Le paramètre gravitationnel standard d'un corps, noté (mu), est le produit de la constante de gravitation par la masse de ce corps :
Le paramètre gravitationnel standard s'exprime en km3s-2 (kilomètre au cube par seconde au carré)
En astrophysique, ce paramètre fournit une simplification pratique des différentes formules liées à la gravitation.
Selon que désigne la masse de la Terre ou du Soleil, s'appelle la constante gravitationnelle géocentrique ou héliocentrique.
En fait, pour la Terre et le Soleil, ce produit est connu avec une plus grande précision que celle associée à chacun des deux facteurs et . Il est ainsi possible d'utiliser la valeur du produit connue directement avec une plus grande précision, plutôt que de multiplier les valeurs des deux paramètres.
Si , c'est-à-dire si la masse de l'objet en orbite est très inférieure à la masse du corps central :
Le paramètre gravitationnel standard pertinent est relatif à la plus grosse masse et non à l'ensemble des deux.
La troisième loi de Kepler permet de calculer le paramètre gravitationnel standard, pour toutes les orbites circulaires naturelles stables autour d'un même corps central de masse ,
Pour toutes les orbites circulaires autour d'un corps central :
avec :
La dernière égalité ci-dessus relative aux orbites circulaires se généralise facilement aux orbites elliptiques :
où :
Pour toutes les trajectoires paraboliques est constant et égal à ;.
Pour les orbites elliptiques et paraboliques,
vaut deux fois le demi grand axe multiplié par l'énergie orbitale spécifique.
Les valeurs de relatives à quelques corps du système solaire sont rassemblées dans le tableau ci-dessous :
Corps central | μ (km3s-2) | ||
---|---|---|---|
Soleil | 132 712 440 018 | ||
Mercure | 22 032 | ||
Vénus | 324 859 | ||
Terre | 398 600 | ,4418 | ±0,0008 |
Lune | 4902 | ,7779 | |
Mars | 42 828 | ||
Cérès | 63 | ,1 | ±0.3 |
Jupiter | 126 686 534 | ||
Saturne | 37 931 187 | ||
Uranus | 5 793 939 | ± 13 | |
Neptune | 6 836 529 | ||
Pluton | 871 | ±5 | |
Éris | 1 108 | ±13 |