thumb|Stephen Robinson « télémanipulé »par le bras spatial Canadarm2 (STS-114, juillet 2005).
Une sortie extravéhiculaire, ou activité extravéhiculaire (désignée parfois par son sigle anglais pour ) est une activité réalisée à l'extérieur d'un véhicule spatial par un astronaute revêtu d'une combinaison spatiale. Ce terme est utilisé pour des activités extravéhiculaires menées dans l'espace en orbite autour de la Terre à proximité d'un véhicule spatial (navette spatiale ou d'une station spatiale), à des fins d'assemblage, de maintenance ou de réparation. Il a été également utilisé dans le cadre du programme Apollo pour désigner les sorties effectuées par les astronautes sur la surface lunaire.
La rigidité de la combinaison, l'épaisseur des gants, la succession rapide du jour et de la nuit (en orbite terrestre), les difficultés de déplacement et de manipulation liés à l'absence de pesanteur rendent les tâches, même les plus simples, difficiles à exécuter durant une sortie extravéhiculaire. Aussi son exécution est précédée par un long entraînement préalable sur Terre effectué en partie en piscine pour reproduire la micropesanteur. Dans l'espace, après un temps de préparation destiné à éviter un accident de décompression, l'astronaute utilise un sas pour sortir dans l'espace. Il dispose alors au maximum d'environ huit heures pour mener à bien des tâches qui nécessitent un outillage adapté au port de la combinaison spatiale. Pour des raisons de sécurité, les astronautes effectuent leur sortie par paire et, dans l'espace, sont attachés au véhicule spatial.
La première sortie extravéhiculaire a été effectuée par le cosmonaute soviétique Alexei Leonov le , à partir du vaisseau Voskhod 2. L'Américain Edward White effectue à son tour une sortie dans l'espace au cours de la mission Gemini 4 le de la même année.
Au , 394 sorties extravéhiculaires ont été effectuées depuis le début de l'ère spatiale, dont 205, depuis le , consacrées à l'assemblage et à la maintenance de la Station spatiale internationaleList of International Space Station spacewalks.
Historique
Depuis la fin de la Seconde Guerre mondiale, les soviétiques et les américains sont engagés dans un conflit idéologique qui caractérise le climat politique de la planète pendant presque toute la seconde moitié du . Ce conflit est symbolisé par les avancées en matière technologique, notamment ce qui concerne la conquête de l'espace. Le , avec le lancement du premier satellite artificiel, Spoutnik 1, les soviétiques prennent l'avantage et le consolident le en mettant sur orbite le premier homme, Youri Gagarine. Trois semaines plus tard, le , le président Kennedy tient devant le Congrès un discours dans lequel il s'engage à faire débarquer des américains sur la Lune avant la fin de la décennieKennedy reprend ses arguments dans le discours du 12 septembre 1962 à l'Université Rice de Houston.. C'est dans ce contexte de rivalité permanente est-ouest que les vols spatiaux se succèdent, notamment les premières sorties extravéhiculaires. Finalement, les soviétiques décrochent en 1965 la première EVA et, de 1969 à 1972, les américains seront les premiers à fouler le sol lunaire, exploit qui reste inégalé.
Premières sorties (1965-1969)
thumb|Schéma du vaisseau Voskhod 2 avec le sas gonflable, en bas à gauche.
La première sortie extravéhiculaire est effectuée par le cosmonaute soviétique Alekseï Leonov le lors de la mission Voskhod 2. Environ une heure et demie après que le vaisseau a été placé en orbite et alors qu'il boucle sa première orbite, Leonov pénètre dans le sas gonflable Volga pour commencer sa sortie. L'écoutille interne est refermée par Beliaïev. Celui-ci déclenche la dépressurisation du sas puis l'ouverture de l'écoutille externe. Leonov émerge prudemment du sas, relié à la capsule spatiale par un filin de 4,5 mètres. Après avoir flotté une dizaine de minutes dans le vide, il entreprend de réintégrer le vaisseau. Il se rend compte alors que la combinaison s'est tellement dilatée que ses pieds et ses mains ne sont plus positionnés dans les gants et les bottes, comme s'il avait rétréci. Contraint de s'introduire dans le sas la tête la première, contrairement au plan de vol, il parvient, au prix de mille efforts, à refermer l'écoutille et à repressuriser le compartiment.
thumb|Deux mois après Leonov, l'Américain White sort de son vaisseau (Gemini 4, juin 1965).
