{"id":1065,"date":"2015-05-06T16:57:59","date_gmt":"2015-05-06T15:57:59","guid":{"rendered":"http:\/\/www.orionpx.fr\/project\/blog\/?p=1065"},"modified":"2015-05-14T19:32:38","modified_gmt":"2015-05-14T18:32:38","slug":"demystificateur-survivre-sans-scaphandre-dans-lespace","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.orionpx.fr\/project\/blog\/demystificateur-survivre-sans-scaphandre-dans-lespace\/","title":{"rendered":"D\u00e9mystificateur: Survivre sans scaphandre dans l’espace"},"content":{"rendered":"

\"astronaut_in_space_falling\"<\/a>LA<\/strong> question \u00e0 laquelle se heurte tout auteur de science-fiction d\u00e9sireux d’utiliser l’espace comme terrain de jeu. Mais aussi la question que se posent beaucoup de lecteurs et de spectateurs en voyant un film qui en donne son interpr\u00e9tation.<\/p>\n

Alors ? Peut-on survivre dans l’espace si, comme le Dr Bowman<\/a>, on a oubli\u00e9 son casque dans son vaisseau ?<\/p>\n

Ou si, comme Ford Escort et Arthur Accroc<\/a>, on se fait jeter d’un vaisseau dans lequel on \u00e9tait entr\u00e9 clandestinement en faisant de l’astro-stop ?<\/p>\n

 <\/p>\n

Et que se passerait-il ? Va-t-on bruler ? Geler ? Exploser ? Voyons d’abord un peu comment la science-fiction r\u00e9pond \u00e0 cette question.<\/p>\n

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Les faits<\/h1>\n

Prenons quelques exemples de films de science-fiction o\u00f9 les protagonistes sont directement confront\u00e9s aux affres du vide spatial. Nous allons voir que cette question est souvent abord\u00e9e de fa\u00e7on tr\u00e8s diff\u00e9rente d’une \u0153uvre \u00e0 l’autre, ce qui peut parfois porter \u00e0 confusion…<\/p>\n

La vision pessimiste<\/h2>\n

A ce jeu l\u00e0, Brian de Palma<\/strong> gagne haut la main puisque l’un de ses personnages du tr\u00e8s moyen Mission to Mars<\/a> va enlever son casque en pleine sortie extra-v\u00e9hiculaire et mourir instantan\u00e9ment. Pas m\u00eame un dernier souffle pour le pauvre Woody dont le visage g\u00e8le et se boursouffle \u00e0 la seconde m\u00eame o\u00f9 il va soulever son casque.<\/p>\n

\"Woodrow<\/a>

Woodrow Blake enl\u00e8ve son casque dans l’espace (Mission to Mars)<\/p><\/div>\n

Autre exemple, moins rapide mais tout aussi terrible, dans l\u2019int\u00e9ressant Sunshine<\/a> de Danny Boyle<\/strong>. O\u00f9 l’on pourrait r\u00e9sumer le dilemme par: 3 hommes, 1 scaphandre, 3 possibilit\u00e9s…<\/p>\n

Harvey, Capa et Mace sont tout trois coinc\u00e9s dans le mauvais vaisseau et doivent rejoindre le bon vaisseau. Le probl\u00e8me ? Le sas est d\u00e9truit et ils ne disposent que d’un seul scaphandre. Ils d\u00e9cident de le donner \u00e0 Capa (seul personnage indispensable \u00e0 la mission), tandis que les autres vont s’agripper \u00e0 lui tout en s’\u00e9tant \u00ab\u00a0emball\u00e9s\u00a0\u00bb dans de l’isolant thermique.<\/p>\n

Pendant le \u00ab\u00a0saut\u00a0\u00bb dans le vide, Harvey est malencontreusement d\u00e9vi\u00e9 de sa trajectoire et rate son entr\u00e9e dans le second vaisseau. Il continue sur sa lanc\u00e9e et g\u00e8le en moins de 30 secondes avant de d\u00e9passer le gigantesque bouclier qui les prot\u00e9geait du rayonnement solaire et de bruler. Pas tr\u00e8s r\u00e9jouissant.<\/p>\n

