Fait-il froid dans l’espace ?

Fait-il froid dans l'espace ?

La réponse la plus fréquente est : "Bien sûr, il y a le zéro absolu". Et c'est faux. Tout comme la question elle-même 😉

Il serait plus juste de se demander : pourquoi avons-nous froid ?

Pour avoir froid, il faut perdre de la chaleur. Sur Terre, c'est facile : l'air, l'eau, les molécules sont partout. Au contact, elles absorbent l'énergie et la "transportent" ailleurs.

Mais dans le vide spatial, personne ne peut "prendre" la chaleur. Il n'y a rien autour : presque pas de molécules, donc rien à quoi transmettre la chaleur.

Comment "partager" la chaleur dans l'espace ?

La seule façon de transmettre de l'énergie dans le vide spatial est par rayonnement. En fait, la principale source de chaleur pour nous est le Soleil. Il peut chauffer la surface d'une station spatiale en orbite terrestre jusqu'à +120 °C. Mais dans l'ombre, cette même surface peut refroidir jusqu'à -120 °C. Et cela se produit 16 fois par jour, en fonction du nombre de tours autour de la Terre.

Cela pose deux problèmes majeurs

1️⃣ Comment chauffer les appareils de la station et le cosmonaute à l'intérieur de sa combinaison ?

2️⃣ Comment, au contraire, évacuer la chaleur excessive produite par de nombreux équipements.

Et ces problèmes sont également résolus par rayonnement. C'est ainsi que les radiateurs de la station rejettent l'excès de chaleur dans l'espace.

Chaud et froid : que faire ?

Prenons un vaisseau spatial.

Un côté est exposé au soleil, l'autre est à l'ombre, et la différence de température peut atteindre une centaine de degrés. La chaleur fait dilater les matériaux, le froid les fait se contracter, et ces contraintes peuvent être destructrices pour la structure.

• C'est pourquoi le vaisseau est thermorégulé, c'est-à-dire maintenu à une température
  uniforme.
• Des dizaines de couches de film métallique très fin enveloppent le module comme une couverture et fonctionnent comme une thermo. Chaque couche réfléchit la chaleur, ce qui empêche le vaisseau de surchauffer au soleil et de refroidir à l'ombre.
• La couleur : la couleur des revêtements des modules des stations spatiales est choisie pour absorber le moins possible le rayonnement solaire et pour mieux rayonner sa propre chaleur.
• Un circuit liquide avec un fluide caloporteur collecte la chaleur des équipements chauds, en transfère une partie uniformément au corps du vaisseau et le reste est transféré à un radiateur qui le rayonne dans l'espace. Si la température devient trop basse, des éléments chauffants électriques sont activés.
• Le cosmonaute dans sa combinaison est comme un petit module de station, également enveloppé d'un circuit liquide comme d'un réseau qui absorbe la chaleur, mais au lieu d'un radiateur, la chaleur est évacuée par un échangeur de chaleur sublimatique. Dans cet échangeur, l'eau passe directement de l'état liquide à l'état gazeux. C'est plus efficace qu'un radiateur, mais cela a une durée limitée.

En résumé, si une personne à 36,6 °C se retrouve sans combinaison dans l'espace ouvert, même dans l'ombre spatiale, le froid sera le dernier de ses problèmes 😉

Source: Energuya/Roscosmos; Crédit photographique: Roscosmos