L'A300 Zero Gravité
Depuis 1988, le CNES mène un programme de vols paraboliques afin de réaliser des expériences scientifiques en impesanteur sans recourir à un dispositif spatial coûteux. L’établissement utilise un Airbus A300 spécialement aménagé : l’A300 Zéro-G.
Un avion quelque peu modifié
L’A300-0G ressemble pour beaucoup à un avion traditionnel, exception faite de quelques agencements spécifiques. Le poste de pilotage a été aménagé pour satisfaire les besoins du vol parabolique : ajout d’indicateurs d'accélération, déplacement de certaines commandes pour les rendre plus accessibles en phase d’impesanteur, par exemple. Les pilotes sont tous des pilotes d’essai expérimentés. La cabine a également été entièrement repensée. Le nombre de sièges a été réduit. Les sols et parois sont revêtus d’un capitonnage de mousse afin de protéger les passagers et les modules d’expériences fixés au sol sur une surface de 100 m². L’A300-0G a réellement été entièrement aménagé pour optimiser le travail des chercheurs. Enfin, le système de génération électrique et les centrales inertielles de l’avion ont été modifiés pour tenir les périodes successives de micropesanteur.
Le Principe
La manoeuvre
Lors de la 1e phase de vol, l’avion évolue à l’horizontale. Le pilote prépare sa parabole en augmentant progressivement sa vitesse jusqu’à environ 810 km/h. Puis il cabre progressivement l’appareil pour atteindre un angle de 45°. Il s’instaure, pendant cette manœuvre, une forte pesanteur : les passagers pèsent 1,8 fois leur poids sur Terre.
Alors que l’avion est en pleine ascension, le mécanicien réduit significativement le régime des moteurs. L’appareil tel un projectile décrit alors une parabole. Ses passagers et sa cargaison sont alors en chute libre dans des conditions proches de l’impesanteur.
20 secondes plus tard, le retour à la pesanteur est rapide. Lorsque l’avion atteint une inclinaison de 45° vers le bas, le mécanicien augmente cette fois le régime des moteurs pour redonner de la vitesse à l’appareil et permettre au pilote de le redresser progressivement. Les passagers pèsent une nouvelle fois 1,8 fois leur poids pendant 20 s, en descente cette fois, avant un retour à l’horizontale et l’attente d’une nouvelle parabole 2 min plus tard.
Ces manœuvres sont répétées 30 fois lors de chaque vol.
L'intérêt d'un tel avion
Des expériences inédites peuvent être réalisées. Initialement pensés pour l’entraînement des spationautes, les vols paraboliques sont aujourd’hui essentiellement utilisés pour la réalisation d’expériences scientifiques et le test d’instruments spatiaux. L’avion Zéro-G se révèle également un excellent banc d’essai avant d’envoyer tout instrument sophistiqué dans l’espace. Les scientifiques disposent avec les vols paraboliques d’un moyen souple d’expérimentation. Les délais entre la proposition d’une expérience et sa réalisation sont ainsi réduits à quelques mois. De plus, les scientifiques sont présents lors du vol et peuvent donc ajuster leur expérience si nécessaire.
L’intérêt des vols paraboliques s’étend à de nombreux domaines tant en sciences physiques qu’en sciences de la vie : la mécanique des fluides, la biologie, la physiologie humaine, la combustion, la physique fondamentale....
Les Limites du vol parabolique
Les conditions d’accès à l’impesanteur lors de vols paraboliques sont, par rapport aux vols spatiaux, limitées en qualité et en durée. L’impesanteur recréée lors de ces vols est ainsi de 0,05 g (pendant 20 secondes), alors qu’elle est de 10-6 g dans une capsule spatiale automatique. Cette valeur reste cependant suffisante pour l’étude de nombreux phénomènes.
Quelques Photos de l'appareil
Voici quelques photos de l'avion lors des différents stades du vol, grâce auxquelles on peut réellement s'apercevoir de l'inclinaison que ce dernier prend au cours du vol :
