- Qu'es ce qu'un satellite artificiel , une fusée et une orbite?
- Depuis le 4 octobre 1957, date du tout premier
satellite artificiel de l'Histoire, Spoutnik 1. (ex-URSS), plus de 5.500
lancements (*2022) |
spoutnik 1 -4 oct.1957 |
Laika3 Nov.1957 | spoutnik 2 6Déc 1957 |
Le 4 ème est Etats Unis c'est Explorer1 le 1 fev.1958
-Si la possibilité théorique de mettre un satellite sur orbite autour de la Terre fut signalée en 1687 Domaine public, wikimedia.org/w/index.php?curid=157045
-1957 à 1965, l'U.R.S.S. devancera ses
adversaires américains en accomplissant la
plupart des grandes premières spatiales : après le premier satellite artificiel
(Spoutnik-1) et les premières sondes lunaires ( Luna-1 à 3 en 1959) , un nouvel exploit va être accompli, celui de l'envoi du premier homme dans l'espace Iouri
Gagarine,. -Le 12 avril 1961, Gagarine effectue une révolution autour de la Terre
et, à 10 h 55 min, 108 minutes après
le lancement, au retour vers la Terre et à quelques kilomètres du sol, en
application d'une procédure commune à tous les vaisseaux Vostok Gagarine
s'éjecte de la capsule : il effectue le reste de sa descente en parachute car, pour des raisons de poids,
on n'a pas pu installer sur le vaisseau Vostok des rétrofusées permettant de
réduire suffisamment la vitesse résiduelle à
l'atterrissage.
-Une fois au sol, Gagarine utilise le
téléphone du champ d'agriculteurs pour avertir les secours. Son vaisseau a atterri à trois kilomètres de là et des enfants des
villages environnants sont déjà entrés à l'intérieur, finissant les restes de
nourriture en tube qui s'y trouvaient.
*Source:wikipedia.org/wiki/Youri_Gagarine
- La voie est alors ouverte à des missions habitées. Les États-Unis sont
humiliés : il faudra attendre le 5 mai 1961 pour que l'Américain Alan B. Shepard
effectue un vol balistique de 15 minutes au-dessus de l'océan Atlantique – un
exploit qui n'est cependant pas à la hauteur de celui de Gagarine –, et le 20
février 1962 pour que John Glenn devienne le premier Américain à graviter autour de la Terre.
- Capsule Apollo 11 et son modulelunaire. Après 10 années de préparation, le 16 juillet 1969
est mise à feu avec Saturne V. Elle portait à son sommet la cabine
Apollo 11 occupée par les astronautes Neil Armstrong, Edwin Aldrin et Michael
Collins. Qui le 21 juillet sont sorti du module lunaire et marché sur la
lune. ***ParSAwww.flickr.com/photos/nasa2explore/9508222017/in/set-72157635036072913Great
Images in NASA Description, Domaine public, commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6452043
-La Chine à elle seule avait 132 satellites opérant en orbite. Le nombre
total de satellites en orbite a atteint 1.265. (ici année2020) **Source 2015 /www.chimix.com/an5/bac5/france.htm
--*Source 2015 fr.statista.com/statistiques/565191/nombre-de-satellites-en-orbite-%25E2%2580%2593-principaux-pays-en/ -A ces engins s’ajoutent environ 8 000 objets,
coiffes et réservoirs de fusées ou autres morceaux résultant de lancements de
satellites ou de sondes d’exploration. Soit près de 2 500t. de métal. On
dénombre aussi une centaine de milliers de débris de 1 à 10 cm provenant de la désintégration d’anciens satellites.
- Enfin, on estime à plusieurs.
dizaines de millions les débris de moins d’un centimètre. Ces déchets,
mus d’une grande vitesse, menacent les satellites actifs. Il sont donc
surveillés par le North American Air Défense Command et le Cnes (Centre national
d’études spatiales français) via des télescopes spécialisés et des radars.
***Source 2015 : /www.caminteresse.fr/economie-societe/combien-y-a-t-il-de-satellites-au-dessus-de-nos-tetes-1163438/ - Comment placer un satellite au dessus
de nos têtes, assez loin pour qu'il reste longtemps en orbite?
