La vitesse de libération

Même si la force gravitationnelle agit à l'infini, un objet peut échapper à l'attraction gravitationnelle. La vitesse minimale nécessaire à un objet pour échapper à l'influence gravitationnelle d'un corps massif est appelée vitesse de libération. On peut la calculer en appliquant la conservation de l'énergie et en mettant en équation l'énergie totale de l'objet à une distance initiale R du corps massif avec l'énergie lorsque l'objet atteint "l'infini", avec une vitesse égale à 0, présentée à la deuxième ligne de la figure 1, d'où l'on peut déduire v_libla vitesse de libération, présentée à la troisième ligne de la figure 1, qui est indépendante de la masse "m" de l'objet et vraie pour un mouvement balistique (sans propulsion).

Si le corps se déplace à une vitesse de libération mais ne s'éloigne pas directement de l'objet, il s'échappera en suivant une trajectoire courbe (orbite de libération) qui est parabolique. Au-dessus de cette vitesse, la trajectoire sera hyperbolique. En dessous, l'objet ne pourra pas échapper à l'influence gravitationnelle et entrera dans une orbite liée. Comme Newton l'a déduit de sa loi de la gravitation universelle, les trajectoires possibles peuvent être décrites par des sections coniques.

Figure 1 : Équations pour la dérivation de la vitesse de libération.