Qu'est-ce que la vitesse orbitale ?
La vitesse orbitale est la vitesse à laquelle un objet doit se déplacer pour rester en orbite circulaire autour d'un corps céleste. Elle résulte de l'équilibre entre la force gravitationnelle (qui attire l'objet vers le centre) et la force centrifuge (qui tend à l'éloigner). La formule est v = √(GM/r), où G est la constante gravitationnelle, M la masse du corps central et r la distance au centre. Plus l'altitude est élevée, plus la vitesse orbitale est faible.
Les orbites remarquables autour de la Terre
L'orbite basse (LEO, 200-2 000 km) est utilisée par l'ISS (408 km, 7,66 km/s, 92 min) et les satellites d'observation. L'orbite moyenne (MEO, 2 000-35 786 km) accueille les satellites GPS (20 200 km). L'orbite géostationnaire (GEO, 35 786 km) permet aux satellites de télécommunications de rester fixes au-dessus d'un point de l'équateur avec une période de 24 heures exactement. Au-delà se trouvent les orbites hautes et l'orbite lunaire (384 400 km).
Vitesse de libération
La vitesse de libération (ou vitesse d'évasion) est la vitesse minimale pour s'échapper définitivement de l'attraction gravitationnelle d'un corps, sans propulsion supplémentaire. Elle vaut v_lib = √(2GM/r) = v_orb × √2, soit environ 41% de plus que la vitesse orbitale à la même altitude. Pour la surface de la Terre, elle est de 11,2 km/s. Pour Mars : 5,0 km/s. Pour Jupiter : 59,5 km/s.