- Il faut un lanceur (Fusée) capable d'atteindre une vitesse élevée pour
échapper à l'attraction de la terre et monter le plus haut possible.
-L'idée était déjà bien ancrée dans la tête des scientifiques!
Le vol spatial prend son essor à la fin de la Seconde Guerre mondiale grâce aux
avancées allemandes dans le domaine des fusées et il donne lieu à plusieurs
événements retentissants durant la seconde moitié du xx e. siècle.
- L'armée allemande, qui commençait à être en difficulté 1943-44 , s'intéressa à
cette arme, et la rebaptisa une fusée d'essai (A4) en V2 amélioré, malgré le
manque de fiabilité de ses tirs avant fin 1944, le missile V2, fut le premier
missile balistique opérationnel, Ce V2 est bien une fusée bombe qu'on
appel missile. Lorsque son carburant était épuisé, le missile piquait vers le
sol pour exploser. Après quelques années les fusées (appelées lanceurs) sont au
point. *source:/history.msfc.nasa.gov/rocketry/03.html, Domaine public,
commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=36912299
- Une fusée en astronautique est un véhicule (ou
un lanceur) qui se déplace dans l'espace grâce à un moteur-fusée en
emportant à la fois le combustible et le comburant nécessaires à son
fonctionnement. Une fusée comprend plusieurs étages pour maximiser sa capacité
d'emport. Les plus grosses fusées construites, comme Saturne V, permettent de
placer jusqu'à 150 tonnes en orbite basse.
- Les premières réflexions sur un programme de lanceur
lourd américain démarrent en 1957 au sein de l'équipe d'ingénieurs
supervisés par Wernher von Braun qui travaille à l'époque pour l'Armée
américaine. Le lancement du programme lunaire Apollo entraine la nécessité de
disposer d'un lanceur lourd et aboutit à la création de la famille de fusées
Saturn. La conception et la mise au point de ces lanceurs est confiée au
Centre de vol spatial Marshall dirigé par von Braun. Les fusées Saturn ont été
tirées 32 fois sans un seul échec dont 13 fois entre 1965 et 1973 pour le modèle le plus puissant
-Une fusée composée d'un seul étage ne pourrait placer en
orbite une charge utile même si elle
utilise les moteurs les plus performants et que son indice constructif est
particulièrement faible. (masse, poids) -Le premier étage des lanceurs modernes est souvent constitué d'un étage
principal flanqué d'étages appelés accélérateurs dont le rôle est de fournir une
poussée additionnelle durant les premières minutes du vol. Ces accélérateurs qui
sont généralement à poudre peuvent avoir une poussée supplémentaires au premier
étage (Ariane 5) proprement dit mais sont largués longtemps avant que le premier
étage ait épuisé son carburant. (Voir Ariane en photo ci-dessous)
-Une navette spatiale, dans le domaine de
l’astronautique,
désigne conventionnellement un véhicule spatial pouvant revenir sur Terre en
effectuant un atterrissage contrôlé à la manière d'un avion ou d'un planeur et
pouvant être réutilisé pour une mission ultérieure. Ce concept s'oppose à celui
des vaisseaux spatiaux, tels que Soyouz ou Apollo effectuant une rentrée quasi
balistique et atterrissant grâce à des parachutes. À l'origine le concept est
associé à l'abaissement des coûts de mise en orbite de satellites artificiels,
d'éléments de station spatiale et à la possibilité d'effectuer des interventions
de maintenance en orbite basse. -En pratique la navette spatiale
américaine, la seule à avoir eu une vie opérationnelle significative, a jouer un
rôle important essentiellement pour placer en orbite les principaux composants
de la station spatiale internationale . Dans ses autres missions, elle est
remplacée avantageusement par des lanceurs classiques . La NASA après l'arrêt
des missions de sa navette spatiale en 2011 prévoit le retour à des vaisseaux spatiaux conventionnels. - Pourquoi les satellites ne tombent pas sur terre
et restent longtemps voir toujours dans l'espace ?- Aucune énergie pour
le pousser, pourtant il continu d'avancer sur son élan et à grande vitesse, il
est alors en "orbite "et aussi en équilibre instable attiré à la fois par la
Terre et sa gravité et par le vide intersidéral sa vitesse rapide qui le «
pousse » vers l'extérieur de sa courbe créé cet équilibre entre les deux forces
et le maintient toujours sur la même trajectoire, une ligne circulaire qui fait le tour de la Terre.
