À quelle vitesse décolle une fusée de la NASA ?

Une fusée ne s'élance pas instantanément. Sur le pas de tir, la poussée des moteurs dépasse à peine le poids du véhicule chargé, si bien que l'accélération initiale est faible. La Saturn V, pesant environ 2 900 t au décollage, a mis environ 12 secondes pour dépasser la hauteur de sa tour ombilicale, à une vitesse comparable à celle d'une voiture dans la circulation urbaine. Cette lenteur apparente est délibérée : accélérer plus vite nécessiterait des moteurs plus gros et une structure plus lourde, et l'atmosphère dense des premiers kilomètres punit tout excès de vitesse.

En brûlant son propergol, la fusée s'allège et accélère de plus en plus. Entre 60 et 90 secondes après le décollage, les lanceurs de la NASA dépassent la vitesse du son et traversent le point de pression dynamique maximale, appelé max Q, où la combinaison de la vitesse et de la densité de l'air soumet la structure à sa plus forte charge aérodynamique. De nombreux véhicules réduisent brièvement la poussée pendant cette phase pour protéger la structure ; la navette spatiale le faisait systématiquement.

Une fois sortie de l'atmosphère dense, la croissance de la vitesse est vertigineuse. Le premier étage de la Saturn V se séparait à environ 2,7 km/s, et les étages suivants portaient l'engin spatial aux 7,8 km/s de l'orbite terrestre basse, soit environ 28 000 km/h. Le SLS d'Artemis suit un profil similaire : les propulseurs à poudre se détachent à deux minutes et l'étage principal s'arrête à huit minutes, le vaisseau Orion étant déjà à la vitesse orbitale. Échapper à la Terre en direction de la Lune nécessite une combustion supplémentaire qui porte ce chiffre à environ 39 000 km/h.