La vision optimiste<\/h2>\n
\"Extrait<\/a>

Extrait de Sunshine de Danny Boyle<\/p><\/div>\n

D’autres sont beaucoup plus optimistes, et celui qui sera certainement ind\u00e9tr\u00f4nable est sans doute Douglas Adams<\/strong>, puisque pour survivre dans l’espace ses personnages n’ont besoin que d’une… serviette. Serviette qui sert \u00e0 peu pr\u00e8s \u00e0 tout faire selon le Guide du Voyageur Galactique<\/a>. Certes il s’agit l\u00e0 d’un type assez particulier de science-fiction puisqu’il se veut dr\u00f4le avant-tout, mais nous ne sommes pas tr\u00e8s \u00e9loign\u00e9s de Mace et Harvey avec leurs bouts d’isolant thermique non ?<\/p>\n

Parlons-en justement, car si Harvey \u00e0 mal fini, qu’est-il arriv\u00e9 \u00e0 Mace ? Et bien il a surv\u00e9cu \u00e0 son bond dans le vide spatial, mais se retrouve assez durement brul\u00e9 par les quelques secondes d’exposition au froid de l’espace.<\/p>\n

D\u00e9mystifions !<\/h1>\n

Quelles sont les conditions du vide spatial ?<\/h2>\n

La pression<\/h3>\n

Dans le vide de l’espace, la pression est consid\u00e9r\u00e9e comme (presque) nulle. En effet, la pression est la force qu’exerce un ensemble d’atomes sur une surface. Plus il y a d’atomes dans un volume donn\u00e9, plus la pression y est importante.<\/p>\n

Or, sans mati\u00e8re pas de pression, donc ce que l’on appelle du vide. La pression est une unit\u00e9 fondamentale de la thermodynamique<\/a>, car elle influence \u00e9norm\u00e9ment ses r\u00e9actions. Si bien que plus la pression diminue, plus la temp\u00e9rature d’\u00e9bullition d’un fluide donn\u00e9 diminuera \u00e9galement.<\/p>\n

La temp\u00e9rature<\/h3>\n
\"Agitation<\/a>

Agitation thermique des mol\u00e9cules d’une prot\u00e9ine<\/p><\/div>\n

Il en va de m\u00eame avec la temp\u00e9rature. Sans mati\u00e8re, la notion de temp\u00e9rature n’a aucun sens. Ce que l’on appelle la temp\u00e9rature d’un corps est en r\u00e9alit\u00e9 le niveau d’agitation des atomes qui le constituent. Plus les atomes vibrent et s’agitent, plus la temp\u00e9rature est grande.<\/p>\n

Or dans le vide, il n’y a th\u00e9oriquement pas d’atomes. Donc pas de temp\u00e9rature ?<\/p>\n

En r\u00e9alit\u00e9, le vide n’est jamais vraiment vide, il contient des particules. Notamment des photons qui sont porteur de l’information de temp\u00e9rature de l’atome qui les a \u00e9mis. N’importe quel corps dans l’univers \u00e9met des photons, c’est ce que l’on appelle le rayonnement du corps noir<\/a>.<\/p>\n

Autrement dit, c’est ce rayonnement qui permet de d\u00e9terminer une temp\u00e9rature dans le vide spatial. La cons\u00e9quence est donc qu’elle peut \u00eatre tr\u00e8s variable selon l’exposition. Au Soleil, en orbite terrestre, elle montera \u00e0 plus de 100\u00b0C alors qu’\u00e0 l’ombre elle chutera \u00e0 pr\u00e8s de -260\u00b0C.<\/p>\n

Les rayonnements<\/h3>\n

Notre Soleil ne fait pas que nous envoyer de la lumi\u00e8re visible, il nous envoie \u00e9galement un large panel de rayonnements de longueur d’onde diff\u00e9rente dont le spectre de la lumi\u00e8re visible ne repr\u00e9sente qu’une toute petite partie.<\/p>\n

\"\u00ab\u202fDomaines<\/a>

\u00ab\u202fDomaines du spectre \u00e9lectromagn\u00e9tique 14122013<\/a>\u202f\u00bb par Etoiledusept<\/a> \u2014 Travail personnel<\/span>. Sous licence CC BY-SA 3.0<\/a> via Wikimedia Commons<\/a>.<\/p><\/div>\n

Et la zone int\u00e9ressante se situe apr\u00e8s le violet, c’est \u00e0 dire \u00e0 partir des ultraviolets (ou UV). Les longueurs d’ondes plus petites impliquent des fr\u00e9quences plus \u00e9lev\u00e9es. La m\u00e9canique quantique nous dit que m\u00eame si l’onde garde une \u00e9nergie \u00e9quivalente quelle que soit la fr\u00e9quence (m\u00eame amplitude), les photons g\u00e9n\u00e9r\u00e9s en revanche seront beaucoup plus \u00e9nerg\u00e9tiques (car moins nombreux). Leur impact sur les organisme des astronautes sera alors beaucoup plus grand.<\/p>\n

