Calculateur de vitesse orbitale circulaire
Rédigé par Thierno Sadou Diallo, formule vérifiée selon notre méthodologie • Mis à jour le 18/08/2026
La vitesse orbitale circulaire se calcule avec v = √(G × M ÷ r), où M est la masse de l'astre central et r le rayon de l'orbite. En orbite basse autour de la Terre, cette vitesse est d'environ 7,91 km/s — c'est la vitesse que doit maintenir un satellite pour ne ni retomber, ni s'échapper.
Explication
Un satellite en orbite circulaire stable est en chute libre permanente autour de l'astre qu'il orbite : sa vitesse horizontale est exactement telle que la courbure de sa trajectoire suit la courbure de la surface qu'il survole, sans jamais s'en rapprocher ni s'en éloigner. Cette vitesse s'obtient en égalant la force centripète nécessaire à ce mouvement circulaire à la force d'attraction gravitationnelle qui la fournit (voir notre calculateur de force gravitationnelle) — un calcul dans lequel la masse du satellite lui-même disparaît de l'équation, exactement comme pour la vitesse de libération. Ces deux vitesses sont d'ailleurs liées par une relation remarquable et exacte : la vitesse de libération est toujours √2 (environ 1,414) fois plus grande que la vitesse orbitale circulaire à la même distance, car s'échapper définitivement à l'infini demande exactement le double de l'énergie cinétique que celle nécessaire pour rester en orbite stable. C'est cette relation qui permet de vérifier directement ce calculateur : 11,186 km/s (vitesse de libération terrestre) divisé par √2 redonne bien 7,9097 km/s, la vitesse orbitale basse calculée ici. En pratique, un satellite lancé en dessous de cette vitesse orbitale retombe vers l'astre, tandis qu'un objet lancé au-delà de la vitesse de libération s'en échappe définitivement — la vitesse orbitale circulaire marque ainsi la limite inférieure de cette plage de vitesses stables.
Exemple : orbite basse autour de la Terre
Données d'entrée
Masse de la Terre : 5,972×10²⁴ kg. Rayon de l'orbite (rayon terrestre) : 6 371 000 m.
Calcul
v = √(6,6743×10⁻¹¹ × 5,972×10²⁴ ÷ 6 371 000) = √(62 564 700) ≈ 7 909,68 m/s ≈ 7,910 km/s.
Résultat
Un satellite en orbite basse terrestre doit maintenir une vitesse d'environ 7,91 km/s pour ne pas retomber.
Questions fréquentes
Pourquoi la vitesse orbitale ne dépend-elle pas de la masse du satellite ?
Parce que la force centripète nécessaire au mouvement circulaire (proportionnelle à la masse du satellite) et la force gravitationnelle qui la fournit (elle aussi proportionnelle à cette même masse) s'annulent mutuellement dans l'équation : un satellite d'une tonne et un grain de poussière nécessitent exactement la même vitesse pour orbiter à une même distance donnée, seule la force réellement en jeu diffère entre les deux.
Quelle est la différence entre vitesse orbitale et vitesse de libération ?
La vitesse orbitale circulaire est la vitesse minimale pour rester en orbite stable, sans s'écraser ni s'échapper ; la vitesse de libération est la vitesse minimale pour échapper définitivement à l'attraction gravitationnelle. Les deux sont reliées par un facteur exact et constant de √2 : la vitesse de libération est toujours environ 41,4 % plus élevée que la vitesse orbitale circulaire à la même distance.
Cette formule s'applique-t-elle à toutes les orbites, même elliptiques ?
Non, cette formule ne vaut que pour une orbite parfaitement circulaire, où la distance à l'astre reste constante. Une orbite elliptique demande une analyse plus complète (les lois de Kepler), où la vitesse du satellite varie tout au long de sa trajectoire — plus rapide au point le plus proche de l'astre, plus lente au point le plus éloigné.