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Les films de science-fiction remplacent souvent les balles par des lasers, mais les armes à feu réelles fonctionnent selon des règles différentes dans le vide spatial. Les munitions modernes contiennent des oxydants internes, de sorte qu'une arme à feu peut toujours tirer sans oxygène atmosphérique. Un froid extrême peut empêcher les amorces de s'enflammer, tandis qu'un rayonnement solaire intense peut provoquer une détonation prématurée. Dans la plupart des conditions, une arme à feu contemporaine déchargera, mais son comportement diffère sensiblement de celui de la Terre.
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Le son a besoin d’un support pour voyager. Dans le vide clairsemé de l’espace, un coup de feu est essentiellement silencieux. La vitesse de la balle reste la même que sur Terre – environ 1 000 m/s (2 237 mph) – mais sans traînée atmosphérique ni gravité importante pour la tirer vers le bas, le projectile peut parcourir des distances astronomiques. Sur Terre, une balle tirée par un tireur debout typique reste en l'air pendant environ une seconde avant que la gravité ne l'amène au sol. Dans l'espace, cela pourrait continuer indéfiniment, limité uniquement par les rencontres avec les corps célestes.
En pratique, une balle serait stoppée si elle entrait sur l’orbite d’une planète, heurtait un astéroïde ou heurtait un satellite. Autrement, la résistance infime des particules interstellaires la ralentirait si lentement qu’une balle atteignant 1 000 m/s nécessiterait environ 300 milliards d’années – et 100 000 milliards de kilomètres – pour dissiper toute son énergie cinétique. Cette période dépasse de loin l'âge de l'univers observable, et l'expansion cosmique l'emporterait avant même qu'il puisse atteindre les limites de l'univers.
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Le recul est une conséquence fondamentale de la troisième loi de Newton :chaque action entraîne une réaction égale et opposée. Lorsque vous tirez avec une arme en microgravité, l’élan vers l’avant de la balle est équilibré par une poussée vers l’arrière sur le tireur. Étant donné que la masse d’un être humain dépasse de loin celle d’une balle, la vitesse de recul est beaucoup plus faible, généralement de quelques centimètres par seconde seulement. Cependant, sans aucune force extérieure pour la contrecarrer, une personne continuera à dériver vers l'arrière jusqu'à ce qu'elle entre en collision avec quelque chose ou revienne à une surface.
Dans un scénario hautement improbable, un tireur en orbite pourrait tirer une balle précisément le long de la circonférence de la planète, permettant au projectile de faire le tour du corps et de revenir frapper le tireur. Cela nécessiterait un objectif extraordinaire mais reste une possibilité théorique dans les lois de la physique.