Oh une étoile filante ! Mais non c’est un satellite…

Partons dans les étoiles, ou plus précisément à bord des satellites. Vous savez, ces points lumineux qui avancent lentement dans le ciel la nuit. Tout notre espoir de voir une étoile filante retombe d’ailleurs aussitôt que l’on comprend que ce n’est qu’un satellite…

Des satellites, il y en a beaucoup et de différentes catégories. Il y a les naturels, comme la Lune qui est un satellite de la Terre. Et puis il y a les satellites artificiels, ceux que l’Homme envoie dans l’espace pour divers besoins. On retrouve ainsi des satellites d’observations utiles dans la vie de tous les jours comme pour la météo mais également utilisée par l’armée ou les centre de recherches. Il y a les satellites de télécommunication, indispensable à la diffusion des programmes de télévision, de radio, au fonctionnement de liaison téléphonique mobile comme pour des navires ou des avions, ou bien encore pour faire fonctionner le GPS de la voiture. Vous l’avez compris, les satellites nous sont très utiles mais comment a-t-on réussi à les envoyer dans l’espace, à tourner sans fin autour de notre planète Terre ?

Les mouvements d’un satellite artificiel 

Source : istock – Crédits : BlackJack3D

Afin d’étudier le mouvement d’un satellite, il faut définir un repère avec un centre commun à tous. Sans cela, impossible de calculer une trajectoire. Pour mettre tout le monde d’accord c’est le référentiel géocentrique qui a été choisi. Le centre de la Terre est donc le point fixe de référence. Jusque-là c’est assez simple.

Le satellite se déplace sur une trajectoire appelé orbite, sur laquelle il effectue des tours de manière périodique. Chaque satellite à une inclinaison bien à lui, c’est l’angle qu’il forme entre le plan de l’orbite et le plan équatorial (vue que le centre de la terre est notre référentiel, ne l’oublions pas…)

De même, le temps qu’il met pour faire un tour complet et propre à chaque satellite : c’est ce qu’on appelle sa période de révolution. C’est donc pour cela que parfois ils vont tellement vite qu’on jurerait avoir vu une étoile filante ! D’autres semblent immobile pour un terrien comme nous. Enfin, certains passent par les pôles à chaque révolution, on dit que c’est une orbite polaire (ce qui parait logique…).

Mais, comment cela est-il possible ?

Pour qu’un satellite tourne en orbite sans nous retomber sur le coin du nez, il faut remercier la force de gravitation. Vous savez celle qui nous tient les pieds sur Terre ! Dans sa définition c’est le phénomène physique qui cause l’attraction mutuelle entre deux corps… Et je parle bien du phénomène « physique » et non pas de votre nouveau « crush »  avec votre voisin ou voisine de cours de physique…

La force de gravitation exercée par un corps A de masse mA sur un corps B de masse mB séparés d’une distance r, a pour expression :

Ça c’est la première chose. Ensuite, maintenant que nous avons un astre attracteur (la Terre), nous pouvons nous intéresser aux deux caractéristiques qui définissent le mouvement du satellite, c’est à dire sa vitesse et son accélération (noté a) du satellite.

On se place dans le référentiel astrocentrique (ou géocentrique si c ‘est la Terre), supposé galiléen et muni du repère de Frenet qui va lui être centré sur le satellite en question.

Pour obtenir les coordonnées de a, voici la méthode :

• On adapte l’expression de la force de gravitation, au repère de Frenet

• On applique la 2^ème Loi de Newton pout obtenir les coordonnées de a.
• La deuxième loi de Newton, mentionne qu’une force résultante exercée sur un objet est toujours égale au produit de la masse de cet objet par son accélération.

• On donne l’expression générale de a dans le repère de Frenet grâce à la formule suivante
• On compare les deux expressions de a. Cela vous permet d’obtenir les coordonnées de V et la nature du mouvement

Facile non ?

Farmer controls autonomous harvester by phone via satellite

Saviez vous que les satellites sont indispensables en agriculture ?

Les pratiques agricoles sont aujourd’hui très liées aux techniques d’imagerie par satellite. Le tout premier satellite à usage agricole en France a été envoyé en 1986 (le programme SPOT, satellite pour l’observation de la terre). Voici quelques exemples d’utilisations agricoles au quotidien :

• les prévisions météorologiques notamment les températures ou la pluviométries, des données indispensables à la prise de décision pour un agriculteur
• l’agriculture de précision avec l’utilisation d’images satellites pour raisonner l’irrigation, la fertilisation ou les zones d’intervention pour la protection des plantes. Les images permettent de prendre en compte l’hétérogénéité dans les champs.
• Le guidage GPS des machines que ce soit au semis ou à la récolte, pour optimiser le nombre de passages des engins entre autres…