Master
Reference
Les satellites artificiels
SESIANO, Jean
Abstract
Travail présenté à l'Observatoire de Genève en juin 1966 pour l'obtention du diplôme de physicien.
SESIANO, Jean. Les satellites artificiels. Master : Univ. de Genève
Available at:
http://archive-ouverte.unige.ch/unige:80937
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des avl"s de la6çeiaent n Spacewirft t.Ieg ani,s d"s lanceneent $p*cowafir,o
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Chapftre
III
3 Obtentlort d,es éÏémentE osculateurset
dtas pr,Sr.â's:'#ri,ûe pasgsfle à
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d"u plan équatort.al céJ.ceto" rriaxew
pa8s$ psrrç
pôÏ"ecéleste Norôo
Exanlnorxs apcceselvemeut chague éIénent t a) Sgep-gtgJr $gottP-, S..,-*u,, noeud ascend.an! "
r,e
trajectolre
ôusstel-llter
pFoJetdc Burla
spbèrc céÏeeteocoupera Iftéguateur célrrsto èn ôeux polnts" LÛnn do G€lrK-Ctr
le polnt
lg, a6ra appel,é noeud ageandautole
getel]'Ltetor*
tant
à cÊ mornent-là du suô versle
Sordo Lonngl€ fOrué perlslntereoctlon
dee ôro:;tes paesantpar V ,
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clu nooud secend,antr psur une csrtal,ne éPoque dolmée'
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un certaln pngl-e s eoest I'rangledslncllnalson i"
d.u plen deI E orblte "
Sl 1
eet pl,uepettt
qlre90t r
orr d5"t quê}e
mouvenent dueatelllte est dlrect" Rrur I
plue graud. que 90tole
rloïr,*vemeat
est
rétrograde" .Dane eocas'
esest ulrls dépense Fup*pl"énentatrs d.oénerg5.e
qul
eet fa5.te pour mettrele
eatemi-teen
orblts
putaquela
rL beese de rotatl"on do}a
Terre Lnterr."vJ.end:ra aégatlvsment su-r tra vttesse de sllae an orblte *
Pour un6 1nc}Lnateon ég,rIe à 0o
,
on a un eatell"tte équatorisl "Pour une lnctr"tnatson égrelo à 90"0 e0sat un
estelltte
po3"af'roo11 eet à reurarguer qlre Les
latltudeg
Nordet
Suô attsJ"ntespar
Ie
eatel.t*teont
to'*Joura}a
mtme valeur qu@ Isatrg},e dÛl"rt*cl.tnatsonp sauf en eaÊ f,e corneetlone
of
de modlffcatJ"sns $"$'*torvenant après LotnJeetton sn orbLto'
Sefln,
Isincllnalnon ne aera Jamals plreepetlte
gus Lalatt*
tude d,ctnfectlon en orb!"tsx @xrl€pté d.anæ 1e c6a d.e
Ïs
rsstrS.c*tton
mentlonnéo cl-ôsegtlg <,gg"
Cpoet lsangS.e quo
ftrlt }a
dLreetLonOp
du pdrtgéo do [0çp- btteopolnt le
plus prcehe du. eoÏterrestrer
sTFsG 3"s C$.reo*tton 0N
du noeud ascendant.II
sent &f,lxar
L0orLentatfon do lnel"lipge dane}e
plsn orbLtal."If est clal"r
qugIa
not*ondgargunent d,u pértgée perdra sou sens verg
}a
fLn de}a
vÂedsun eatelLLte, LoeÏl"tpee tendant ôe plue en plus
à
stltsss*tLfter
à un cereleror
dansle
eaa dsuneorbtte
clreulaltrê"L o
excentrl-clté
9.,Cgest
}e
paramètrequt ftxe
10e111pt$.ctté pLuo ou mcLne grand'ede Soorbtte"
Slte ost
ôonnée Par 3 c)d)
Fry
oit b
est
Le d,enrl petf, t*âxê dea est le
denl grand-axe d.eUns
orblte
cJ.rculalre de rayon d,sexcentrlctté nulLe puleque bI s orbtts,
1o orbJ"te
"
r
eet donc Llne e1"T-lpsCIËaGFo
e)
"C*est en général
la
dlstanae ôu centre de l,aferro o
(undes foyero ôe lselllpg€
)
aupérlgée
Po coLa peutêtre
euseiIa
dietance deIa
eurfacs du globe au pérlgéeI
s.I f,aud,rafalrs
d.ane ce cas uns corr€ctl0n fonctl0n dela latltude
eus*dessus de
laquelle
8e trouveIe
pértgée, cec1 dû àla
non {fesphérlctté de
la ferrs,
I,e rayon équatorlal
terrestre n
aeraprts
comme étant dga3, &R ta 6778e 196 KB,
val'eur résuLtant dee nesttres géodéetquee effectuéee per sateÏ.*
Iltes"
Il
eet à renarquer quela
hautsur du pérlgée reste approrrJ"nns*tl'vement constente ôurant
la vle
dueatelltte,
egcepté durantI'es d'errriere Jours d,e son erlstence pend,ant 1asguele
elle
peutdécroftrc d,e pl'uslours klLonètres par Jour. soug ventrons pï"ue
lotn la
eauee d,ece
phéaonène &c<3
Leg
coofflctents P.,
eontles
fonctlons asgoçtées d,e1q.
