Satellites

Pourquoi les satellites ne retombent-ils pas ?

Un satellite n’échappe jamais à la gravité : il tombe continuellement vers la Terre. Mais sa vitesse horizontale est telle que la surface se courbe sous sa trajectoire ; cette chute permanente devient une orbite.

Vue d’artiste de GOES-U et de la Terre
Vue d’artiste de GOES-U et de la Terre
Crédit image: NOAA/Lockheed Martin · Public domain · Voir la source de l’image ↗

À retenir

En une phrase
Une orbite est une chute libre continue
Vitesse en orbite basse
Environ 7 à 8 km/s
Meilleur moment pour observer
Peu après le coucher du Soleil ou avant son lever

Lancez une balle : elle retombe au sol. Les satellites subissent eux aussi la gravité terrestre ; pourquoi restent-ils alors dans le ciel ? La réponse surprenante est que les satellites tombent en permanence. Ils avancent assez vite pour que la surface courbe de la Terre s’éloigne sous leur trajectoire.

Pourquoi un satellite ne tombe-t-il pas tout droit ?

Imaginez une balle lancée horizontalement depuis une montagne très élevée. Plus elle part vite, plus elle parcourt de distance avant de toucher le sol. À une vitesse suffisante, sa chute épouse la courbure de la Terre : elle tombe continuellement vers notre planète sans jamais atteindre le sol. C’est le mouvement orbital.

La gravité attire un satellite vers le bas tandis que son mouvement vers l’avant l’emporte sur une orbite courbe
La gravité attire un satellite vers le bas tandis que son mouvement vers l’avant l’emporte sur une orbite courbe
Crédit image: Satellite Tracker · Original illustration

Les moteurs doivent-ils fonctionner en permanence ?

Généralement non. Une fusée donne au satellite l’altitude, la vitesse et la direction nécessaires. Une fois en orbite, son inertie le maintient en mouvement. Les moteurs et propulseurs servent surtout à ajuster l’orbite, éviter les débris et contrôler l’orientation ; ils ne tournent pas sans arrêt comme ceux d’un avion.

L’orbite terrestre basse n’est pas un vide parfait. L’air extrêmement ténu ralentit progressivement l’ISS et abaisse son orbite, si bien que des vaisseaux visiteurs ou ses propres propulseurs la rehaussent périodiquement.

Une orbite plus haute signifie-t-elle une vitesse plus grande ?

En général, c’est l’inverse : autour d’un même corps, les orbites basses sont plus rapides. À environ 400 km d’altitude, l’ISS se déplace à près de 7,7 km/s et fait le tour de la Terre en 90 minutes. Les satellites géostationnaires se trouvent à environ 35 786 km du sol et mettent presque 24 heures.

Tout le monde peut-il voir des satellites ?

Oui. Peu après le coucher du Soleil ou avant son lever, le sol peut être sombre alors que les satellites en altitude restent éclairés. La lumière réfléchie les fait ressembler à des étoiles qui se déplacent régulièrement. Les stations spatiales et les formations récemment déployées sont particulièrement visibles ; elles n’ont pas de feux de navigation colorés et ne clignotent généralement pas comme les avions.

La prochaine fois qu’un point silencieux traversera le ciel, souvenez-vous : ce n’est pas une lampe immobile, mais une machine qui tombe continuellement à une vitesse prodigieuse.

Références