L'orbite d'un satellite est maintenue en équilibrant deux facteurs : sa vitesse (la vitesse requise pour se déplacer en ligne droite) et l'attraction gravitationnelle de la Terre. L'équilibre des deux forces le maintient sur la même orbite, qui est une ligne circulaire qui tourne autour de la Terre.
Autrement dit c'est la vitesse du satellite, naturel ou artificiel, qui est suffisamment élevée pour qu'il ne tombe pas. Et comme il n'y a aucun frottement dans l'air ou autre chose, cette vitesse ne diminue pas.
Un satellite tourne autour d'un astre avec une vitesse telle que la force centrifuge compense son poids. Il est donc pseudo-isolé, ce pourquoi sa vitesse reste constante. Contrairement à une idée répandue, le satellite n'est pas en apesanteur.
la Lune en chute libre autour de la Terre, établie par ce même Newton à la surprise générale de son époque. par là même tous les satellites artificiels en orbite autour de la Terre sont en chute libre continue autour de la Terre. un ascenseur dont on aurait coupé le câble de suspension (tour d'impesanteur).
C'est la même chose qu'un satellite artificiel qui tourne autour de la Terre: il est attiré par elle, mais ne tombe pas parce qu'il tourne. Si on lance un objet en l'air avec suffisamment de vitesse, il retombera pas mais sera "satellisé".
L'équilibre entre les deux forces le maintient toujours sur la même trajectoire, une ligne circulaire qui fait le tour de la Terre. En fait, il arrive effectivement que des satellites retombent.
Qu'est-ce qui fait qu'un satellite naturel ne s'écrase pas sur sa planète ? Il la rate en permanence. Autrement dit c'est la vitesse du satellite, naturel ou artificiel, qui est suffisamment élevée pour qu'il ne tombe pas. Et comme il n'y a aucun frottement dans l'air ou autre chose, cette vitesse ne diminue pas.
Comme deux corps lâchés simultanément appartiennent au même référentiel inertiel, ils tombent ensemble à la même vitesse.
Les principaux propergols utilisés dans les fusées et les satellites sont l'hydrazine, qui est le carburant, et le peroxyde d'azote, la substance qui provoque la combustion. Ces substances sont performantes dans les propulseurs, mais elles présentent cependant des inconvénients.
Ces satellites pèsent de 500 à 1 000 kg. À titre comparatif, on montre la silhouette d'un bison. Troisième catégorie : minisatellite, avec une image de SCISAT comme exemple. Les minisatellites pèsent de 100 à 350 kg.
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.
La vitesse de libération nécessaire pour s'extraire de la surface de la Terre et atteindre l'espace est substantielle : de l'ordre de 11,2 km/s, soit 40 000 km/h !
Avec 188 satellites placés en orbite entre 2007 et 2017, la Chine éclipse la Russie qui en a lancé 116 sur la même période. Mais les États-Unis demeurent leader dans le domaine.
La majorité des débris se trouvent à une altitude inférieure à 2 000 km reflétant l'activité spatiale qui se déroule principalement sur l'orbite basse (satellites d'observation de la Terre, constellations de satellites de télécommunications, majorité des satellites militaires, programme spatial habité, CubeSats).
On parle de gravitation parce que cette force qui nous attire tous vers la Terre est appelée gravité. C'est grâce à la gravité que l'on ne tombe pas de la Terre, grâce à la gravité que le ballon de foot retombe vers la pelouse, la tartine sur le carrelage.
Cette traînée lumineuse s'agirait de la constellation de satellites Starlink, censée offrir une connexion haut débit depuis l'espace, lancée par SpaceX. Ces deniers mois, la société d'Elon Musk multiplie les lancements.
Rappel : dans l'espace, pas de frein à main. Rien ne freine la course d'un objet propulsé dans le vide de l'espace. Toute vitesse acquise le reste ; on ne ralentit jamais.
Le premier satellite artificiel, Spoutnik 1, est lancé par l'URSS le 4 octobre 1957 et constitue le point de départ de la course à l'espace entre l'URSS et les États-Unis. Spoutnik 2, lancé le 3 novembre 1957 place en orbite pour la première fois une créature vivante, la chienne Laïka.
Quelles sont les principales caractéristiques des satellites ? Il existe plusieurs formes (elliptique, circulaire) et types (inclinée, géostationnaire, polaire, héliosynchrone) d'orbite.
Nous avons démontré, grâce à la deuxième loi de Newton, que la masse n'influe pas lors d'une chute libre. Ainsi, nous en concluons qu'au cours d'une chute libre, un objet lourd ne tombe pas plus vite qu'un objet léger. Ils tombent tous à la même vitesse.
Les objets plus lourds ne tombent pas nécessairement plus vite que les objets plus légers. Selon la théorie de la relativité restreinte d'Albert Einstein, tous les objets tombent à la même vitesse, quelle que soit leur masse, à moins qu'ils ne soient entravés par une force extérieure telle que la résistance de l'air.
J. -C., le corps lourd arrive au sol en premier car les vitesses de chute varient en proportion de la masse des corps.
Les satellites bénéficient d'une forte immunité aux désastres naturels et par rapport aux systèmes de communication terrestres, leurs coûts sont faibles. Leurs principaux inconvénients ont trait à l'importance des coûts de lancement et pour certains d'entre eux, aux délais de transmission et aux phénomènes d'échos.
Les satellites en orbite basse peuvent être pris pour des étoiles filantes, car ils se déplacent dans le ciel à une vitesse constante. En revanche, les étoiles filantes n'apparaissent que pendant quelques secondes. Sur une photo avec un long temps de pose, un satellite artificiel laisse une traînée lumineuse.
En tournant très rapidement autour de la Terre, les satellites s'en rapprochent peu à peu. Certains tournent au même rythme que la Terre en 24 heures exactement. De ce fait, ils restent toujours au-dessus du même point de notre planète : on les appelle alors des satellites géostationnaires.