Simulation d’un vol parabolique pour explorer l’apesanteur et la chute libre.

L'expérience du vol parabolique simule à petite échelle le phénomène utilisé par les avions "Zero-G" pour créer des conditions d'apesanteur temporaire. Ce phénomène repose sur un principe fondamental de la physique: un objet en chute libre ne "ressent" pas la gravité. L'accéléromètre d'un smartphone mesure non pas directement la gravité, mais la force de réaction que le support exerce sur l'appareil. Au repos sur une table, il détecte une accélération d'environ 9,8 m/s² orientée vers le haut, correspondant à la force normale qui s'oppose au poids. Lorsque le smartphone est lancé en l'air, il entre en chute libre sous l'influence exclusive de la gravité. Dans ce référentiel non inertiel (le smartphone lui-même), tous les objets semblent flotter, car ils subissent exactement la même accélération. C'est pourquoi l'accéléromètre indique une valeur proche de zéro pendant la phase de vol libre. Ce n'est pas que la gravité a disparu, mais plutôt que ses effets ne peuvent plus être mesurés par un accéléromètre en chute libre avec elle. Ce phénomène illustre le principe d'équivalence d'Einstein, fondement de la relativité générale: il est impossible de distinguer localement entre un effet gravitationnel et une accélération équivalente dans la direction opposée. Les avions réalisant des vols paraboliques pour l'entraînement des astronautes ou des expériences scientifiques suivent précisément cette trajectoire: ils montent en cabrant fortement, puis réduisent la poussée des moteurs pour suivre exactement la trajectoire naturelle d'un corps en chute libre pendant 20-25 secondes, créant à l'intérieur une apesanteur parfaite. De même, la Station Spatiale Internationale est constamment en chute libre autour de la Terre, d'où l'état d'apesanteur permanent de ses occupants, malgré une gravité encore égale à environ 90% de celle à la surface terrestre à cette altitude (400 km).