En fait, il arrive effectivement que des satellites retombent. Si leur altitude est assez basse, ils rencontrent quelques molécules d'air de temps à autre, ce qui diminue imperceptiblement leur vitesse. Après quelques années ou décennies, leur vitesse est si ralentie qu'ils retombent graduellement dans l'atmosphère.
Orbite des satellites
27 % des satellites (554) naviguent sur une orbite géostationnaire, à 36.000 kilomètres d'altitude, qui sert notamment pour les services de communication comme la télévision, le satellite restant à tout moment au-dessus du même point.
Pour rester en orbite, un satellite doit avoir une très grande vitesse, qui dépend de sa hauteur. Pour une orbite circulaire à 300 km au-dessus de la surface de la Terre, il faut par exemple une vitesse de 7,8 km/s (28 000 km/h). A cette vitesse, le satellite effectue un tour complet autour de la Terre en 90 minutes.
Les débris spatiaux finissent par brûler en grande partie dans l'atmosphère terrestre lors de leur rentrée atmosphérique, mais de 10 % à 40 % de leur masse reste intacte et revient sur la Terre.
Les satellites géostationnaires sont placés très haut, à 35 786 km, à une vitesse qui est exactement celle de la rotation de la Terre. Ils sont situés au-dessus de l'équateur. C'est pour cela que les bases de lancement en sont proches, comme Kourou, en Guyane, pour la France.
Nombre de satellites en orbite par pays à l'échelle mondiale 2022. Cette statistique représente le nombre de satellites en orbite dans le monde au 30 avril 2022, par pays opérateur. La Chine avait 541 satellites opérant en orbite à ce moment-là, tandis que le nombre total de satellites en orbite approchait les 5.465.
La durée de vie d'un satellite, variable selon le type de mission, peut atteindre quinze ans. Les progrès de l'électronique permettent également de concevoir des microsatellites capables d'effectuer des missions élaborées.
Même si l'atmosphère de la Terre, à quelques centaines de kilomètres d'altitude, est extrêmement ténue, le frottement contre les molécules d'air résiduelles des satellites artificiels réduit leur énergie et les fait redescendre progressivement. Plus leur orbite est basse, plus ils retombent vite sur Terre.
Un satellite n'a pas besoin de carburant pour se promener au-dessus de la Terre. C'est un objet sans moteur qui est envoyé à plusieurs centaines de kilomètres au-dessus de la planète au moyen d'une fusée ou une navette spatiale.
Avec l'aide des entités ayant déposé la demande d'assignations de fréquence, l'ANFR s'assure du suivi réglementaire des réseaux à satellites déposés par la France en son nom propre ou pour des organisations intergouvernementales.
Si la force d'attraction terrestre est supérieure à la force centrifuge, le satellite retombe inévitablement. Mais lorsque ces deux forces sont égales, on dit qu'il y a satellisation. Ainsi plus l'orbite est basse, plus l'attraction est grande et plus la vitesse doit être importante.
Sa vitesse est donc de 28 000 km par heure [*] (1 772 x 16 ... en arrondissant). [*] Cette vitesse de 28 000 km/h est un minimum pour que l'ISS ne retombe pas sur Terre car la station est soumise d'une part à l'attraction terrestre qui l'attire vers notre planète et d'autre part à sa vitesse qui l'en éloigne.
Les satellites doivent s'auto-alimenter. Cela se fait généralement au moyen de panneaux solaires (ou « ailes ») recouverts de cellules solaires sensibles à la lumière. Les panneaux font plusieurs mètres de long et doivent être repliés pendant le lancement.
Les satellites géostationnaires se fondent parmi les étoiles, car ils semblent fixes. En effet, leur orbite est synchronisée avec celle de la Terre. Sur une photographie longue pose, ces satellites apparaissent comme des points lumineux fixes, alors que les étoiles en mouvement laissent un filé.
Conditions d'observation
Ce qui fait que la plupart des observations se font à la tombée de la nuit ou au petit matin. Certaines observations sont cependant possibles en plein jour (flashs Iridium ou occultations par ISS). En ondes radio, l'observation dépend uniquement du passage du satellite.
Les satellites clignotent parfois parce qu'ils tournent sur eux-même, et que leur éclairement par le soleil s'en ressent. En les regardant aux jumelles, on peut être certain de distinguer les deux lumières colorées des avions, et donc de les distinguer des satellites.
En somme, les satellites sont capables de rester en orbite terrestre grâce à un parfait jeu de forces entre la gravité et leur vitesse. Ils ne peuvent pas s'échapper de l'espace grâce à l'attraction gravitationnelle de la Terre, de sorte à les maintenir en parfait équilibre.
Les microsatellites pèsent de 10 à 100 kg. À titre comparatif, on montre la silhouette d'un loup. Cinquième catégorie : nanosatellite, dont le CubeSat, avec une image du CubeSat Ex-Alta 1. Les nanosatellites pèsent de 1 à 10 kg.
A 20 000 kilomètres se trouvent les satellites de navigation GPS, Galileo : il leur faut 12 heures pour achever leur tour de la Terre. Beaucoup plus haut, à 36 000 kilomètres d'altitude, nous nous retrouvons sur l'orbite géostationnaire où naviguent les satellites pour la radio et la télévision. .
RHESSI, un ancien observatoire spatial de la Nasa, va être précipité dans l'atmosphère terrestre. Le crash de ce satellite à la retraite devrait survenir dans la nuit du 19 au 20 avril 2023, à peu près en même temps qu'une éclipse solaire.
La plupart des vaisseaux spatiaux actuels utilisent des moteurs-fusées chimiques (à propergol solide ou à ergols liquides) pour le lancement même si certains systèmes (comme le lanceur Pegasus ou le vaisseau SpaceShipOne) ont recours partiellement à un lancement aéroporté.
L'orbite des satellites morts
Un satellite en orbite géostationnaire se situe à 36.000 km au-dessus de nos têtes. Pour espérer le renvoyer dans "l'incinérateur atmosphérique" lorsqu'il arrive en fin de vie, il faudrait garder en réserve des quantités importantes de carburant.
Il faut aujourd'hui 100 millions d'euros pour lancer un satellite de 6 tonnes, selon la société européenne. Avec SpaceX, l'opérateur luxembourgeois SES a obtenu un prix imbattable - 55 millions de dollars - pour lancer son satellite de 2,9 tonnes, selon le directeur technologique du groupe, Martin Halliwell.
Soit un satellite tournant autour de la Terre à 7,86 km/s, sur une orbite circulaire, à 200 km d'altitude. Si en un point situé à cette altitude, au lieu de cette vitesse de 7.86 km/s nous lui donnons 8,72 km/s, il ira jusqu'à un apogée situé à 4 191 km . Avec 9,42 km/s, il ira jusqu'à un apogée situé à 10 400 km .
Parmi ses partenaires, Airbus Space and Defence qui construit les satellites avec des technologies de Thales Alenia Space et Arianespace qui les lance. Parmi ses investisseurs, on trouve Eutelsat, Coca-Cola, Qualcomm, Virgin group ou encore le japonais Softbank.