À quelle vitesse les satellites orbitent-ils autour de la Terre ?

Un satellite ne reste pas en l'air grâce à une propulsion, mais grâce à la vitesse : il tombe en permanence vers la Terre, mais se déplace latéralement si vite qu'il tombe au-delà d'elle. La vitesse nécessaire à cela dépend de l'altitude de l'orbite. Plus on est proche de la Terre, plus l'attraction est forte, et plus la vitesse doit être élevée : les orbites hautes sont lentes, les orbites basses vertigineusement rapides. C'est pourquoi la question de la vitesse n'a pas une seule réponse, mais une échelle où chaque altitude orbitale a sa propre valeur.

Les satellites en orbite terrestre basse volent à environ 7,8 kilomètres par seconde et font le tour de la Terre en environ 90 minutes ; ainsi, la Station spatiale internationale orbite autour de la planète environ 16 fois par jour. Des satellites d'observation de la Terre et météorologiques, ainsi que les grandes constellations d'accès à internet, orbitent à des altitudes similaires. Pour les stations terrestres, cette vitesse signifie qu'un seul satellite reste visible dans le ciel pendant seulement quelques minutes avant que le suivant ne le remplace. Comme l'atmosphère résiduelle freine encore dans cette zone, ces satellites perdent lentement de l'altitude et se consument en rentrant dans l'atmosphère si leur orbite n'est pas corrigée.

La situation est très différente à 35 786 kilomètres au-dessus de l'équateur. Là, un satellite met 23 heures, 56 minutes et 4 secondes à effectuer une orbite, soit le même temps que la Terre met à tourner une fois sur elle-même, et il paraît immobile vu du sol : la base des satellites de télévision et météorologiques à antennes fixes. Sa vitesse orbitale est d'environ 3 kilomètres par seconde, bien inférieure à celle de l'orbite basse. Entre les deux se trouvent les orbites moyennes, où orbitent des satellites de navigation comme Galileo ou GPS ; ceux-ci ont besoin de plusieurs heures pour effectuer un tour.