Satellites

Plus de 1.400 satellites opérationnels

Parmi ces 1.419 satellites opérationnels  :

  • 780 sont sur des orbites basses ou LEO (Low-Earth Orbit), à quelques centaines de kilomètres au-dessus de nos têtes, à l’instar de la Station spatiale internationale (ISS) et de Hubble, pour ne citer que les plus célèbres.

http://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/univers-orbite-leo-2436/

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  • 96 sont en orbite moyenne ou MEO (Medium-Earth Orbit), à environ 20.000 km de la surface terrestre.

http://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/univers-orbite-meo-2437/

  • 37 sont sur une orbite elliptique.

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  • 506 sur une orbite géostationnaire ou GEO, à 36.000 km.

http://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/univers-orbite-geostationnaire-2438/

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Voici les différents types de satellites existants  :

Selon le besoin ils circulent sur une orbite géostationnaire, une orbite terrestre basse ou une orbite de Molnia


Satellites en orbite terrestre basse

Une orbite terrestre basse est une orbite circulaire entre 350 et 1 400 km de la surface de la Terre; en conséquence la période de révolution des satellites est comprise entre 90 minutes et 2 heures. En raison de leur faible altitude, ces satellites sont uniquement visibles dans un rayon de quelques centaines de kilomètres autour du point à la verticale duquel se trouve le satellite. De plus les satellites en orbite basse se déplacent rapidement par rapport à un point fixe sur Terre.

Un ensemble de satellites fonctionnant de concert est connu sous le nom de constellation satellitaire. Plusieurs de ces constellations fournissent des services de téléphonie sans fil par satellite, à l’origine vers des zones isolées. Le réseau Iridium par exemple utilise 66 satellites. Le réseau Globalstar se compose, quant à lui, de 60 satellites.

Une autre utilisation possible de ces systèmes est l’enregistrement de données reçues lors du passage au-dessus d’une zone terrestre, et sa retransmission lors du passage sur une autre zone. Ce sera le cas avec le système CASCADE, du projet canadien CASSIOPE de communication par satellite.

L’orbite terrestre moyenne :

Communément appelée orbite circulaire intermédiaire ou MEO (Medium Earth Orbit en anglais), est une orbite autour de la Terre située entre 2 000 et 35 786 kilomètres d’altitude, soit au-dessus de l’orbite terrestre basse et en dessous de l’orbite géostationnaire.

Cette orbite est utilisée pour placer des satellites de navigation tels ceux de Glonass (à une altitude de 19 100 kilomètres), du GPS (à une altitude de 20 200 kilomètres) et de Galileo (à une altitude de 23 222 kilomètres). On y a lancé également Telstar 1, un satellite de communication.

Les périodes orbitales des satellites situés dans l’orbite terrestre moyenne varient de 2 à 12 heures.

Une orbite terrestre haute:

C’est une orbite terrestre dont l’apogée est situé au-dessus de l’orbite géosynchrone, soit environ 35 786 kilomètres

Satellites en orbite de Molnia :

Les satellites géostationnaires sont nécessairement à la verticale de l’équateur. En conséquence, ils sont assez peu intéressants sous des latitudes élevées : dans de telles régions, un satellite géostationnaire apparaîtra très bas sur l’horizon; la liaison pourra alors être perturbée par les basses couches de l’atmosphère. Le premier satellite Molnia a été lancé le et fut utilisé pour des transmissions expérimentales de télévision, l’émission se faisant depuis Moscou, et différentes réceptions en Sibérie et dans l’Extrême-Orient russe, à Norilsk, Khabarovsk, Magadan et Vladivostok.

L’orbite de Molnia se caractérise par un apogée de l’ordre de 40 000 km situé au-dessus de l’hémisphère nord et un périgée de l’ordre de 1 000 km est au-dessus de l’hémisphère sud. De plus son inclinaison sur l’équateur est forte, 63,4°. Les propriétés de cette orbite garantissent que le satellite passe la plus grande partie de son orbite au-dessus des latitudes les plus nordiques, période durant laquelle son empreinte au sol change relativement peu puisqu’il se déplace plus lentement. Sa poursuite en est ainsi facilitée. La période de cette orbite est d’une demi-journée (12 heures), ce qui rend le satellite utilisable durant 8 heures à chaque révolution. Ainsi, une constellation de trois satellites Molnia (plus un de secours en orbite) pouvait fournir une couverture permanente des latitudes nord.

