Les satellites géostationnaires et l'équateur

[inviteadf6f845]

Bonjour, je n'arrive pas à comprendre pourquoi un satellite, pour qu'il soit géostationnaire, doit nécessairement se trouver sur le plan équatorial...

Merci d'avance pour vos réponses précises.
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[papy-alain]

Un satellite géostationnaire fait le tour de la terre en 24 heures. S'il est au-dessus de l'équateur, il est immobile par rapport au sol. Maintenant, imagine qu'il ne soit pas sur l'équateur, que se passera-il ?
Il tournera toujours autour de la terre, mais pour décrire un cercle complet, il traversera forcément différentes latitudes en croisant l'équateur deux fois par jour. Donc, il ne sera plus géostationnaire, et ce sera fort embêtant pour ton antenne parabolique.

[invite02ff802c]

Faisons abstraction du fait, anecdotique, que la période orbitale d’un satellite soit synchronisée avec la rotation de la terre.
L’orbite d’un objet autour d’un autre est sur un plan qui passe par le centre de celui-ci. Soit elle est confondue avec le plan équatorial, cas particulier soit elle est penchée par rapport à celui-ci et donc elle le coupe en deux points. Tout satellite passe donc deux fois par orbite au dessus de l’équateur (à moins d’être sur plan équatorial). Il ne va pas rester par miracle sur un de ces points. Un satellite géostationnaire parait fixe mais, considéré dans le référentiel inertiel, n’est pas fixe. Il tourne autour de la terre, il est seulement synchronisé.
Un satellite à 360000 km d’altitude dont le plan ne serait pas confondu avec l’équateur serait vu comme montant et descendant dans le ciel et passant deux fois par jour au dessus de l’équateur.

ND

[inviteadf6f845]

Ah, merci beaucoup à vous deux, je pense avoir bien compris !

Et il faut sans cesse des corrections ou quand le satellite est sur le plan équatorial, il y reste forcément ?

Et j'ai entendu dire que s'ils gagnaient ou perdaient de la vitesse ils finissaient par se crasher sur terre.. je ne sais plus. Pourriez-vous m'éclairer aussi à ce sujet ? Merci beaucoup d'avance.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite02ff802c]

À ma connaissance, un satellite ne dévie pas de son plan.
Par contre l’altitude n’est jamais tout à fait régulière. Pour les orbites basses (vers 400 km), il y a l’atmosphère résiduelle, très ténue mais non nulle, qui freine. Il faut régulièrement corriger l’orbite de la station spatiale par exemple sinon elle finirait par retomber sur terre. Il y a aussi les irrégularités du champ gravitationnel terrestre.
Tout cela s’atténue avec l’altitude ce qui fait qu’à 36000 km les satellites ont une orbite très stable mais ça n’empêche pas qu’il faut pouvoir la corriger régulièrement. En fin de vie, normalement les satellites sont envoyés sur une orbite cimetière plus haute.

ND

[inviteb890a5ee]

Bonsoir,

La tolérance de mise à poste d'un satellite géostationnaire est de +/- 36,75 km en longitude (6' d'arc) et +/- 15km en latitude (3' d'arc).

Les perturbations dues à l'attraction lunaire et solaire, en autres, obligent à des corrections d'orbite permanentes.

Au dela des corrections de position, le maintien à poste comprend aussi la stabilisation du satellite, l'orientation des panneaux solaire, le pointage des antennes ...

Source : L'excellent ' atlas de géographie de l'espace' de Fernand Verger (pages 26 à 30)

Cet ouvrage décrit aussi le probleme de la durée d'eclipse totale des panneaux solaires au voisinage des equinoxes. L'éclipse croit progressivement de 0 à 72 mn pendant les 21 jours précédant l'équinoxe et décroit pendant les 21 jours suivants. Le fonctionnemement permanent du satellite demande donc une alimentation de remplacement.