Accueil Précédent Suivant Rechercher Plan du site Ajouter au favoris Me contacter ou recommander ce site
Navigation
Cette page a été modifiée le : 20/02/09

    LES SATELLITES    

Le premier satellite, Spoutnik I, construit par l'union soviétique, décollat le 4 octobre 1957. Il se contentait de renvoyer vers la Terre le célèbre "bip bip".
Depuis 4 000 satellites ont été envoyés.
Telstar fût le premier satellite géostationnaire permettant la première liaison télévisée entre la France et l'Amérique. Pour construire un satellite, il faut environ 2 ans.
Au total un satellite coûte entre 45 700 000 et 76 200 000€ !
Un satellite est composé de plusieurs partie :

» La plate-forme :
équipement pour le bon fonctionnement du satellite		 - Ordinateur de bord
- Réservoirs
- Moteur de replacement
- Radio
» Charge utile Instruments de télécommunication/observation
» Panneaux solaires Composés de cellules photovoltaïque, pour produire l'électricité grâce à la lumière du soleil


Les panneaux solaires servent à produire l'électricité dont à besoin le satellite. En effet lorsque le satellite est au Soleil il capte l'électricité, une partie est utilisée par les instruments et une autre partie est stockée dans des batteries. Lorsque le satellite est à l'ombre le fonctionnement des appareils est assuré par ces batteries.
Les composants constituant les satellites ne fonctionnent correctement qu'entre 0 et 30°C, or dans l'espace, il peut faire de +150 à -150°C !
En effet, la Terre possède une atmosphère, lorsque le Soleil chauffe la Terre, il chauffe toute l'atmosphère de la Terre (voir effet de serre). Voilà pourquoi quand on s'expose face au Soleil, on a chaud devant (mais pas trop car les rayons du Soleil sont filtrés par l'atmosphère), par contre, derrière, c'est la chaleur de l'atmosphère qui permet de garder une température chaude (du moins les jours où il fait chaud !). Dans l'espace, il n'y a pas d'atmosphère, donc les rayons du Soleil (non filtré donc très chauds) tapent sur le satellite et le font beaucoup chauffer. Derrière par contre, il n'y a ni rayons de Soleil, ni atmosphère chaude, il fait donc très froid. Un satellite, lorsqu'il est exposé au Soleil, peut donc avoir un côté à +150°C et un autre à -150°C !!
Voilà pourquoi, au CNES, on met au point des matériaux et des systèmes pour réguler le température. Le papier doré (composé de 10 feuilles) et les miroirs permettent de réguler cette température.
Grâce à un caisson on peut reproduirent le vide, le froid et le rayonnement solaire spatial pour tester les satellites.
Avant d'envoyer le satellite pour le lancer il est testé car si, par exemple, les panneaux solaires ne s'ouvrent pas il est inutilisable. Les propriétaires du satellite perdent donc le prix du satellite auquel il faut ajouter le prix de la non utilisation !


Deux mois avant le lancement du satellite, celui-ci est acheminé jusqu'à la base de lancement (Kourou en Guyanne pour les fusées Arianes). On y effectue une dernière série de test (notamment rotations, vibrations ...), puis on le place sous la coiffe du lanceur.
Un vol vaut environ 38 100€ par kg, sachant qu'un satellite pèse entre 1 et 2 tonnes, un envoi dans l'espace coûte entre 38 100 000 et 76 000 000€ !
80% des satellites qu'Ariane envoie dans l'espace sont des satellites de communication.

