Pourquoi un satellite reste-t-il en orbite ?

Réponse courte : C'est une combinaison d'inertie et de gravité.

Réponse longue :

Dans l'espace, où il n'y a (presque) pas de résistance d'air parce qu'il n'y a (presque) pas d'air, un objet en mouvement aurait tendance à dériver en ligne droite à une vitesse constante, à moins qu'une force ne soit appliquée qui modifie le direction du mouvement de l'objet (ex. : collision avec un autre objet, tir d'une fusée, etc.). Cette tendance à continuer à "aller droit au but" s'appelle l'inertie.

Dans le cas d'un satellite en orbite, la force appliquée est l'attraction gravitationnelle de la Terre, qui tente de ramener le satellite vers la surface de la Terre. Plus vous vous éloignez de la Terre, moins la force de gravité aura d'effet.

Donc, pour résumer, la NASA (ou quiconque) libère un satellite dans l'espace à la bonne vitesse pour qu'il n'aille pas assez vite pour dériver et échapper à la gravité terrestre, et à la bonne distance de la Terre pour que la gravité puisse ne le tirez pas tout à fait vers le bas.

La combinaison de l'inertie du satellite et de la gravité terrestre fait que le satellite se déplace sur une trajectoire circulaire autour de la Terre, c'est-à-dire : Une orbite stable. C'est exactement la même combinaison de forces qui fait que la Lune tourne autour de la Terre, et que la Terre et d'autres planètes tournent autour du Soleil.

Bien sûr, il y a quelques problèmes avec cela. L'espace n'est pas un vide parfait, il y a donc une infime "résistance de l'air", provoquant des changements très légers dans le mouvement du satellite. Deuxièmement, même la NASA ne peut pas obtenir la vitesse et la distance suffisamment précises pour maintenir le satellite sur une orbite stable bien plus longtemps que quelques années.

Sans de légères corrections à la trajectoire du satellite, l'une des deux choses suivantes se produit : soit le satellite finit par voyager trop vite et échappe à la gravité terrestre, flottant dans l'espace, soit la gravité gagne finalement ce petit jeu de tir à la corde céleste, et le satellite redescend trop près de la Terre, pénètre dans l'atmosphère et s'enflamme.

Pour prolonger la durée de vie d'un satellite, de petites fusées peuvent être intégrées au satellite et utilisées pour corriger son orbite, ou un satellite peut être capturé par un engin spatial (par exemple : navette spatiale) et ramené sur une orbite plus stable. Dans la plupart des cas, cependant, un satellite survivra à son utilité bien avant que cela ne se produise. SkyLab, par exemple, allait être déplacé sur une orbite plus élevée par la première navette spatiale en 1979, mais lorsque l'achèvement de la première navette spatiale a été retardé de deux ans, Skylab a dû rentrer dans l'atmosphère et brûler en morceaux. Le télescope Hubble pourrait être une exception à cela - il sera probablement utile pendant de nombreuses années à venir.

J'espère que cela répond à votre question à votre satisfaction.

-B

Une fois qu'un satellite entre en orbite, même avec un peu d'énergie, il peut tourner autour de la planète à l'aide de la gravité.

Un satellite en orbite autour d'une planète tombe en fait en avançant. Mais il avance juste assez vite pour que son taux de chute corresponde à la courbure de la planète. Un satellite est mis en orbite et est poussé durement par le carburant de la fusée pour atteindre une vitesse très élevée, il démarre donc avec beaucoup d'énergie. Comme il y a très peu d'atmosphère à la hauteur à laquelle les satellites orbitent, il y a très peu de friction pour la ralentir. Il continue donc à avancer à la même vitesse.

Selon la force de gravité de la planète, le satellite sera tiré vers le bas à une vitesse particulière. Ainsi, sur différentes planètes, différentes vitesses seront nécessaires pour maintenir un satellite en orbite autour d'elle.

Mais alors que la quantité d'atmosphère aux grandes hauteurs sur lesquelles les satellites orbitent est très faible, il y aura souvent un tout petit peu d'air, et un tout petit peu de friction se produira. Sur une longue période de temps, cela peut suffire à le ralentir un peu, puis il commence lentement à se rapprocher, rencontre plus d'air et ralentit davantage. Finalement, il brûle à cause de la friction.

Un satellite reste en orbite grâce à l'équilibre de deux facteurs :

1- La vitesse ou la vitesse à laquelle il se déplacerait en ligne droite.
2- L'attraction gravitationnelle entre la terre et le satellite.

Pour illustrer ce principe, attachez un petit poids ou une balle à une ficelle et faites-la tourner en cercle. Si la corde venait à se casser, la balle s'envolerait en ligne droite, mais parce qu'elle est attachée (comme la gravité attache un satellite), elle tourne autour de vous.

Nous pouvons l'expliquer avec l'exemple général :

Imaginez que vous puissiez escalader une montagne imaginaire dont le sommet s'élève au-dessus de l'atmosphère terrestre (elle serait environ 10 fois plus haute que le mont Everest), si vous lanciez une balle de baseball du sommet de la montagne, elle tomberait au sol dans un chemin sinueux. Deux mouvements agissent dessus : essayer d'aller en ligne droite et tomber vers la terre. Plus vous lancez la balle rapidement, plus elle ira loin avant qu'elle ne touche le sol. Si vous pouviez lancer la balle à une vitesse de 17 000 mph, la balle n'atteindrait pas le sol. Il ferait le tour de la terre dans un chemin courbe; il serait en orbite. Il voyagerait à 5 mps et prendrait environ 10 minutes pour traverser les États-Unis.

C'est la vitesse nécessaire pour mettre les satellites en orbite, c'est pourquoi la navette spatiale et d'autres satellites nécessitent des boosters aussi puissants.

Un satellite "reste debout" parce que la force centripède de son orbite compense la force de gravité qui le ramène vers la terre. Si vous pensez à un manège qui tourne en rond, vous devez vous y accrocher pour éviter de vous faire éjecter. Pour un satellite en orbite, la force de gravité est compensée par ce même type de force que vous ressentez sur un manège.

J'allais vous expliquer la loi de la gravité de Newton, mais ranajee82 l'a déjà fait, et il est aussi vif !
logique101