A titre d’information, un astronaute en poste sur l’ISS, qui est pourtant pourvue de protections contre les radiations, va encaisser autant de radiations en une journ\u00e9e (1 millisievert) qu’un terrien pendant un an.<\/p>\n

Alors qui a raison ?<\/h2>\n
\"Augmentation<\/a>

Augmentation du volume d’un gaz en fonction de la pression.
(Cr\u00e9dits: C.P. Rigel)<\/i><\/p><\/div>\n

La nature nous a con\u00e7u, ou plus exactement, nous nous sommes adapt\u00e9s pour vivre \u00e0 la surface de notre plan\u00e8te Terre. C’est \u00e0 dire dans un environnement \u00e0 1 bar de pression, 15\u00b0C de temp\u00e9rature moyenne et o\u00f9 le rayonnement UV et les bombardements de particules sont limit\u00e9s par une atmosph\u00e8re \u00e9paisse et un champ magn\u00e9tique intense. Or nous venons tout juste de voir que parmi tous ces param\u00e8tres, il n’en est aucun qui soit \u00e9gal ou proche des conditions du vide spatial.<\/p>\n

C’est donc sans surprise que je vous annonce qu’il n’est pas possible de survivre sans scaphandre dans l’espace… Enfin si, mais pas longtemps. Environ 2 minutes.<\/p>\n

Ni l’un ni l’autre<\/h3>\n

En revanche nous sommes tr\u00e8s loin des deux approches que nous avons vu plus haut. Car, contrairement \u00e0 ce que montrent la plupart des films de SF, ce n’est pas le froid qui repr\u00e9sente le param\u00e8tre le plus dangereux pour l’Homme mais la pression.<\/p>\n

Admettons qu’un astronaute se trouve contraint de sauter dans le vide spatial sans scaphandre, que va-t-il lui arriver ?<\/p>\n

Tout d’abord il lui faudra vider ses poumons avant de sauter, car la diminution de la pression va induire une augmentation du volume que prends l’air. Sans cela, les 6 litres d’air contenus dans ses poumons vont les d\u00e9truire.<\/p>\n

A ce moment, l’astronaute dispose encore d’assez d’oxyg\u00e8ne dans le sang pour le maintenir conscient. Mais la baisse de pression ext\u00e9rieure va modifier le comportement des alv\u00e9oles pulmonaires, elles vont inverser leur fonctionnement. C’est \u00e0 dire que la pression du dioxyg\u00e8ne du sang \u00e9tant sup\u00e9rieure \u00e0 celle qui r\u00e8gne dans la cavit\u00e9 pulmonaire, ce dernier va quitter la circulation sanguine pour retourner dans les poumons. Ce ph\u00e9nom\u00e8ne conduira inexorablement vers une hypoxie au bout d’une quinzaine de secondes.<\/p>\n

\"Echanges<\/a>

Echanges gazeux dans les alv\u00e9oles pulmonaires en cas de pression nulle.
(Cr\u00e9dits: C.P. Rigel)<\/i><\/p><\/div>\n

Mais tout n’est pas encore perdu ! M\u00eame si l’astronaute \u00e0 perdu connaissance, il n’est pas encore mort. Mais un autre ph\u00e9nom\u00e8ne va venir le mettre en danger. Comme cit\u00e9 plus haut, la thermodynamique pr\u00e9cise que la temp\u00e9rature d\u2019\u00e9bullition d’un liquide d\u00e9croit avec la baisse de pression de son environnement. Notre corps est constitu\u00e9 d’eau \u00e0 hauteur de 70%. Imaginez alors que toute cette eau se mette \u00e0 bouillir… Ce qui en r\u00e9sulterait serait dramatique, l’eau du corps commencerait \u00e0 se sublimer par tous les pores de la peau, et les vaisseaux sanguin seraient obstru\u00e9s par des bulles de vapeur avant de se d\u00e9chirer avec l’augmentation de l\u2019\u00e9bullition.<\/p>\n

