Il faut un certain niveau de vitesse pour qu'un objet atteigne une orbite autour d'un corps céleste tel que la Terre. Il faut encore plus de vitesse pour se libérer d'une telle orbite. Lorsque les astrophysiciens conçoivent des fusées pour voyager vers d'autres planètes - ou hors du système solaire entièrement - ils utilisent la vitesse de rotation de la Terre pour accélérer les fusées et les lancer au-delà de la portée de la gravité terrestre. La vitesse nécessaire pour se libérer d'une orbite est connue sous le nom de vitesse d'échappement.
Aller à la section
- Qu'est-ce que la vitesse d'échappement ?
- Comment fonctionne la vitesse d'échappement ?
- Comment calculer la vitesse d'échappement ?
- Quelle est la vitesse de fuite de la Terre ?
- Quelle est la différence entre la vitesse d'échappement et la vitesse orbitale?
- Vous voulez en savoir plus sur l'exploration spatiale ?
- En savoir plus sur la MasterClass de Chris Hadfield
Chris Hadfield enseigne l'exploration spatiale Chris Hadfield enseigne l'exploration spatiale
L'ancien commandant de la Station spatiale internationale vous enseigne la science de l'exploration spatiale et ce que l'avenir vous réserve.
Apprendre encore plus
Qu'est-ce que la vitesse d'échappement ?
La vitesse de fuite, telle qu'elle s'applique à la science des fusées et aux voyages dans l'espace, est la vitesse requise pour qu'un objet (comme une fusée) s'échappe de l'orbite gravitationnelle d'un corps céleste (comme une planète ou une étoile).
Comment fonctionne la vitesse d'échappement ?
Tout comme la vitesse orbitale, la vitesse d'échappement varie en fonction de la distance entre un objet et un centre de gravité. Concrètement, plus l'altitude de la fusée est élevée au-dessus de la Terre, moins il faudra de vitesse pour :
quelle est la définition du thème dans la littérature
- En orbite autour de la Terre
- Échapper complètement au champ gravitationnel de la Terre
L'une des raisons pour lesquelles les satellites de communication peuvent orbiter autour de la Terre sans dépenser constamment de l'énergie est qu'ils subsistent à une altitude de plusieurs kilomètres au-dessus de la Terre. En revanche, un avion commercial, qui vole beaucoup plus près de la surface de la planète, doit constamment exercer de l'énergie pour rester dans le ciel. Selon ce même principe, il faut comparativement moins d'énergie à une fusée éloignée de la surface de la Terre pour atteindre la vitesse de fuite que si la fusée volait près de la Terre.
Chris Hadfield enseigne l'exploration spatiale Dr Jane Goodall enseigne la conservation Neil deGrasse Tyson enseigne la pensée scientifique et la communication Matthew Walker enseigne la science d'un meilleur sommeil
Comment calculer la vitesse d'échappement ?
La vitesse de fuite est fonction de la vitesse orbitale d'un objet. Si vous prenez la vitesse requise pour maintenir l'orbite à une altitude donnée et la multipliez par la racine carrée de 2 (qui est d'environ 1,414), vous obtiendrez la vitesse requise pour sortir de l'orbite et le champ gravitationnel contrôlant cette orbite.
Dans le contexte de l'exploration spatiale habitée, considérons un vaisseau spatial en orbite autour de la terre. S'il allume son moteur assez longtemps, il finira par aller assez vite pour s'envoler dans l'espace lointain, échappant à la gravité de la planète. Cette vitesse, appelée vitesse d'échappement, est simplement la racine carrée de 2, soit 41% plus rapide que la vitesse orbitale.
Quelle est la vitesse de fuite de la Terre ?
En termes théoriques, la vitesse de fuite à la surface de la Terre est de 11,2 km par seconde (6,96 miles par seconde). La vitesse de fuite à la surface de la lune est d'environ 2,4 km par seconde (1,49 milles par seconde).
