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La masse est la quantité de matière contenue dans un objet et elle reste constante quel que soit son emplacement. Cependant, le poids est la force exercée par la gravité sur cette masse. Sur Terre, un astronaute pesant 70 kg exerce un poids d'environ 686 N. Sur la Lune, où la gravité est environ un sixième de celle de la Terre, le poids du même astronaute tombe à environ 114 N.
La densité est la masse divisée par le volume. Un astronaute typique peut avoir une masse de 68 kg et occuper un volume de 65 L, ce qui donne une densité d'environ 1,05 kgL⁻¹, soit très proche de 1,00 kgL⁻¹ de l'eau. Les humains sont composés d'environ 60 % d'eau, ce qui explique la similitude.
Lorsqu’un astronaute se déplace de la Terre vers la Lune, seul son poids change; la masse reste la même. L’environnement lunaire offre une pression atmosphérique négligeable, de sorte que le volume de l’astronaute reste essentiellement inchangé. Par conséquent, la densité (un rapport entre une masse constante et un volume constant) reste inchangée.
En réalité, les astronautes passent des mois en microgravité, ce qui peut entraîner une perte osseuse, une atrophie musculaire et une redistribution des fluides. Ces effets peuvent réduire légèrement la masse corporelle globale, réduisant potentiellement la densité au fil du temps. Cependant, la physique fondamentale de la densité reste inchangée.
Pour plus d'informations, consultez le programme de recherche humaine de la NASA (NASA HRP ).