Les satellites en orbite de Molnia sont essentiellement utilisés pour des services de téléphonie et de télévision au-dessus de la Russie. Une autre application permet de les utiliser pour des systèmes de radio mobile (même sous des latitudes moins élevées) car les véhicules circulant dans des aires fortement urbanisées ont besoin de satellites avec des élévations importantes pour garantir une bonne connectivité même en présence d’immeubles élevés.

Le DoD des États-Unis utilise également une telle orbite pour des satellites de surveillance et de communications. En effet, en raison de sa période de 12 heures, un satellite qui atteint un premier apogée au-dessus de la Russie, pour 8 heures environ d’utilisation opérationnelle, passera 8 heures dans les mêmes conditions au-dessus de l’Amérique du Nord à l’orbite suivante.

 

L’orbite géostationnaire:

Abrégée GEO (geostationary orbit) est un cas particulier de l’orbite géosynchrone avec une inclinaison nulle par rapport au plan équatorial. L’altitude de l’orbite géostationnaire est 35 786 km au-dessus du géoïde terrestre ; on parle couramment de satellites à 36 000 km.

En plus de la caractéristique de l’orbite géosynchrone qui fait qu’un corps se trouvant sur cette orbite possède une période de révolution très exactement égale à la période de rotation de la Terre sur elle-même (23 heures 56 minutes et 4,1 secondes), l’orbite géostationnaire s’inscrit dans le plan équatorial de la Terre. Cette propriété supplémentaire fait que tout corps en orbite géostationnaire paraît immobile par rapport à tout point de la Terre.

Cette caractéristique est particulièrement importante pour les satellites de télécommunications ou de diffusion de télévision. La position du satellite semblant immobile, un équipement de réception muni d’une antenne fixe pointant dans la direction du satellite géostationnaire suffira pour capter ses émissions. Pour la couverture de l’Europe, c’est principalement Eutelsat qui assure cette mission avec de nombreux satellites en orbite.

Cette orbite est également utilisée pour l’observation de la Terre depuis une position fixe dans l’espace. C’est le cas pour les satellites météorologiques géostationnaires, dont les Meteosat pour l’Europe.

Les satellites géostationnaires sont nécessairement situés à la verticale (« au zénith« ) d’un point de l’équateur ou, en d’autres termes, situés dans le plan équatorial de la Terre, et à l’altitude requise. On entend parfois parler abusivement de « satellite géostationnaire au-dessus de l’Europe » : il faut entendre par là « satellite en orbite géostationnaire visible depuis l’Europe ».

Mais le satellite ne va pas rester stable à cette position et dérivera sous l’influence de plusieurs effets, dont les irrégularités gravitationnelles et du potentiel géodynamique de la Terre, la pression de radiation solaire, l’attraction lunaire, etc. Ces dérives se feront dans le sens est-ouest mais aussi nord-sud (variation de l’inclinaison).  Le maintien en position géostationnaire nécessite donc des manœuvres de correction d’orbite dans les deux directions nord-sud et est-ouest. Les conventions internationales demandent une précision de positionnement de 0,05° à 0,1° dans les deux directions, soit de 35 à 75 kilomètres au niveau de l’orbite. Ces manœuvres consomment des ergols et leur épuisement est la cause principale de fin de vie du satellite. Il est alors remonté sur une orbite de rebut plus éloignée de la Terre ou parfois laissé à lui-même et il tendra alors à se fixer en un des points stables.

Aucun corps céleste naturel (astéroïde…) ne gravite sur l’orbite géostationnaire, ce qui n’est par exemple pas le cas sur l’orbite géostationnaire de Pluton qui contient la lune Charon.

Liste des satellites géostationnaires

 

http://www.satobs.org/noss.html

Iridium , Globalstar , ICO satellite system from SambitShreeman

Leur passages sont prévisibles ( tout comme les flashs iridiums ) grâce a de simple applications smartphones :

Sources : Wiki , futura-sciences.com

 

Liens :