Pourquoi la Voyager 1 est-elle si rapide ?

La Voyager 1 a quitté Cap Canaveral le 5 septembre 1977 à bord d'un Titan IIIE avec un étage supérieur Centaur, la combinaison la plus performante que la NASA utilisait alors pour les missions planétaires. Un étage supplémentaire à combustible solide fixé à la sonde l'a arrachée à la gravité terrestre avec suffisamment de vitesse excédentaire pour atteindre Jupiter en seulement 18 mois. C'était déjà rapide, mais cela n'aurait pas suffi, à lui seul, à quitter le système solaire.

La véritable accélération est venue des planètes. Lorsqu'une sonde passe derrière une planète le long de son orbite, elle emprunte une partie du moment orbital de la planète ; la planète ralentit de façon imperceptible et la sonde accélère par rapport au Soleil. Le survol de Jupiter en mars 1979 a ajouté bien plus de 10 km/s à la vitesse héliocentrique de la Voyager 1, suffisant pour dépasser la vitesse d'évasion du Soleil à cette distance. La rencontre avec Saturne en novembre 1980, prévue pour passer près de la lune Titan, a dévié la trajectoire hors du plan des planètes et a placé la sonde sur sa route hyperbolique finale. La Voyager 2 a suivi une route plus lente en passant par Uranus et Neptune, c'est pourquoi elle se déplace désormais à environ 15 km/s au lieu de 17.

Au-delà des planètes, presque rien n'agit sur la sonde. La gravité du Soleil à 25 milliards de km est minime, et le milieu interstellaire est trop ténu pour causer un freinage, si bien que la Voyager 1 se déplace à un rythme presque constant de 17 km/s. Elle a franchi l'héliopause vers l'espace interstellaire en août 2012 et ajoute environ 3,6 unités astronomiques à sa distance chaque année. La New Horizons a quitté la Terre plus vite qu'aucune autre sonde, à 16,3 km/s, mais sans assistance à Saturne, elle voyage aujourd'hui à environ 14 km/s, de sorte que la Voyager 1 reste l'objet humain le plus rapide à quitter le système solaire (données de mai 2026).