- La trajectoire d'un satellite artificiel ou naturel est régie par les 3
lois formulées par Kepler s'appliquant au déplacement
d'un objet gravitant autour d'un corps céleste : * loi 1 :
l’orbite du satellite a la forme d’une ellipse dont un des deux foyers se trouve
au centre du corps céleste (par exemple la Terre) autour duquel il gravite ; une
orbite circulaire est un cas particulier de l’ellipse dont les deux foyers sont confondus au centre de la Terre.
- Exemple avec un canon!
-- Le canon de Newton»
au-delà d'une certaine vitesse le boulet ne retombe plus au Sol - Explication - Pourquoi ? ...
/lesia.obspm.fr/perso/jacques-crovisier/JV/verne_CI.html**-
Source :culture-physique.blogspot.fr/2012/04/pourquoi-les-satellites-ne-tombent-ils.html
-l'orbite d'un satellite ne sera circulaire que si son injection s'effectue,
d'une part parallèlement à la terre, et d'autre part à la bonne altitude pour
une vitesse donnée. Si ces conditions ne sont pas respectées, l'orbite est elliptique.
-Si la vitesse est inférieure à la vitesse parabolique
mais supérieure à la vitesse circulaire, le satellite décrira une orbite
elliptique comprise entre la parabole et le cercle. Si le point d'injection est
parallèle à l'horizon terrestre, il déterminera son périgée, point le plus proche de la terre.
-Si la vitesse est inférieure à la vitesse circulaire
à l'altitude donnée, le satellite parcourt une orbite elliptique dont le point
d'injection est l'apogée, point le plus haut. Le satellite selon l'altitude et
la vitesse pourra rencontrer la terre sur son chemin.*Source:capcomespace.net/dossiers/astronautique/mecanique_spatiale_3.htm/
-Un satellite géostationnaire tourne dans le même sens que la terre, dans le plan équatorial ; ce satellite a la même vitesse de
rotation que la terre, en conséquence, pour un observateur terrestre il paraît fixe. En plus petits, les électrons, neutrons et atomes ont le même
principe, tout s'attire et se repousse dans un équilibre délicat.
-On vient de lire que la trajectoire d'un satellite artificiel autour
d'un corps céleste n'est pas complètement stable, Oui. Elle est modifiée, par
plusieurs phénomènes naturels dont l'influence est variable selon le corps
céleste et la position du satellite. Si celui-ci tourne autour de la Terre, les
phénomènes perturbateurs sont dans l'ordre décroissant d'influence :
l'aplatissement du corps céleste à ses pôles et le renflement équatorial, les
autres irrégularités du champ de gravité, la résistance de l'atmosphère (en
orbite basse) l'attraction de la Lune, l'attraction du Soleil et la pression de radiation .
-Voila pourquoi certains satellites possèdes des réserves de carburant et un
system électronique pour corriger son orbite a l'altitude choisie . et
restent donc plus longtemps en l'air que d'autres. Ou alors après un
certain temps (choisie) ou en manque de carburant, ils finissent par descendre,
heurter la couche atmosphérique, brûler, exploser ou en petits morceaux sur terre ou mer!
-La sonde
américaine Voyager 1, lancée en 1977, a bien quitté le système solaire et
devient, du même coup, le premier objet de fabrication humaine à atteindre
l'espace intersidéral . -Selon des mesures publiées dans Science et confirmées par la Nasa, la sonde
a quitté le système solaire, en août 2012. Le programme Voyager est un
programme d'exploration robotique de l'agence spatiale américaine de la NASA
dont l'objectif est d'étudier, les planètes extérieures du Système solaire. Il
comprend deux sondes spatiales identiques Voyager 1 et Voyager 2, lancées en 1977 à 2 semaines d'intervalle qui ont survolé les planètes Jupiter, Saturne,
Uranus, Neptune ainsi que 48 de leurs satellites. *Source:https://fr.wikipedia.org/wiki/Programme_Voyage
-
les sondes Voyager ont été envoyées à seulement deux semaines
d'intervalles. La Nasa ne pouvait pas rater une occasion exceptionnelle
qui s'est présentée cette année 1977 et qui n'avait qu'une durée de vie limitée.