En pratique, ces chiffres ne sont pas très importants. Les fusées n'échappent pas à la gravité terrestre en se lançant directement depuis la surface. Au lieu de cela, les ingénieurs astronomiques envoient d'abord ces fusées en orbite, puis utilisent la vitesse orbitale comme une fronde pour propulser une fusée à sa vitesse de fuite nécessaire. De plus, les vitesses d'échappement énumérées ci-dessus ne tiennent pas compte de la résistance atmosphérique, ce qui augmenterait en fait la vitesse requise pour échapper au champ gravitationnel de la planète. C'est encore une raison de plus pour laquelle les scientifiques des fusées ont d'abord mis les engins spatiaux en orbite avant de rechercher la vitesse de fuite.
comment faire un roux au curry japonais
Cours de maître
Suggéré pour vous
Cours en ligne enseignés par les plus grands esprits du monde. Approfondissez vos connaissances dans ces catégories.
Chris HadfieldEnseigne l'exploration spatiale
En savoir plus Dr Jane GoodallEnseigne la conservation
comment commencer à écrire un poèmeEn savoir plus Neil deGrasse Tyson
Enseigne la pensée scientifique et la communication
En savoir plus Matthew WalkerEnseigne la science d'un meilleur sommeil
Apprendre encore plusQuelle est la différence entre la vitesse d'échappement et la vitesse orbitale?
Pensez comme un pro
L'ancien commandant de la Station spatiale internationale vous enseigne la science de l'exploration spatiale et ce que l'avenir vous réserve.
Voir la classeLa vitesse orbitale est la vitesse requise pour atteindre l'orbite autour d'un corps céleste, comme une planète ou une étoile, tandis que la vitesse d'échappement est la vitesse requise pour quitter cette orbite. Maintenir la vitesse orbitale nécessite de se déplacer à une vitesse soutenue qui :
- S'aligne avec la vitesse de rotation du corps céleste
- Est assez rapide pour contrer la force de gravité tirant l'objet en orbite vers la surface du corps
La vitesse orbitale est rendue possible par la surface incurvée d'une planète, d'une étoile ou d'un autre corps céleste. Un objet en orbite a tendance à se déplacer en ligne droite, tandis que le corps en orbite se courbe. En tant que telle, la courbure constante du corps en orbite empêche l'objet en orbite de tomber jusqu'à la surface, à condition que l'objet en orbite maintienne la bonne vitesse.
Dans l'espace, il est plus facile de maintenir une vitesse constante que sur terre, grâce au principe d'inertie. L'une des lois d'inertie de Sir Isaac Newton stipule qu'un objet en mouvement a tendance à rester en mouvement à moins qu'une force extérieure n'agisse dessus. Dans l'atmosphère terrestre, un objet volant rencontre de nombreuses molécules d'air, qui ralentissent cumulativement la vitesse de cet objet lorsqu'il vole dans le ciel. Au fur et à mesure que vous voyagez au-delà de l'atmosphère terrestre, l'air devient plus vide, avec moins de molécules pour contrer la vitesse d'avancement d'un objet en orbite.
comment obtenir plus de sommeil rem
En savoir plus sur la vitesse orbitale dans notre guide complet ici.
Vous voulez en savoir plus sur l'exploration spatiale ?
Que vous soyez un ingénieur astronautique en herbe ou que vous souhaitiez simplement vous informer davantage sur la science du voyage spatial, il est essentiel de connaître l'histoire riche et détaillée des vols spatiaux habités pour comprendre comment l'exploration spatiale a progressé. Dans la MasterClass de Chris Hadfield sur l'exploration spatiale, l'ancien commandant de la Station spatiale internationale donne un aperçu inestimable de ce qu'il faut pour explorer l'espace et de ce que l'avenir réserve aux humains dans la dernière frontière. Chris parle également de la science du voyage spatial, de la vie d'astronaute et de la façon dont voler dans l'espace changera à jamais la façon dont vous envisagez de vivre sur Terre.
Vous voulez en savoir plus sur l'exploration spatiale? L'adhésion annuelle MasterClass offre des leçons vidéo exclusives de maîtres scientifiques et d'astronautes comme Chris Hadfield.
