Les combinaisons spatiales

Les combinaisons spatiales, aussi appelées scaphandres spatiaux, sont des équipements modulaires complexes conçus pour protéger les astronautes lors des sorties spatiales, lors d’activités extravéhiculaires à l’extérieur de véhicules spatiaux en orbite autour de la Terre et pour l’exploration de surfaces extra-terrestres à pieds ou en rover.

L’homme ayant été modelé pour vivre sur Terre, l’environnement spatial lui est très hostile. Les températures sont extrêmes : il peut faire extrêmement chaud ou extrêmement froid. La température des objets directement exposés aux rayons du Soleil peuvent atteindre 150 °C tandis que celle d’objets situés à l’ombre peuvent descendre jusqu’à -120 °C.

Une personne directement exposée mourrait très rapidement. Elle perdrait tout d’abord tout l’air contenu dans ses poumons, entraînant un coma en quelques minutes (hypoxie). De plus en l’absence de pression, elle perdrait simultanément ses liquides corporels qui se mettraient à bouillir (ébullition) du fait de la différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur de son corps (il n’y a pas d’air ni aucun gaz dans l’espace pour créer la moindre pression). Il s’ensuivrait une hémorragie interne généralisée.

Le scaphandre spatial a donc pour fonction non seulement d’assurer la survie de celui qui le porte mais aussi son confort. Il fournit de l’oxygène, un environnement pressurisé, une régularisation de la température, un certain taux d’humidité, une résistance aux micrométéorites ou autres microparticules, aux rayonnements solaires (lumière, chaleur, UV), aux rayons cosmiques et aux champs électromagnétiques.
Sans cette combinaison on pourrait mourir de plusieurs façons.

Cependant l’utilisation de cette combinaison est restreinte aux missions déjà organisées(sorties spatiales, voyage sur la Lune…). Elles ne serviraient complètement à rien par exemple pour aller sur Vénus où la température est proche de 460° C.
En outre elle ne protège pas l’astronaute des émissions corpusculaires de fortes énergies, émises au cours des éruptions solaires (protons, électrons).

Savez-vous comment elles fonctionnent?

Afin de préserver l’intégrité physique de l’astronaute quand il n’est pas sur Terre, la combinaison spatiale doit fournir :

-Une pression interne stable (autour de 0.3 bar), cet air n’est renouvelé que par du dioxygène pur, pour assurer une respiration normale à une si faible pression
-Une réserve d’eau, d’oxygène et un épurateur de gaz
-Un moyen d’approvisionnement et d’évacuation des gaz et liquides, y compris des urines
-Un système de régulation de la température, qui oscille entre -100 °C à +120 °C. Le scaphandre possède une bonne isolation avec de 10 à 20 couches de matériaux isolants et un système de refroidissement par circulation d’eau dans des petits tubes incorporés.
-Des protections: contre les radiations électromagnétiques et contre les micrométéorites (grâce à des matériaux résistants)
-Un système de télécommunication.
-Un casque intégral qui comprend une visière en polycarbonate

La combinaison EMU utilisée depuis 1994 par la NASA, pratiquement inaltérable, est conçue pour survivre environ 15 ans. Mais on en fabrique aujourd’hui de plus performantes.

Il existe plusieurs types de combinaisons adaptées aux missions (voir prochains articles). Seulement leurs prix est exorbitant, de l’ordre de plusieurs millions d’euros.
Ces prix sont dus aux coût de fabrication mais aussi servent à financer tout les efforts de recherche pour leur conception et leur fabrication.