Moins de trois mois plus tard, le , l'Américain Edward White « marche » dans l'espace pendant vingt minutes (mission Gemini 4) sans incident. Il est suivi l'année suivante par quatre autres astronautes (Cernan, Collins, Gordon et Aldrin, vols Gemini 9 à 12). L'objectif est de voir dans quelle mesure le corps s'adapte aux conditions extrêmes, dans la perspective du débarquement sur la Lune, que les américains projettent pour la fin de la décennie. Or la combinaison des vols Gemini, à usage mixte (intra et extra-véhiculaire), tend à maintenir les corps en position "assise", correspondant à l'utilisation à l'intérieur du vaisseau. Malgré d'importants efforts, les astronautes sont donc dans l'incapacité d'effectuer des mouvements amples. À la fin de la décennie, côté russe comme côté américain, les combinaisons spatiales seront conçues de manière à corriger ce défaut. Et aucun astronaute ni cosmonaute ne pourra se passer de l'assistance d'un collègue pour effectuer une EVA, même partielle (sortie du vaisseau à mi-corps).
Le , les Soviétiques Khrounov et Elisseïev, partis à bord du vaisseau Soyouz 5, accomplissent une EVA pour rejoindre le vaisseau Soyouz 4 (auquel ils se sont amarrés) pour revenir sur Terre. Des années plus tard, après la levée du rideau de fer, on apprendra que cette expérience visait à préparer les russes au débarquement sur la Lune, qu'ils projetaient en secret. Leurs équipements, moins sophistiqués que ceux des américains, n'auraient pas permis un transfert d'équipage de module à module depuis l'intérieur, en raison de l'absence d'un tunnel de communications. Il était donc prévu que le cosmonaute qui reviendrait du sol lunaire retrouverait son collègue resté en orbite en passant par l'extérieur.
Un peu plus tard, le , lors du vol Apollo 9, l'Américain Schweickart réalise une EVA hors du LEM (qui effectue son premier vol) dans un but légèrement similaire : afin de tester les procédures de retour des futurs explorateurs lunaires, au cas où, lors de leur retour en orbite lunaire, ils ne parviendraient pas à s'arrimer au CSM. C'est également l'occasion pour Schweickart de tester le scaphandre lunaire dans les conditions réelles. Sa sortie s'effectue sous les yeux de Scott, lui-même sorti à moitié du module de commande.
Programme Apollo (1969-1972)
thumb|Scott (photographié par Schweickart) s'extrayant du module de commande (Apollo 9, mars 1969). vignette|Aldrin, deuxième être humain sur la Lune (Apollo 11, juillet 1969). thumb|Devant Duke, Mattingly lors de la deuxième EVA entre Terre et Lune (Apollo 16, avril 1972).
