Nous sommes en outre protégés contre les radiations venues de l’Espace grâce à de multiples couches de gaz (l’ozone en particulier) et par les ceintures de radiations (dites de van Allen) situées à des dizaines de milliers de kilomètres au-dessus de nos têtes et qui captent une partie des particules à haute énergie en provenance de l’Espace.

         Par contre, l’existence de l’atmosphère nous empêche d’accéder directement à l’Espace, c’est-à-dire que nous nous trouvons en quelque sorte au fond d’un puis dont il est difficile de s’extirper. Il nous faut en effet beaucoup d’énergie – celle fournie par les fusées – pour accéder à l’Espace.
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        Contrairement à ce qu’on imagine souvent, l’Espace ne commence pas à une certaine altitude, mais plutôt à une certaine vitesse.

        En effet, aucune frontière physique ne sépare l’atmosphère terrestre de l’Espace. En réalité, plus on monte en altitude, moins il y a d’air. Toutefois, on retrouve des traces d’air à des milliers de kilomètres d’altitude alors que des satellites naviguent sans problème à quelques centaines de kilomètres de la surface terrestre.

        De fait, pour demeurer dans l‘Espace, un engin doit se déplacer à la vitesse de 8 km/sec (ou 28 800 km/h). Une fois cette vitesse acquise, il peut y demeurer des années, voir éternellement, sans avoir à utiliser ni moteur ni la moindre goutte de carburant.

        Pourquoi cette vitesse de 8 km/sec? Parce que tout objet lâché à la surface de la Terre tombe de 5 mètres pendant la première seconde de sa chute. Or, la surface terrestre étant courbe, tous les 8 kilomètres, elle s'incurve de 5 mètres sous l'horizon. Ainsi, un satellite qui se déplace à une vitesse horizontale de 8 kilomètres/seconde, et attiré vers le centre de la Terre à raison de 5 mètres/seconde, ne s’en rapprochera jamais puisque la surface s'incurve d'autant. Le sol terrestre se dérobe donc continuellement sous lui; l’engin se trouve, ni plus ni moins, dans une chute libre perpétuelle.

         En théorie, la vitesse de 8 km/sec peut être atteinte à n’importe quelle altitude. Toutefois, en dessous de 150 kilomètres, la friction de l’air est suffisante pour freiner la course de tout engin spatial. C’est d’ailleurs pourquoi on situe le «plancher» des satellites – l’altitude minimale à laquelle peut orbiter un engin spatial – à 150 kilomètres afin de demeurer au moins quelques semaines dans l’Espace.

        Notons, à titre d’exemple, que la Station spatiale internationale ISS orbite la Terre à 400 kilomètres d’altitude, que le Télescope Hubble navigue à 600 kilomètres d’altitude alors que les satellites de télécommunication circulent à 36 000 km (en orbite géostationnaire). C’est là le domaine des satellites.
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        Une fois dans l’Espace, en orbite terrestre, il n’y a pas que les satellites qui se trouvent en chute libre perpétuelle, mais tout ce qui est à bord. Ainsi, les passagers d’une station spatiale suivent la même trajectoire que celle-ci et ils évoluent eux aussi en chute libre.

        Or, contrairement à ce qu’on pense généralement, ils ne flottent pas dans leur vaisseau parce qu’ils se trouveraient à distance suffisante de la Terre, mais bien parce qu’ils «tombent» perpétuellement vers elle.  C’est ce qu’on appelle l’état d’apesanteur, une chute libre perpétuelle.

        Il nous arrive à nous, terriens, de goûter momentanément la sensation d'apesanteur dans une balançoire ou dans un manège. Par exemple, lorsque vous vous balancez et que vous arrivez au sommet de votre course, vous demeurez suspendu, en «apesanteur», une fraction de seconde avant de redescendre. Vous subissez le même effet dans un manège de type «montagnes russes» lorsque le train plonge vers le sol à vive allure, ou encore dans un ascenseur qui «tombe» durant une fraction de seconde.

        Toutefois, la différence entre nous et les astronautes, c’est que ces derniers sont perpétuellement en chute libre vers la Terre mais sans jamais l’atteindre. (Jusqu’au moment, bien entendu, où ils décident de regagner le sol et décrochent de l’orbite terrestre.)
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        Du moment qu’un satellite atteint la vitesse de 8 km/sec, il se trouve dans l’Espace, en orbite terrestre. Toutefois, peu importe l’altitude à laquelle il se déplace, jamais il n’échappe à la gravité terrestre. Au contraire même, car s’il y échappait, il ne circulerait plus autour de la Terre mais se déplacerait théoriquement en ligne droite à travers l’espace. «Théoriquement» car, en réalité, dès l’instant où un objet échappe à la gravité terrestre, il tombe immédiatement sous l’influence d’une autre force de gravité – généralement celle du Soleil, ou celle d’un autre astre (la Lune, une planète, une étoile, etc.). Comme quoi, quoi qu’on fasse, il est impossible d’échapper à une force de gravité.

         Dans l’Espace, tout est toujours une question de vitesse. Ainsi pour échapper à la gravité terrestre, il s’agit d’atteindre la vitesse de 11 km/sec (39 500 km/h). Dès lors, on se soumet à l’influence du Soleil, l’engin se trouvant en orbite solaire. On peut alors le placer sur une trajectoire qui l’emmènera à passer à proximité d’un astre tel que la Lune ou de la planète Mars. Si l’engin aborde cet astre à la vitesse appropriée, il sera alors capturé par la gravité de celui-ci et se placera en orbite. Si, par contre, la vitesse est supérieure, l’engin évolue trop rapidement et passe à côté de l’astre, et si, au contraire, sa vitesse est trop basse, il s’y écrasera...

        Et si, enfin, on veut sortir du Système solaire (donc échapper à la gravité solaire), il faut atteindre la vitesse de 16½ km/sec (59 500 km/h). On passe alors sous l’influence de l’étoile la plus proche.

        Toutefois, à ce jour, aucun de nos engins spatiaux n'a échappé à la gravité du Soleil...