius (2,7 degrés Kelvin) proche du zéro absolu (qui est de 0° Kelvin soit -273°C). Ensuite, tout dépend de votre distance à l’étoile la plus proche qui, à défaut de réchauffer l’air environnant (il n’y en a en principe pas), vous chauffera directement. La température ressentie dépendra donc également de ce dont vous êtes revêtu (couleur, matière). Avec un peu de chance vous pourriez bénéficier d’un agréable 25°C au soleil.
Le rayonnement solaire est mauvais pour la peau
Le soleil émet du rayonnement dans tout le spectre électromagnétique. Celui qui émerge de sa surface et se présente aux portes de notre atmosphère est essentiellement composé de :
- lumière visible; ce n’est pas un hasard si nous nommons ainsi ces fréquences car l’évolution a fait en sorte que nos yeux les détectent ;
- l’ultra-violet, le plus énergétique et donc le plus dangereux pour notre ADN ; il est en grande partie filtré par notre atmosphère, sans quoi il serait létal;
- l’infra-rouge; le moins énergétique, invisible, qui nous procure néanmoins la sensation de chaleur.
La rayonnement dit « cosmique », provenant de l’extérieur du système solaire vient s’ajouter au rayonnement solaire.
Dès lors, pourquoi ne pas imaginer porter des lunettes ultra-protectrices, un masque à oxygène et une crème solaire haute technologie dont on s’enduirait intégralement, qui nous maintiendrait à bonne température tout en protégeant du mauvais rayonnement ?
Pression et ébullition: vous allez bouillir
Principalement à cause de la pression, qui détermine la température d’ébullition d’un liquide – dont l’eau qui nous compose. Par exemple, l’eau bout à 85°C en haut du Mont Blanc, où la pression est moindre qu’au niveau de la mer. En fait, plus on monte en altitude, plus la pression décroît, moins la température d’ébullition de l’eau est élevée.
À 50 km d’altitude, la pression est si faible que l’eau ne peut alors exister qu’à l’état gazeux ou solide : il n’y a plus d’eau liquide à cette altitude. On pourrait ainsi faire bouillir de l’eau à température ambiante en plaçant un récipient d’eau sous une cloche à vide (mais cela ne cuira pas mieux votre œuf pour autant).
Plus précisément, l’ébullition dépend de la « pression de vapeur saturante » d’un liquide : il s’agit de la pression à laquelle la phase gazeuse est en équilibre avec la phase liquide, à une température donnée.
Elle est basse quand l’eau est froide et augmente quand on la chauffe. Lorsque la pression de vapeur saturante est exactement la même que celle de l’air ambiant, on atteint le point d’ébullition : des poches de vapeur peuvent se former et avoir la latitude d’atteindre la surface.
Pour la petite histoire, la relation entre température et pression de vapeur saturante est non-linéaire et connue sous le nom de Clausius-Clapeyron.
Si cela peut en rassurer certains, le processus d’ébullition demeure une énigme au niveau moléculaire.
Pour revenir à notre propos, s’il vous venait à l’esprit de vous rendre dans l’espace sans combinaison spatiale, l’eau de votre peau et de vos yeux se mettrait à bouillir, ce qui serait probablement désagréable. Une ébullition intérieure serait également à envisager et nous préférons ne pas la décrire plus en détails.
Pression et dissolution des gaz
Un second aspect lié à la pression est identique à celui qui concerne le plongeur sous-marin : la dilatation subite des gaz présents dans le sang, qui peut conduire à la mort. En clair, vous respirez de l’air pressurisé dans la navette, qui va se dissoudre dans votre sang à une certaine pression. Une diminution brutale de la pression conduira ces gaz à se transformer en bulles. Ouvrez une bouteille de boisson gazeuse pour avoir une idée (exagérée) de ce qui se produirait avec votre sang…
D’autres raisons rendent le port d’une combinaison indispensable : se protéger des micrométéorites qui transperceraient aisément l’astronaute, pouvoir boire et uriner.
La sortie spatiale sans combinaison n’est donc pas pour demain !