Satellites et orbite (3)
Comment expliquer que les satellites ne retombent pas ?
Avant de lire cet article, assurez-vous d'avoir lu l'épisode précédent !
Maintenant que nous avons pu voir les différentes orbites possibles, et que vous devenez des pros de la gravitation, nous allons voir d'une part différents chiffres à propos de tout ça, et nous allons conclure en nous intéressant aux satellites.
C'est parti !
Je suppose que depuis le chapitre précédent, la question qui vous turlupine est : « Quelle est la vitesse parfaite dont tu nous parles depuis tout à l'heure ? »
Avant de répondre à cette question, je me dois d'apporter quelques précisions :
Tout d'abord, cette vitesse varie en fonction de la planète, de l'altitude de départ, et d'autres facteurs dont nous ne tiendrons pas compte…
De plus, je n'ai pas assez insisté là-dessus, mais cette vitesse correspond à la vitesse initiale de lancement, lancement effectué dans une direction parallèle à la surface de la planète, sinon ça ne marcherait pas.
À 200 km d'altitude, la vitesse parfaite est de 7,8 km/s environ.
Cela veut dire que l'objet lancé voyagera toujours à 7,8 km/s autour de la Terre. Le tour de la terre faisant 41 280 km de circonférence à 200 km d'altitude, le satellite met… (41 280 / 7,8) s pour faire le tour de la terre, soit 88 minutes environ.
Je ne détaillerai pas les calculs pour la vitesse, d'une part parce que je n'ai pas la foi, et d'autre part parce que ça ne vous apprendrait pas grand-chose.
Sachez également qu'à 36 000 km – altitude des satellites géo-stationnaires dont je vais vous parler tout de suite – la vitesse parfaite est d'environ 3km/s.
Sa durée de révolution est donc de 24h, enfin, de 23 h 56 mn 4s, c'est-à-dire la durée d'une journée.
Ce qui m'amène donc à vous parler de ces fameux satellites géo-stationnaires. Ce sont des satellites qui paraitraient immobiles vu du sol, car ils se déplacent à la même vitesse que la rotation de la terre et dans le même sens (heureusement), qui servent à la télécommunication et pleins d'autres choses amusantes(1). Etant toujours à la même verticale de la Terre, ils sont dits géo-stationnaires(2).
Peut-être vous posez-vous une question fatidique très importante : « Comment on envoie un satellite dans l'espace ? »
La réponse est relativement simple lorsqu'il s'agit d'envoyer un objet à 200 km d'altitude. Par contre à 36 000km, ça devient plus compliqué !
Pour 200km, on met le satellite sur une fusée, on l'envoie jusqu'à 200km, là il allume ses petis moteurs un bon coup pour lui donner un max de poussée, et hop là ! (schématiquement)
Pour 36 000 km, on envoie le satellite à une vitesse supérieure à 7,8km/s une fois arrivé à 200 km – 9,2km/s par exemple –, le satellite fait donc une orbite un peu bossue. La vitesse n'étant pas choisie au hasard, le point où il est quasiment à l'arrêt avant de revenir vers la Terre se situe à 36 000 km : là, il réallume ses petits moteurs et le voilà lentement parti.
Sur cette image (pas à l'échelle), la trajectoire rouge correspond à la première orbite et la verte à l'orbite après la poussée ultime.
Et au fait, il vous manque une valeur : la vitesse de sortie d'orbite, là où le satellite dégage à tout jamais dans l'espace ! Toujours en considérant une normale à la surface, elle est d'environ 10 km/s, soit 36 000 km/h.
Et voilà, cette série est maintenant terminée.