En , précédé depuis 1966 par des engins automatiques, l'Homme marche sur la Lune. Alors que, jusqu'ici, toutes les EVA étaient expérimentales, pendant quatre ans, elles prennent un caractère scientifique : collectes de roches lunaires, dépose d'appareillages d'observation, prise de centaines de clichés photographiques... Il faut distinguer deux catégories d'EVA :- les sorties réalisées à six reprises sur le sol lunaire par deux des membres d'équipage, depuis le LEM (14 moonwalks en tout),- les sorties "translunaires" effectuées sur le chemin du retour par le pilote du CSM lors des trois dernières expéditions, afin de récupérer dans le module de service des clichés photographiques pris automatiquement depuis l'orbite. thumb|Jim Irwin, lors de sa première EVA sur le site Hadley, à côté du LRV (Apollo 15, juillet-août 1971). : vus en direct par des millions de téléspectateurs, les Américains Neil Armstrong et Buzz Aldrin effectuent la première sortie sur la Lune (Apollo 11). Dix autres astronautes rééditent cet exploit jusqu'en (missions Apollo 12 à 17)La mission Apollo 13 sera un échec. À la suite d'une explosion dans le module de service pendant le voyage aller vers la Lune, l'équipage sera contraint d'annuler le débarquement et de revenir de toute urgence vers la Terre.. Les EVA des trois dernières missions sont particulièrement longues et les astronautes effectuent de nombreux kilomètres en voiture, s'éloignant sensiblement du LM. Le record en la matière est la seconde des trois sorties d'Apollo 17, qui dure 7h34, où les astronautes parcourent 20,4 km et évoluent jusqu'à 7,6 km du LM. Le dernier moonwalker est un scientifique, Jack Schmitt, géologue de formation. : lors du retour de la mission Apollo 15, Alfred Worden effectue la première sortie entre la Terre et la Lune, à 317 000 km de notre planète, performance rééditée ensuite à deux reprises (en avril et ) par ses compatriotes Mattingly et Evans (missions Apollo 16 et 17). Malgré leurs efforts, les Soviétiques n'ont jamais pu envoyer d'hommes vers la Lune. Et depuis les vols Apollo, personne n'y est jamais retourné. Quatre sondes automatiques seulement s'y sont posées : deux soviétiques (Luna 21 en et Luna 24 en ) et deux chinoises (Chang'e 3 en et Chang'e 4 en ).
Premières stations et navette (1973-2000)
vignette|Owen Garriott près de l'ATM (Skylab 2, août 1973). thumb|Bruce McCandless, premier homme-satellite, s'éloigne de Challenger (STS-41-B, février 1984).
Après l'épopée lunaire, la rivalité entre les russes et les américains prend fin, symbolisée en 1975 par l'arrimage d'un vaisseau Apollo et d'un vaisseau Soyouz. Mais cet événement ne débouchera sur aucune collaboration pendant 20 ans, les deux nations menant leurs programmes chacune de son côté. Jusqu'à la fin du , toutes les EVA sont réalisées aux abords des premières stations spatiales (Skylab, Saliout et Mir) ou de la navette spatiale. On retiendra ici quelques dates : : l'américain Weitz s'extrait de la cabine Apollo, Kerwin le retenant par les pieds, pour effectuer une réparation sur la station Skylab. Jusqu'au , neuf autres sorties seront effectuées autour de Skylab par tous les membres des trois équipages ; : en sortant de la station Saliout 6, Romanenko et Gretchko (mission Soyouz 26) effectuent la première EVA soviétique depuis presque neuf ans. Deux autres sorties seront effectuées sur cette station, en 1978 et 1979 par quatre autres cosmonautes ; : Valentin Lebedev et Anatoli Berezovoy effectuent la première sortie autour de Saliout 7. Douze autres sorties seront accomplies sur cette station jusqu'au , dont cinq par Kizim et Solovyov en 1984 ; : les américains Musgrave et Peterson effectuent la première EVA depuis une navette spatiale (Challenger) ; : Bruce McCandless est le premier homme à réaliser une sortie autour de la Terre sans être relié au vaisseau par un câble, se mouvant dans l'espace au moyen du MMU, un "fauteuil" équipé de petits propulseurs (vol STS-41-B) ; et : la soviétique Svetlana Savitskaïa (vol Soyouz T-12 / Saliout 7) puis l'Américaine Kathryn D. Sullivan (vol STS-41-G) deviennent les premières femmes à sortir dans l'espace ; : Romanenko et Laveykine effectuent la première EVA sur la station Mir, première station véritablement modulaire. À partir de cette date, les EVA deviennent plus ordinaires : 75 seront effectuées jusqu'au , totalisant 361 heures ; : Jean-Loup Chrétien effectue la première EVA européenne et française, d'une durée record de 6 heures (vol Soyouz TM-7 / Mir (station spatiale) ; Serebrov teste le PSK autour de Mir : il s'agit d'un "fauteuil volant" proche du MMU américain ; 13 mai 1992 : les astronautes Thuot, Hieb et Akers effectuent l'unique EVA de l'histoire à réunir trois personnes. Non prévue dans le plan de vol, elle est exigée par la difficulté à réparer un satellite de télécommunications (mission STS-49) ; : Lee et Meade testent un tout nouveau moyen de se déplacer dans l'espace : le SAFER (mission STS-64).