Pour l'exploiter, il fallait que les, sondes quittent la Terre avant fin 1977. -Les sondes peuvent ainsi « se balancer d'une planète à l'autre, sans avoir recours aux systèmes, de
propulsion à bord ». Si l'occasion n'était pas saisie au vol, l'attente aurait
donc été encore très longue afin de profiter d'un tel alignement des planètes de notre système solaire. -Retour-sur-,38-ans-dexploration-spatiale.
-Stations spatiales actuelles" (laboratoire et observations)
-la Station Spatiale Internationale (ou ISS pour
International Space Station). Totalisant actuellement un peu plus de 277 tonnes
orbitant à environ 325 km d’altitude à la vitesse de 28 000 km/h, l’ISS est la
plus grande structure jamais assemblée dans l’espace. Occupée en permanence par
au moins 3 astronautes, elle regroupe les États-Unis, le Canada, plusieurs pays
Européens (sous l’égide de l’ESA), le Japon, la Russie, l’Italie (participation
supplémentaire pa, rapport à celle opérée via l’ESA) et le Brésil. -Station spatiale Chinoise (Tiangong)
A venir sur cette page -Recherche EN COURS ICI textes en cours
-Ce qu'il faut retenir en premier. (petite chronologie) - Grâce aux avancées allemandes lors de la Seconde Guerre mondiale,
notamment dans le domaine des fusées, la conquête de l'espace a rapidement pris
son essor et la seconde moitié du xxe siècle. Elle fut marquée, à ses
débuts, par une forte concurrence entre les États-Unis et l'URSS, pour des
motifs, de prestige national liés à la guerre froide. On a appelé cette période
la course à l'espace. Depuis, bien que la conquête spatiale soit toujours
largement dominée par des agences spatiales nationales, ou internationales
telles que la NASA ou l'ESA, plusieurs entreprises envisagent de développer des lanceurs commerciaux.
- Le tourisme spatial intéresse également les
entreprises à travers le partenariat avec des agences spatiales, mais
également par le développement de leur propre flotte de véhicules spatiaux.
-Trois évènements majeurs de la conquête spatiale sont à
retenir : le premier vol spatial orbital de l'Histoire le 4, octobre 1957
par le satellite soviétique Spoutnik 1, le premier vol habité par un être humain
le 12 avril 1961 avec le vol orbital du Soviétique Youri Gagarine et enfin le
premier pas sur la Lune le 20 juillet 1969 par l'astronaute Neil Armstrong. Il y
eut ensuite de nombreuses sondes envoyées comme Galileo partie en 1989 à
destination de Jupiter ou Cassini-Huygens lancée en 1997 pour Saturne.
-D'autres missions furent aussi lancées plus récemment comme Mars Express en
2003, Venus Express en 2005 ou New Horizons en 2006. Le plus lointain corps
céleste visité, à ce jour est Pluton, à proximité duquel est passée la sonde New
Horizons en juillet 2015. Toutefois, compte tenu de la dé classification de
Pluton en 2006, on peut dire que toutes les planètes du système solaire avaient,
été visitées depuis 1989, suite au survol de Neptune par la sonde Voyager 2.
