À quelle vitesse vont les fusées spatiales ?

Une fusée n'a pas besoin d'être rapide au début ; elle doit l'être à la fin. Dans les premières secondes, elle dépasse à peine la vitesse d'une voiture en ville, car la poussée excède à peine son poids et la quasi-totalité de l'ergol est encore à bord. À mesure qu'elle consomme du carburant, elle s'allège et accélère : vers une minute et demie, elle franchit généralement le mur du son et subit la pression aérodynamique maximale. Quand le premier étage s'éteint, à deux ou trois minutes, le véhicule file entre 6 000 et 8 000 km/h. Le deuxième étage termine le travail dans le vide, et à environ neuf minutes, la charge utile se déplace à environ 7,8 km/s, soit environ 28 000 km/h, la vitesse qui la maintient en orbite basse.

La vitesse orbitale n'est pas un choix de conception, mais une conséquence de la gravité. À 400 km d'altitude, un objet qui se déplace à environ 7,7 km/s tombe vers la Terre exactement au même rythme que la surface courbe s'éloigne sous lui ; c'est pourquoi il n'atteint jamais le sol. Plus l'orbite est haute, moins la vitesse requise est élevée : en orbite géostationnaire, à 35 786 km, environ 3,1 km/s suffisent. Pour quitter la planète, il faut la vitesse d'échappement, environ 11,2 km/s au niveau de la mer, bien que les sondes l'atteignent à plus haute altitude, où la valeur est un peu moindre.

La sonde Parker Solar Probe de la NASA, lancée par un Delta IV Heavy, est devenue l'objet le plus rapide jamais construit par l'homme en frôlant les 690 000 km/h lors de ses passages près du Soleil, bien que cette vitesse soit due à la gravité solaire plutôt qu'à la fusée. Parmi les lanceurs, le record de vitesse de sortie appartient à l'Atlas V qui a envoyé New Horizons vers Pluton en 2006, à plus de 16 km/s par rapport à la Terre.