Qu’est-ce que la vitesse d’échappement ?

La vitesse de fuite est la vitesse à laquelle un corps doit se déplacer avant de se libérer de l’attraction gravitationnelle d’un corps céleste. Il varie considérablement en fonction de la masse du corps. La vitesse de fuite de la Terre est de 11.186 km/s (25,022 37 mph ou environ Mach 7.6), qui ne peut être atteinte que par de puissantes fusées d’appoint. En comparaison, la vitesse maximale de la navette spatiale est d’environ XNUMX km/s, assez pour atteindre l’orbite terrestre basse mais sans échapper entièrement à l’attraction gravitationnelle de la Terre.

La vitesse de fuite sur la lune de Mars Phobos est d’environ 11 m/s, ou 25 mph. Le diamètre moyen du corps est de 11 km (6.8 mi). Son petit cousin, Demos, avec un diamètre moyen de 6 km (3.7 mi), a une vitesse d’échappement de seulement 6.9 m/s (15 mph), ce qui signifie que vous pourriez probablement sauter tout de suite si vous essayiez assez fort. La force gravitationnelle diminue avec le carré de la distance, ce qui signifie que si à une certaine distance du corps la gravité n’est que la moitié de celle à la surface, à deux fois cette distance la gravité sera quatre fois moins, huit fois moins, et ainsi de suite .

Jupiter, le roi des planètes, a une vitesse de fuite de 59.5 km/s (133,100 5 mph), soit environ 1 2/XNUMX fois la nôtre. Malgré la taille de Jupiter, la vitesse est inférieure à ce que l’on pourrait penser, en raison de la faible densité de la planète. Quoi qu’il en soit, il faudrait des fusées puissantes pour accélérer une charge utile loin du champ gravitationnel de Jupiter.

La vitesse d’échappement la plus connue est peut-être celle d’un trou noir, égale à la lumière. En raison de sa masse énorme concentrée dans une zone minuscule, rien ne peut battre la vitesse de fuite d’un trou noir. Les seules raisons pour lesquelles nous savons qu’elles sont là, c’est qu’elles sont prédites par des modèles d’évolution stellaire, et les gaz entrants sont surchauffés, envoyant de la chaleur et de la lumière. Il est également connu que les trous noirs s’évaporent lentement à travers ce qu’on appelle le rayonnement de Hawking qui traite des effets de tunnel quantique.

La raison pour laquelle nous sommes si coincés sur Terre aujourd’hui est à cause de sa vitesse de fuite élevée. Pour s’étendre au reste du système solaire et éventuellement à l’univers, nous devons conquérir notre propre gravité à moindre coût et de manière fiable. Cela n’a pas encore été atteint. Les solutions peuvent impliquer des lancements assistés par maglev, d’énormes canons à rail électromagnétique ou même un haricot spatial.