Cependant, de nombreux objets transneptuniens et autres astéroïdes restent à
explorer, et les sondes Voyager commencent tout juste à toucher, aux confins de
*---Source: wikipedia.org/wiki/H%C3%A9liopause="l'héliopause. - La fusée Diamant est un lanceur de
satellites de construction française dont le premier tir a
eu lieu en 1965 permettant l'envoi du premier satellite français Astérix A1 (39
kg) sur une orbite basse (environ 500 km X 1 500 km). - Diamant est le
premier lanceur construit au-dehors des États-Unis et de l'URSS. Le programme
spatial français des « Pierres Précieuses » qui a abouti à Diamant a été lancé
fin 1961 et le dernier lancement de la fusée a eu lieu en 1975. Douze fusées
Diamant ont été lancées en tout (3 échecs). *---Photo -Par P — personnel, CC BY-SA 3.0, //commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5854742
- Il y a aussi une voiture qui voyage dans l'univers: - Le lancement est un véritable miracle technologique : - A bord de l’engin estampillé «Made on Earth by humans», un
mannequin en combinaison d’astronaute. Son nom : Starman,
tiré d’un morceau de feu David Bowie qui tourne en boucle
dans l’habitacle. C’est l’image qu’on garde en tête de
l’après-lancement réussi, le 6 février 2018. De la fusée Falcon Heavy du
milliardaire Elon Musk, fondateur de SpaceX et PDG de Tesla, la fameuse voiture
de l’espace. L’entrepreneur utopiste a depuis toujours un rêve, celui de coloniser la planète Mars. « Cette voiture va orbiter entre 150 et 400 millions
de kilomètres du soleil pendant des millénaires», indique Francis Rocard,
responsable des programmes d’exploration du système solaire au Centre national
d’études spatiales (Cnes), interrogé par Libération. Plus précisément, elle
passera tout près de l’orbite de Cérès, une planète naine du système solaire
située dans la ceinture d’astéroïdes, à plus de deux fois et demie la distance
Terre-Soleil, soit 150 millions de kilomètres.
Curieusement, elle passera relativement loin du survol de la planète rouge. En
vrai on ne sait pas si la Tesla possède une télémétrie capable de déterminer précisément sa trajectoire.
-Si, Falcon Heavy est actuellement la plus grosse fusée du monde, mais n'est
pas la
fusée la plus lourde ou la plus puissante (Il n'avait pas besoin de plus!)
de l'histoire. Elle est largement dépassée par celle qui avait emmené l'homme
sur la Lune, la gigantesque Saturn V. . Si on compare la puissance des fusées
avec celle du quadriréacteur A380 d'Airbus, Falcon Heavy a la poussée théorique
de t Saturn V quarante. -***textes
Wikipédia et clubic que j'ai simplifiés - Dans ses cartons, SpaceX dispose toutefois d'une fusée digne de Saturn V,
qui sera l'élément central d'un éventuel programme de vols habités vers Mars. La
Big Falcon Rocket (surnommée « Big Fucking Rocket », soit « putain de grosse
fusée », par Elon Musk), si elle voit bien le jour, pourra emporter 150 tonnes
en orbite terrestre basse et pèsera 4 400 tonnes. - Des satellites à défilement: - Satellites d'observation astronomique. Lancé en
2009, le télescope
spatial
Kepler- est un télescope placé au-delà de l'atmosphère. -Le télescope spatial présente l'avantage par rapport à son homologue terrestre de
ne pas être perturbé par l'atmosphère terrestre. Celle-ci déforme le rayonnement lumineux dans le visible.
- Des sondes qui partent
vers l'infini: - La plus éloignée
de toutes à ce jour est Voyager 1. La sonde,
lancée le 5 septembre 1977, a déjà parcouru en près de 40 ans et à une vitesse moyenne
de 61.000
km/h, 20,6 milliards de km (chiffres de février 2017). Cela équivaut à 137 fois
la distance entre la Terre et le Soleil. Bien que cela puisse nous paraître
énorme, la sonde n'est en réalité qu'à 17 heures-lumière environ de la Terre. - New Horizons, la dernière en date (partie en
2006, elle a survolé Pluton en 2015), continuent d'avancer à l'intérieur de
l'empire, bien plus vaste, du
Soleil, sous l'autorité de sa gravité. Quant à Voyager 2,
partie le 20 août 1977, et qui a visité les quatre planètes géantes (elle est la
seule à avoir approché Uranus et Neptune), elle affiche déjà 17 milliards de km
au compteur, soit 15,5 heures-lumière et 114 fois la distance Terre-Soleil. Se
dirigeant vers la constellation du Paon, l'engin qui porte sur son dos un disque
d’or passera non loin de l'étoile Ross 248 dans... 40.000 ans.