Trois heures avant le décollage on remplie le troisième étage de la fusée puis le pas de tir est évacué.
....3....2....1....DECOLAGE !!
Dans l'espace tout corps s'attire, mais cette attraction dépend de la taille de l'objet. Donc si je lâche un objet, l'objet attire la Terre (si, si, je vous assure, seulement l'objet est très petit par rapport à la Terre, il l'attire donc infiniment peu), et la Terre attire l'objet. Comme la Terre est beaucoup plus grosse que l'objet, c'est l'objet qui se rapproche de la Terre. Maintenant si je lance l'objet (en vert sur le schémas ci-dessous) horizontalement, l'objet va décrire une courbe (en rouge sur le schémas ci-dessous) en se rapprochant de la Terre, puis va tomber. Si je lance plus fort, l'objet va décrire une courbe plus longue ... Imaginons maintenant que j'arrive à lancer l'objet à 8km/sec (soit 28 000km/h), et bien l'objet va tomber mais en suivant une courbe identique à celle de la Terre, il ne peut donc pas se rapprocher de la Terre ! On dit que l'objet tombe en permanence car il est tout le temps attiré par la Terre, il est satellisé !! L'attraction de la Terre est donc le moteur des satellites. Pour exemple, un satellite de basse altitude, subit une forte attraction et se déplace donc à 8km/sec alors qu'un satellite géostationnaire, loin de la Terre (35 800km d'altitude), se déplace "seulement" à 3km/sec (ce qui représente quand même 10 800km/h)


Enfin, ça, ce n'est pas possible sur Terre car les frottements créés par l'air font ralentir l'objet et il va finir pas tomber. Voilà pourquoi on envoie les satellites à minimum 200km d'altitude, où il n'y a pratiquement plus d'air donc très peu de frottements
Une fois la fusée partie, elle monte jusqu'à environ 100km d'altitude. A cette altitude, elle envoie ses satellites. Dès que le satellite est libéré, c'est le CNES qui prend le relais pour la mise à poste (toutes les opérations pour placer le satellite sur son orbite définitive). Pour les satellites géostationnaires qui se trouvent sur une orbite à 35 800km d'altitude, le satellite est envoyé à 10km/sec (36 000km/h). Grâce à cette vitesse élevéé il va monter tout seul à 35 800km d'altitude, sur ce que l'on appelle une orbite de transfert. L'orbite de transfert est une orbite ovale qui permet à un satellite géostationnaire de se placer sur son orbite définitive : l'orbite géostationnaire.

Sur son orbite de transfert, le satellite ne cessent d'accélérer et le ralentir : lorsque le satellite est au périgée, il atteint sa vitesse maximum (car l'attraction est forte -voir schémas-, et l'attraction est son moteur -voir plus haut "L'attraction comme moteur"-), puis il s'éloigne très vite de le Terre. Ensuite il ralentit, ralentit (car l'attraction diminue), jusqu'à arriver au point du périgée, là il est à sa vitesse minimale. Puis il re-accélère (encore un coup de l'attraction), et se rapproche de la Terre de plus en plus vite, jusqu'à arriver au périgée ...
Le problème c'est qu'un satellites géostationnaire est prévu pour diffuser des images télévisées par exemple, et si le satellite accélère et ralentit, il ne resterai pas à un même point par rapport à la Terre (voir l'utilité d'un satellite géostationnaire) ! Voilà pourquoi dès que le satellite arrive à son apogée, les responsables au sol allument "les moteurs d'apogée". Au bout de trois manipulations comme celle-ci, le satellite est sur son orbite géostationnaire (qui est définitive) et commence à fonctionner.
Et bien, on dit que l'espace commence à 150km d'altitude, car, en dessous il y a trop d'air et les satellites ne résisterai pas la chaleur due auw frottements. Tous les satellites circulent donc au dessus de cette altitude : Pour vous donner une idée, les avions de ligne volent à 10km d'altitude.
Une fois sur son orbite, le satellites déploie ses panneaux solaires et ses antennes : c'est partie pour environ 12 ans de fonctionnement.
Mais, les satellites subissent des frottements (car même éloigné de la Terre il y a un peu d'air) et se rapprochent d'environ 50cm par an. Toutes les trois à cinq semaines il faut donc rectifier la trajectoire en envoyant un ordre au satellite d'allumer ses moteurs. En effet, c'est important de corriger la trajectoire d'un satellite :

En 50 ans l'homme a transformé les environ de la Terre en un dépotoir :

  • une centaine de satellites
  • environ 8 000 objets de plus de 10cm
 Ces débris qui se déplacent à 8km/sec et sont donc très dangereux pour les satellites. En effet,dans l'espace, une collision avec un objet de la taille d'une bille, est équivalent à la chute d'un poid de 200kg à 100km/h !! Imaginez les dégâts !
  • des milliers de petits débris
Cette photo représente tous les débris de plus de 10cm