Dans ces conditions, des d\u00e9g\u00e2ts irr\u00e9versibles seraient caus\u00e9s apr\u00e8s une dur\u00e9e de 2 minutes. Mais si, par chance, l’un de ses \u00e9quipiers le ramenait dans le sas avant ces 2 minutes, la situation reviendrait subitement dans l’ordre et il ne souffrirait pas de s\u00e9quelles graves. Mis \u00e0 part celles que pourraient causer l’exposition aux radiations pendant cette courte dur\u00e9e.<\/p>\n

Tout ceci concerne un saut dans le vide \u00e0 l’ombre bien s\u00fbr. Car s’il avait le malheur de le faire en pleine exposition solaire le r\u00e9sultat serait bien plus pessimiste puisqu’il serait irr\u00e9m\u00e9diablement brul\u00e9 par les puissants rayons ultraviolets et gamma envoy\u00e9s par le Soleil.<\/p>\n

Mais ? Et le froid ? Me direz-vous.<\/h3>\n

Balivernes ! Oui l’espace est froid, mais qu’est-ce que le froid en r\u00e9alit\u00e9 ? Je parle ici de la sensation de froid<\/strong>. Il ne s’agit pas de la temp\u00e9rature, mais du transfert thermique. Le froid ressenti par le corps humain lorsque vous vous promenez tout nu dans la neige, correspond au transfert de votre chaleur 37\u00b0C vers l’air 1\u00b0C afin de tendre vers l’\u00e9quilibre. C’est \u00e0 dire que votre corps va donner sa chaleur \u00e0 l’air jusqu’\u00e0 ce que les deux soient \u00e0 la m\u00eame temp\u00e9rature (ce qui peut prendre un certain temps).<\/p>\n

\"Funny-Astronaut-Moon-Earth-Space-View-1280x800\"<\/a>Si l’on pose un bloc de polystyr\u00e8ne et un bloc de fer sur une table dans une pi\u00e8ce \u00e0 20\u00b0C, que l’on attends quelques heures et que l’on s’amuse \u00e0 toucher ces deux blocs, que va-t-on ressentir ?<\/p>\n

Le bloc de Fer semble plus froid que le bloc de polystyr\u00e8ne.<\/p>\n

Pourquoi ? Ils sont pourtant tous les deux \u00e0 la m\u00eame temp\u00e9rature. Oui mais le Fer est un meilleur conducteur thermique que le polystyr\u00e8ne, le transfert de votre chaleur est donc plus efficace lorsque vous touchez le bloc de fer. Vous lui donnez plus de chaleur, donc il vous semble plus \u00ab\u00a0froid\u00a0\u00bb.<\/p>\n

 <\/p>\n

Or, le vide est un tr\u00e8s bon isolant thermique ! On l’utilise m\u00eame dans notre vie de tout les jours pour conserver les boissons ou aliments \u00e0 temp\u00e9rature dans les r\u00e9cipients isothermes.<\/p>\n

Sans contact avec un autre corps ou avec de la mati\u00e8re, la seule fa\u00e7on de transf\u00e9rer la chaleur du corps de l’astronaute est de la rayonner sous forme d’infrarouges. Or dans ces conditions, il faudrait plusieurs jours pour qu’il la perde en totalit\u00e9.<\/p>\n

Finalement ce n’est pas si terrible !<\/h1>\n
\"Luca<\/a>

Luca Parmitano, astronaute et pilote d’essai italien.
(Cr\u00e9dits: ESA)<\/i><\/p><\/div>\n

Eh non, contrairement \u00e0 ce que l’on montre dans beaucoup de films de SF, le vide de l’espace n’est pas si hostile et permet de disposer d’un peu de temps pour permettre de se tirer de ce mauvais pas (bon \u00e7a reste limit\u00e9 quand m\u00eame).<\/p>\n

Et les astronautes le savent bien. A tel point que le 21 aout 2014 l’astronaute italien Luca Parmitano \u00e0 bien failli enlever son casque en pleine sortie extra-v\u00e9hiculaire autour de l’ISS !<\/p>\n

Suite \u00e0 un dysfonctionnement de sa combinaison, de l’eau s’est infiltr\u00e9e dans son casque et mena\u00e7ait de provoquer sa noyade. Gardant son sang froid, il d\u00e9cida de rejoindre la station avant que la situation ne devienne ing\u00e9rable. Mais durant tout ce temps, il garda \u00e0 l’esprit une solution qui aurait pu le sauver:<\/p>\n

Enlever son casque !<\/span><\/p>\n

 <\/p>\n

Sources non li\u00e9es dans l’article:<\/em><\/p>\n