- Parties plus tôt, respectivement en mars 1972 et
en avril 1973, les
sondes :Pioneer 10 et 11 ont avalé 118 et 97 unités
astronomiques. Elles aussi sont encore loin de la bordure du Système solaire...
-
-Telstar,
Satellite de communication 10/07/1962 à fév 1963 -Expérimental et succès
(Tél, radios, TV.) En novembre 1962, une explosion nucléaire stratosphérique, comme on en pratiquait à l’époque, détruisit, par ses radiations, l’électronique
du satellite, qui cessa de fonctionner mais pas de tourner. Selon les
spécialistes, il est toujours au-dessus de nos têtes.-
- Actuellement, - Aujourd'hui, on dénombre plus de
4000 satellites en orbite terrestre. Parmi eux, 1700 sont encore actifs.26 mars
2020 *SourceWikipédia*
- le premier vol spatial orbital de l'Histoire le 4 octobre 1957 le satellite
soviétique Spoutnik 1 est lancé
- Pour optimiser ses performances, une fusée doit donc être multi étages :
chaque étage est doté de son ou de ses propres moteurs-fusées et est largué
lorsque le carburant est épuisé . Le moteur de l'étage suivant est alors allumé.
- Traditionnellement les lanceurs spatiaux ont 3 étages (Ariane 1 et 4, Saturn
V) ou 2 étages + (plus) accélérateurs accolés au 1er étage (Ariane 5…). Le
dernier étage propulsif communique la part la plus importante de la vitesse
horizontale au satellite. Pour augmenter ses performances, on choisit souvent
une propulsion cryogénique. Cet étage dans les lanceurs les plus sophistiqués
peut être éteint et rallumé plusieurs fois ce qui donne plus de souplesse pour
mettre en place les charges utiles sur leurs orbites. ***Source
wikipedia.org/wiki/Fus%C3%A9e_(astronautique)
* loi 2 : le satellite se déplace d’autant plus vite qu’il est proche du corps céleste ; plus précisément la droite qui joint le
centre du corps céleste au satellite balaie toujours une aire égale dans un intervalle de temps donné ;
*loi 3 : le carré de la période de rotation du
satellite autour du corps céleste varie comme le cube de la longueur du grand
axe de l’ellipse. Si l’orbite est circulaire, le grand axe est alors le rayon du cercle.
-En effet, des travaux de mathématiciens et physiciens ont permis de réaliser
deux découvertes importantes. La première concerne des formules liées à
l'assistance gravitationnelle, qui permettent, de gagner en vitesse en utilisant
l'attraction d'un corps céleste. La seconde met en lumière un agencement bien
particulier de plusieurs planètes : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Le Jet
Propulsion Laboratory de la NASA explique en effet que "Voyager 1 et 2 ont
été conçus pour tirer parti d'un alignement planétaire rare qui se produit qu'une seule fois tous les 176 ans».
.-voyager-1-est-a-plus-20-milliards-km
- Dans la coiffe de Falcon Heavy, pas de satellite ni de sonde ultrasophistiquée.
Sa charge utile, est une voiture Tesla rouge vif... Oui il
fallait une charge pour tester le guidage et le poids total de la fusée.. Alors
il a pris une de ses voitures.. Comme cela si casse il aura limité le cout!
**** -**.liberation.fr/futurs/2018/02/14/espace-que-va-t-il-advenir-du-cabriolet-d-elon-musk-et-de-starman_1629346
- Ces satellites artificiels n'ont pas une orbite géostationnaire: ils font le
tour de la Terre généralement en 1h-1h30. Ils sont en orbite basse (entre 600km et 800km d'altitude).
- Voyager 1 et 2ont quitté notre système et croisent dorénavant dans le milieu
interstellaire. La Nasa a surtout clamé que les deux engins, qui alors avaient
déjà parcouru plus de 18 milliards de kilomètres, venaient de sortir de la bulle
du champ magnétique solaire, l'héliosphère, là où le vent solaire s'arrête, pour arriver dans le milieu interstellaire...