Que sont les satellites artificiels ? Expliquez comment ils sont mis en orbite ?

Si nous lançons une pierre avec une certaine vitesse dans une direction horizontale, elle suit une trajectoire courbe lorsqu'elle tombe au sol. Si la pierre est lancée à une vitesse plus élevée, elle suit un chemin de plus grand rayon lorsqu'elle tombe. Nous concluons ainsi que plus la vitesse de la pierre est élevée, plus le rayon de la trajectoire courbe est grand. Si d'une manière ou d'une autre nous pouvions lancer la pierre avec une vitesse si énorme que le rayon de sa trajectoire devenait un peu plus grand que le rayon de la terre, la pierre tomberait autour de la terre, plutôt que sur elle. C'est le principe d'un satellite artificiel.

Dans le cas d'un satellite, la force centripète est fournie par l'attraction gravitationnelle de la terre. On peut calculer la vitesse d'un satellite à une distance r du centre de la Terre en assimilant la force centripète à la force gravitationnelle. Ainsi si m est la masse du satellite et g l'accélération due à la pesanteur, on a

F (centripète) = F (gravitationnel)

mv2 / r = mg.v2 = rg

Les satellites sont les objets qui orbitent autour de la terre. Tout satellite est maintenu sur son orbite par l'attraction gravitationnelle du corps autour duquel il tourne. De nombreux satellites artificiels sont sur des orbites circulaires autour de la terre et une fois en orbite, ils n'ont pas besoin de moteurs de fusée pour les maintenir en orbite. Ils sont suffisamment éloignés de la surface de la terre pour avoir très peu de résistance à l'air. Ils peuvent rester en rotation autour de la terre pendant de nombreuses années. Les satellites peuvent avoir des orbites circulaires ou elliptiques. Les orbites circulaires sont plus faciles à manipuler mathématiquement et il existe de nombreuses orbites, qui sont approximativement circulaires.

Un satellite en orbite près de la Terre aurait une vitesse de 7,9 kms-1 et mettrait 84 minutes pour orbiter autour de la Terre. Il est impossible qu'un satellite fasse le tour de la Terre à une vitesse supérieure à cette vitesse à moins qu'il ne puisse maintenir ses moteurs de fusée en marche tout le temps pour augmenter la force exercée sur lui vers la Terre. En pratique c'est impossible car il y aurait un grand besoin de carburant. Plus le satellite est haut, plus la vitesse requise sera lente et plus il faudra de temps pour effectuer un tour autour de la terre.

Les satellites sont essentiellement des objets qui orbitent autour de la terre. Ils sont mis en orbite à l'aide de fusées et y sont maintenus par l'attraction gravitationnelle de la terre. Les satellites terrestres volant à basse altitude ont une accélération de 9,8 m/s2 vers le centre de la Terre. S'ils ne le faisaient pas, ils s'envoleraient en ligne droite vers la terre. La vitesse minimale requise pour un satellite en orbite est connue sous le nom de vitesse critique. Plus le satellite est haut, plus la vitesse requise sera lente et plus il faudra de temps pour effectuer un tour de la Terre. Les satellites en orbite proche orbitent autour de la terre à une hauteur d'environ 400 km. vingt-quatre de ces satellites forment le célèbre système de positionnement global (GPS).

Plusieurs satellites géostationnaires sont placés en orbite à divers endroits. Chacun couvre 120 de longitude. La terre peut être couverte par trois satellites placés dans des positions correctes. Ces satellites reçoivent leur énergie pour les transmissions et les réceptions de panneaux solaires installés sur eux. Le plus grand système de satellites est géré par 126 pays et est connu sous le nom d'Organisation internationale de télécommunications par satellite (INTELSAT). Il fonctionne aux fréquences micro-ondes de 4,6,11 et 14 GHz et a une capacité de 30 000 circuits téléphoniques bidirectionnels et 3 chaînes TV