LES RAISONS DU CHOIX DE L'OXYGÈNE PUR

Pour leur programme spatial, les Américains ont choisit comme atmosphère de cabine, un approvisionnement en oxygène pur sous pression réduite (en comparaison des Russes qui ont choisit une atmosphère mixte (azote + oxygène). Pour le CM du programme Apollo, la pressurisation de la cabine est égale à 5 psi (environ 351g/cm² d'oxygène pur, 1/3 de la pression atmosphérique terrestre ou 280 mm de mercure) en temps normal. Ce choix s'explique par de nombreux avantages du à l'emploi d'oxygène pur (masse et facilité d'utilisation qui est égal à ÉCONOMIE sur la conception et la construction du vaisseau).

Comparons :

L'utilisation d'une atmosphère d'oxygène pur permet de gagner de la masse sur le vaisseau et les équipements.
- du point de vue de la construction de la cabine (structure), celle-ci est plus légère et se traduit par une diminution des fuites inévitables du gaz, (la coque intérieure du CM est conçue pour maintenir une pression de 5 psi d'oxygène pur avec un rapport de perte inférieure 90,72g par heure et ayant une limite de pression de 8 psi et une pression maximum de 12 psi).
- l'ECS est de ce fait "simplifié" donc moins lourd.
- plomberie et réservoir (stockage azote, régulateur...) en moins.

Médicalement, le seul avantage connu est que cette formule permet d'éviter ou de minimiser les troubles de l'aéroembolie en cas d'une baisse de pression et, à plus forte raison, d'une décompression explosive. Elle facilite aussi l'utilisation de la combinaison pressurisée puisque le fait de la revêtir ne change rien pour l'astronaute.

Tandis que l'utilisation d'une atmosphère mixte (azote/oxygène) accroit la masse des équipements nécessaires et de ce fait la masse totale du vaisseau :
- résistance de la structure de la capsule accrue, car la pression intérieure (atmosphère cabine) est supérieure (780 mm de mercure pour Soyouz).
- ECS plus complexe, deux systèmes de régulations coordonnés, de valves supplémentaires, de ligne d'alimentation, de capteurs indice d'atmosphère (pour connaitre le taux d'azote ou d'oxygène dans le mélange respirable).
- réservoirs de stockage (azote) et plomberie supplémentaires.

Il ne faut pas oublier que plus la masse à satellisée est importante, plus le volume de propergols nécessaire à l'opération augmente (du point de vue du lanceur).

Bien sur avec l'utilisation de l'oxygène pur, il y eu quelques "désagréments". D'un point de vue d'ordre technique, avec l'exemple de l'incendie du vol Apollo I :
- dans des conditions normales, l'oxygène pur est l'un des gaz les plus dangereux (mais "simple" d'emploi) et les plus corrosifs qui soient connus. Exposé à une source d'allumage (étincelle, flamme), il est extrêmement inflammable de plus, un séjour prolongé des matériaux Une atmosphère d'oxygène pur a souvent pour effet de les imprégner physiquement (surtout s'ils sont poreux) et chimiquement (par formation de peroxydes [sorte d'oxydation accélérée = formation de rouille]), ce qui accroît le risque d'inflammation et les incendies particulièrement violents et dangereux.
Au moment de l'accident du vol Apollo I, la cabine était pressurisée à 1120 hectopascals (1,14 kg/cm² d'oxygène pur, cela était nécessaire pour réaliser l'étanchéité parfaite "exempt de contamination"), imaginer un peu, le niveau d'oxydation atteint au moment des faits!
Dans la cabine tout (équipement, velcro, câblages électriques, combinaisons..) était saturé d'oxygène pur... une vrai bombe à retardement.

Du côté physiologique :
- gênes pour l'équipage (atmosphère trop sèche), muqueuses nasales desséchées, irritation des voies respiratoires et larmoiement, et aussi perte de globules rouges (de 7 à 20%).
- une pression basse égale une ébullition de l'eau à basse température, les astronautes ne peuvent pas boire chaud.
- les effets physiologiques sur l'homme interdisent un séjour prolongé (on parle ici de mois voire d'années), l'oxygène pur est dangereux, il a un effet toxique sur les poumons et provoque, à la longue, de graves lésions.

Aéroembolie: Injection d'air dans la circulation sanguine.

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Texte de Paul Cultrera, tous droits réservés.