Pourquoi la Lune ne tombe-t-elle pas sur la Terre ?

Lâche une pomme : elle tombe. La Terre l’attire. Mais alors, pourquoi la Lune, elle aussi attirée par la Terre, ne nous tombe-t-elle pas dessus ? En fait… elle tombe ! Sans arrêt.

Comment la Lune peut-elle tomber sans jamais arriver ?

Imagine un canon au sommet d’une très haute montagne. Un boulet tiré lentement retombe près de la montagne. Tiré plus vite, il retombe plus loin. Tiré assez vite, il tombe… mais le sol, qui est arrondi, se dérobe sous lui aussi vite : il fait le tour de la Terre sans jamais la toucher. C’est l’idée qu’a eue Isaac Newton au XVIIe siècle.

La Lune fait exactement cela. Elle avance à environ 1 km par seconde. Si la Terre ne l’attirait pas, elle partirait tout droit dans l’espace. La gravitation courbe sa trajectoire : chaque seconde, la Lune « tombe » d’environ 1,4 mm vers la Terre, juste assez pour rester sur son orbite, à 384 000 km de nous.

L’essentiel à retenir

La gravitation attire tous les objets qui ont une masse : plus les masses sont grandes et proches, plus l’attraction est forte

C’est elle qui retient la Lune autour de la Terre, la Terre autour du Soleil, et qui nous fait tomber. Au collège, on l’écrit F = G × m_A × m_B / d², où d est la distance entre les centres des deux objets. Si la distance double, la force est divisée par 4.

Le piège à éviter

Croire qu’il n’y a pas de gravité dans l’espace. À 400 km d’altitude, là où vole la Station spatiale internationale, la gravité est encore de 90 % de celle du sol ! Les astronautes flottent parce qu’ils tombent en même temps que la station, autour de la Terre.

À quoi ça sert ?

Placer des satellites en orbite (GPS, météo, télévision) à la bonne vitesse et à la bonne altitude.
Expliquer les marées : la Lune attire davantage l’eau des océans du côté qui lui fait face.
Calculer la trajectoire des sondes spatiales, qui utilisent l’attraction des planètes pour accélérer.

Questions fréquentes

Pourquoi la Lune ne tombe-t-elle pas sur la Terre ?

Parce qu’elle avance très vite sur le côté (environ 1 km/s). Elle tombe en permanence vers la Terre, mais en avançant, elle « rate » toujours la Terre : elle tourne autour.

Qui a découvert la gravitation ?

Isaac Newton a publié sa loi de la gravitation universelle en 1687. Il a compris que la force qui fait tomber une pomme est la même que celle qui retient la Lune.

Y a-t-il de la gravité dans l’espace ?

Oui, partout. Elle diminue avec la distance mais ne s’annule jamais. Les astronautes de l’ISS flottent parce qu’ils sont en chute libre permanente autour de la Terre.

La gravitation dépend-elle de la masse ?

Oui : plus un astre est massif, plus il attire. C’est pourquoi on est plus léger sur la Lune, moins massive que la Terre.

Pourquoi la Lune ne tombe-t-elle pas sur la Terre ?