Qu'est-ce que l'assistance gravitationnelle ?

Choses à Savoir SCIENCES

La force gravitationnelle exercée par les planètes rend difficile le trajet rectiligne de l'une à l'autre, par une sonde ou un autre engin spatial. Et, pour la mener à bien, la dépense de carburant est très importante. Mais le phénomène de l'assistance gravitationnelle peut régler en partie ces problèmes et faciliter de tels trajets.

Des voyages dans l'espace difficiles

La gravitation complique les voyages sidéraux. En effet, un engin spatial doit posséder une très grande quantité de carburant pour s'arracher à l'attraction d'une planète. Et cette dépense sera d'autant plus importante que l'engin à propulser est plus volumineux.

Aussi doit-on souvent se contenter d'envoyer de petites sondes pour visiter les astres et les planètes du système solaire, et même au-delà. On doit aussi leur faire suivre des trajectoires bien particulières.

Il existe cependant un moyen pour envoyer dans l'espace de plus grands engins, tout en économisant du carburant.

Une force très utile

Ce moyen a pour nom l'assistance gravitationnelle. Elle a été découverte, de façon théorique, dès les années 1920. Mais l'idée n'a été développée, dans toutes ses implications pratiques, qu'une quarantaine d'années plus tard. Et c'est en 1974 que l'assistance gravitationnelle a été utilisée, de manière concrète, pour la première fois.

Elle consiste à utiliser l'attraction d'un corps céleste pour donner plus de vitesse à un engin spatial. Pour se servir au mieux de ce phénomène, l'engin doit parvenir dans ce que l'on appelle la sphère de Hill.

Il s'agit d'une zone dans laquelle une planète (la Terre par exemple) demeure dans l'attraction d'un corps céleste (le Soleil, pour poursuivre notre exemple), malgré la force gravitationnelle exercée par une troisième planète ou étoile (la Lune).

En entrant dans la sphère de Hill d'une planète, l'engin spatial prend de la vitesse, mais il en perd en s'éloignant de la planète. Pourtant, le bilan n'est pas nul. Il se produit en fait un échange d'énergie entre la planète et l'engin, qui, du fait de sa masse, profite plus à ce dernier.

C'est l'énergie spécifique liée à la rotation de la planète qui donne davantage de vitesse à l'engin spatial, sans dépense supplémentaire de carburant.

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