Orbites et trajectoires.

[toph51]

Bonjour a tous!

Christophe, 45 ans autodidacte passionné de sciences.

Ma question:

Pour quelle raison devons nous corriger en permanence la trajectoire des satellites "artificiels" pour qu'ils conservent leur orbite autour de la terre,
alors que la lune par exemple, conserve son orbite sans aucune correction depuis un bon moment.
Idem pour les planètes autour du soleil.
D’après mes humbles connaissances, si on remplace la terre par n'importe quel objet (sur la même trajectoire et a la même vitesse)
il conservera la même orbite. Contrairement a ce que l'on peut penser, la masse d'un corps n'a pas d’influence sur son orbite.

Merci a vous.

Toph
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[cubique]

Bonjour toph51, je vais tenter de répondre à ta question avec mes connaissances mais également avec mes hypothèses.

La lune s'écarte petit à petit de la terre ( il y a des millions voire milliards d'années, c'était vraisemblablement une voisine beaucoup plus proche de la terre)et Il me semble qu'elle s'écarte d'1 ou 2 cm par an... ( ça reste à confirmer mais ça doit être de cet ordre de grandeur)
La lune ne conserve donc pas complètement son orbite non plus.
De plus, celle-ci étant bien plus massive que nos satellites naturels, les changements sont lents et prennent infiniment plus de temps que pour nos petits satellites artificiels pour qui la moindre petite déviation de trajectoire peut être catastrophique.

les planètes, il me semble, n'ont également pas toujours connu strictement le même orbite avec le soleil. Il y a eu des mouvements de va et viens qui se sont opérés tout au long de la formation des planètes. Celles-ci subissant l'influence orbitale de planètes voisines, subissant des effets d'accrétion modifiant légèrement l'orbite etc...

J'imagine donc que c'est la raison pour laquelle il faut sans cesse réajuster nos satellites. L'univers et l'espace ne sont pas des milieux où la gravité y est uniforme et constante.

De plus les satellites ont généralement des missions bien précises ( être en orbite sur tel axe, cartographier tel endroit de l'espace etc... ), plus la précision est de mise, plus les ajustements sont nécessaires.

[bintang]

Bonjour,

+1 avec Cubique.

Tous les corps du système solaire subissent des perturbations sur des durées séculaires : Excentricité de l'orbite, inclinaison de l'axe de rotation, ralentissement de leur rotation par effet de marée, rapprochement ou éloignement des satellites ....

Mars est fortement perturbée par Jupiter par exemple.

C'est grâce à des petites variations de l'orbite d'Uranus que Le Verrier a découvert Neptune par le calcul.

Les orbites des comètes qui croisent celles des planètes géantes subissent des variations très importantes au cours du temps. C'est le cas de 67P/ Churyumov-Gerasimenko (la comète de Rosetta) par exemple.

[WizardOfLinn]

Les paramètres orbitaux des satellites artificiels dérivent aussi à cause des irrégularités du champ gravitationnel terrestre, du bourrelet équatorial, etc.
Pour ceux circulant à quelques centaines de km d'altitude, il y a un freinage par l'atmosphère résiduelle.
La pression de radiation sur les panneaux solaires a aussi une influence.
Les perturbations lunaires et solaires tendent à faire sortir les satellites géostationnaires du plan équatorial terrestre, ces satellites sont donc équipés de propulseurs pour corriger cet effet.
Au total, il y a des centaines de corrections pour calculer avec précision la trajectoire des satellites, et les perturbations ne sont pas toutes de nature gravitationnelle (ex. freinage atmosphérique, pression de radiation).

[A voir en vidéo sur Futura]

[toph51]

Merci a vous pour ces réponses rapides et détaillées.

Même a mon niveau, plus on avance dans la compréhension de ces phénomènes,
plus ça se complique.
Mais c'est ce qui rend la science captivante.

[Carcharodon]

Parmi les facteurs d'instabilité orbitale pour les satellites artificiels (donc seulement quelques tonnes), on peut citer principalement :

- l'atmosphère
dont les effets sont mesurables jusqu'a 2500 km d'altitude.

- la non sphéricité des sources gravitationnelles
a la fois de la terre qui n'est pas parfaite, mais aussi des satellites, ce qui oblige a corriger régulièrement leur attitude (ils pivotent).

- la pression de radiation solaire
petite mais constante, qui a une influence sur la modification progressive d'une orbite.

- la présence d'autres sources gravitationnelles dans le système
Même le soleil ou Jupiter ont une influence gravitationnelle sur un corps en orbite terrestre.
Certes infime, mais permanente.

Plus le corps est léger, plus il ressent les perturbations et plus sa trajectoire orbitale en est modifiée facilement et rapidement.
Donc on peut dire que si, la masse joue un grand rôle dans la stabilité d'une orbite d'un corps cosmique : il est aisé de changer la trajectoire d'une sonde spatiale, il est strictement impossible de changer la trajectoire de la lune.

edit :
pour les humains, bien entendu.
la dynamique du système solaire l'a déjà amené a faire de grands chamboulements, en partie avec la migration des deux géantes, qui a remodelé tout le système, lors de l'épisode du grand tack.

[Helios2A]

Bonjour

L'Orbite des satellites sont corrigés car il faut qui reste dans leur orbite comme les géostationnaire pour recevoir la télévision cette orbite se trouve 36 000 km de la terre

[vanos]

- la présence d'autres sources gravitationnelles dans le système
Même le soleil ou Jupiter ont une influence gravitationnelle sur un corps en orbite terrestre.
Certes infime, mais permanente.

Permanente, oui, mais surtout variable selon que l'objet perturbant est en conjonction ou opposition; il n'y a pas que Jupiter, il y a aussi les autres planètes qui jouent leur petit rôle (faible mais perceptible), par exemple Saturne en conjonction a une influence plus forte que Jupiter en opposition.