Un homme en chute libre peut-il franchir le mur du son ?

Felix Baumgartner rêve de devenir le premier homme à franchir le mur du son. Jusqu’à présent, seuls les pilotes d’avions militaires y sont parvenus, à l’exception de ceux du Concorde dont les vols se sont arrêtés en 2003 et de Andy Green qui a atteint 1227.99 km/h le 15 octobre 1977. Mais tous ces pilotes étaient protégés par des avions ou des engins terrestres. Felix Baumgartner, lui, n’aura qu’une combinaison…
Il faut dire que cet Autrichien de 43 ans, parachutiste depuis l’âge de 16 ans, n’est pas un personnage ordinaire. Il a sauté en parachute depuis le Christ de Rio de Janeiro et, en 2007, depuis le 91ème étage de la plus haute tour du monde à l’époque, la Tapei 1001 de Taiwan. Quand on a sauté 2500 fois d’à peu près n’importe où, que faire de plus ? La réponse de Felix Baumgartner à cette question que peu de gens se posent est simple: franchir le mur du son… Tout seul, sans moteur, sans avion. C’est le défi qu’il s’est lancé avec l’équipe du projet Red Bull Stratos qui veut également  battre le record du monde l’altitude pour un saut en parachute. Un record établi le 16 août 1960 par Joseph Kittinger, un pilote de l’US Air Force, qui s’est élancé depuis une sorte de gondole tractée par des ballons gonflés à l’hélium à une altitude de 31,3 km. Ce record, établi en pleine guerre froide et course à l’espace avec les Russes, n’a jamais été battu depuis.

A 36,5 km du sol

Le 25 juillet 2012, équipé d’une combinaison de cosmonaute,  Felix Baumgartner a sauté depuis une altitude de 29 km au dessus de Roswell, célèbre pour ses OVNI depuis 1947. Au mois d’août, sans doute vers le 16…, il doit tenter un saut à 36,5 km d’altitude. Et battre ainsi le record de Joseph Kittinger qui n’est autre, à 83 ans, que son conseiller. Au delà de ce gain de 5 km d’altitude, c’est le passage du mur du son qui devrait donner sa principale originalité à cet exploit. Mais comme imaginer que Felix Baumgartner y parvienne alors qu’un parachutiste dépasse à peine les 200 km/h en chute libre ? Le mur du son, lui, ne peut être atteint qu’à environ 330 m/s ou 1200 km/h. Impossible, a priori…

Toute l’astuce : exploiter l’altitude

Toute l’astuce du parachutiste réside, justement, dans la prise d’altitude. A 36 km de la Terre, la gravité existe toujours mais les molécules d’air sont devenues beaucoup plus rares qu’au sol tandis que la température voisine les -40°C. La pression est tombée à 1% de sa valeur sur la surface de la Terre (0,9 kPa contre environ 100 kPa au sol, soit une atmosphère). La densité de l’air a également été divisée par 100. De plus, la vitesse du son a changé. Fonction de la pression, de la densité et de la température, elle est passée des 330 à 340 m/s au sol (suivant la température) à 302 m/s à 30 km d’altitude. Soit “seulement” 1087 km/h, un gain de 100 km/h par rapport au sol. C’est justement à cette altitude que Felix Baumgartner estime qu’il atteindra sa vitesse maximale après s’être élancé de 36,5 km. C’est à 30 km, après 6 km de descente, qu’il atteindra l’optimum entre la vitesse acquise et la résistance de l’air. Au delà, cette dernière commencera à le ralentir.

Si le parachutiste atteint ou dépasse cet objectif, 1087 km/ à 30 km d’altitude, il deviendra le premier être humain à franchir le mur du son. Que se passera-t-il alors ? Difficile à dire tant ce phénomène physique est complexe. On se souvient de l’angoisse des pilotes d’avion avant que cette frontière ne soit franchie. Après la seconde guerre mondiale, ils ont commencé à s’en approcher et ont ressenti les premiers effets du phénomène: instabilité, durcissement des commandes. La sensation d’une limite peut-être indépassable est à l’origine de l’expression “mur du son”. Pourtant, le 14 octobre 1947, Chuck Yeager réussit pour la première fois à franchir ce mur. Une aventure relatée remarquablement dans le film de Philip Kaufman “L’étoffe des héros” où Sam Shepard incarne Chuck Yeager.

Le mur du son désigne un moment particulier où la vitesse d’un objet dans l’atmosphère atteint la vitesse du son. Il se produit alors un phénomène de superposition des perturbations (ondes se propageant dans l’air) créées par l’objet qui engendre le fameux bang, ce bruit d’explosion qui accompagne le passage en régime sonique (vitesse égale à celle du son). La puissance de ce front d’ondes dépend de la forme et de la taille de l’objet qui le provoque. On peut se demander quel sera son impact sur la combinaison et sur l’organisme  de Felix Baumgartner. Risque-t-il un déchirement qui serait fatal ? Cela semble peu probable, encore en raison de la faible densité de l’air et de son faible poids. Néanmoins, de trop fortes perturbations pourraient le déstabiliser ce qui aurait également des conséquences graves. Tout dépendra donc de sa résistance physique et de sa technique. De ce coté, il semble difficile d’être plus aguerri que Felix Baumgartner. Il n’est donc pas impossible qu’il accroche ce nouvel exploit à son palmarès de performances toutes aussi spectaculaires qu’inutiles. Selon CBS, le mur du son et le record d’altitude pour un saut en parachute devrait lui coûter quelque 20 millions de dollars. On comprend la forte médiatisation qui accompagne le projet Red Bull Stratos.

Michel Alberganti

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