Un an à bord de l’ISS: Les jumeaux de la relativité générale vont devenir réalité

EXPERIENCE Un astronaute va passer un an dans l'espace, pendant que son frère va vieillire (un peu) plus vite sur Terre...

N.Bg.
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Mark (avec la moustache) et Scott Kelly en 2015.
Mark (avec la moustache) et Scott Kelly en 2015. — Robert Markowitz/N.A.S.A/SIPA

La relativité générale d’Einstein fête cette année son centenaire, mais elle est toujours aussi contre-intuitive: le temps est relatif, seule la vitesse de la lumière est constante. Pour illustrer cette théorie, les physiciens du début du siècle dernier ont inventé le paradoxe du jumeau. Si un jumeau quitte la Terre pour voyager à une très haute vitesse, le temps passera moins vite pour lui que pour son frère. De retour sur Terre, il sera donc plus jeune!

«Interstellar» dans la vraie vie

Récemment illustrée au cinéma dans Interstellar, sans jumeaux mais avec effets spéciaux, cette conséquence étonnante des lois de la relativité va être observée cette année pour la première fois. Ce vendredi, l’astronaute américain Scott Kelly va quitter la Terre direction la Station spatiale internationale (ISS), dans laquelle il va rester un an. Son frère jumeau Mark, lui-même ex-astronaute, va rester sur Terre.

Pendant toute cette période, ils vont subir les mêmes tests sur leur système immunitaire, leur temps de réaction ou la performance de leur cœur. Les conséquences de l’absence de gravité sur le corps humain pourront être étudiées mieux que jamais. Après un an passé dans l’espace à une vitesse relative à la Terre de 27.000km/h, Scott aura vieilli moins vite que son jumeau –de l’ordre de 3 millisecondes.

Objectif Mars

Oui, 3 millisecondes c’est peu: il faut dire que comparer le vieillissement des deux frères n’est pas l’objectif premier de cette mission à la durée exceptionnelle –les astronautes ne restent jamais plus de six mois à bord de l’ISS. Avec le Russe Mikhail Kornienko qui lui tiendra compagnie pendant cette année spatiale, Scott Kelly va surtout ouvrir la voie à l’étude de la réaction du corps humain à un séjour prolongé dans l’espace.

Os et muscles affaiblis, système immunitaire fragilisé, vision amoindrie en raison des fluides corporels qui montent à la tête: vivre sans gravité est une purge. Or la Nasa veut envoyer des astronautes sur Mars à l'horizon 2030, un voyage qui pourrait durer deux ou trois ans: il faudrait qu’ils arrivent là-bas en bon état. C’est pour y veiller que Scott et Mikhail vont passer un an dans l’espace. Enfin, un an moins trois millisecondes.