Logondre a
fl-(*t
Ires deux deratèFÊE bamonJ.gu€s
tsrreetre
sont négllgeabl$s snI ilt ct ,(
ôe locxproeslon du potontt"el premlbro approvl.me
tton et l
o on,
(r- -Ii d' &,fir
&T
en posant
cno = o
JossO
nIe
prenler termede U
d,onnerel,tle potenttel
d,tgne lforrs aphérlquon ltad,Jonctlon duteme Jt
Lrctroôuttlçcffet
deInaplattsgement
terestre"
I,B trolglème harnonl.quo4 fatt tonlr
eompte dela
tfomrr ôe potratr ôu géorôe (as]rnétrle per rapport à loéquateur),etc
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qut contratatlnangro
fi à var:ler lentement dansle tô"" p";;eu:r
Lncrlnalsonepartlcullèree,
égaleeà O et à
gO ôegrés,ls
couple crédpar
le
renfl.ement équetorralest équiltbré
:i* 3oo isoo
Pour des lncltnatgone xatcrrnédlatres, oll va obserrrer un
mouvement do rcgreeslo& dane
la diroatloa
oppoaée au mou?e*ment ôu
gaterltto. u
eet d,oaeuur
pourrs
eatoil.itepolatr.,co
at---o-_-'tô-
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pétl,oô.tquc ûslrerssntrtelté
s
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anr:rperttrrbattons ôforl.glns
lunalre, gtrtout
Gn oas ûe t€so-DDnGCBT
Cette var:latton egt plua ou
ælns llée
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ôeltotcen-
trl,slté |
oeegt 1e frelnsge atnoaphértgue qtrl tenô àfalre
décrottre sdautslrenentls
hauteur ôu pdrlgée"h
obeerveauegl tee varl,atlons pénloôlquco ôree à des r€eonaaace Lu-
nalrc et eolalrc.
A Lsfl.n
de 1Ê rr!.g alusatell.ttcr lë
p6-rlgée va se
nettre
à décroltre granôemcnt" Cela'vtent dufalt gurll
se trouve dsae uao afuoephàre rclattvennnt ôense et qutà chacunte
Eos pascatos cn cepolntr le
sateLLJ.tG regottu'
ooup ôe frelnage, 0atta porte ôtdnergte pnovogu€rg àaùaguc révolutloa ua abaleecuent dle lrapogéer done unE dlmt- nutton ôe
la
p€rlote ôcr{vulutlon
(unc perte ôo vttceso aupérfeÉe
ôc
16{P-
provoquera un abalgssmentttr
pràe de 60kllonàtres
à lrapogée].
bfl3
rotr pcutôtre
que tousloe
éIénents dc l0orbLte gtrbls- eent ôeg varlatlong pérloô.lquesr €n géaéraltrès fatbleer
ôueeau SoleL1
ct
àla
lams pr^:l,nelpalementr varlatlons qul, sG BuPen- poserOnt au:r rmrlatlone aoatlnues Yues ol-desouson
eat ànotsr
Gnflu quetâ varlatlon
ûe ltergunent ôu pértgée conôult èts (léflnltl.on
ôe ôcux typee de pé*oae t'T*;i p6x:À*iù+i anonarte ts.que
qui est
ï,ç tomps n - s*o'e'*n.t, {ïrrù,ï..s d,aux pâssages auçcesstfs au p$rtgée'Ï.,e pdrtode nodale
qui *st Ie
lempsqul
trrodcouïe*ntre
$eu_xpa'€agog gucceselfs €ru noeuû
ascendant_,
æô
SHAPTTAE TT.
ObtentLon d.ee élénent;s osculateurs
et
dee prévtslons de àparttr
des avts d,e lancenent rî $pacewar:r il o$ 1"
T.aee avi-s de lemcem*.nt*
spacewarn oo
peË$e&'e
ï,e Ccmj"td Fûu$,
par té3"ex ou psr vole lore d,e chaque mtee dln
Ia
E.echerche $patta3"e ( cospen)
a:-grr'rsË,.post;ale ord.J.nalre, rrn avLs dc lancemeruj;
ortrtte
i de nûulreaux eatellltee *cee avi"s ne c(,inportent souvent que des Ènfomatlons t::&m
su'cclntes n
à
savoi-r l-e pe}'Ê qula
lansé}e eatel.tlte, ls
rÏa.ss æ-*I0heure &pproxtmatfrrcl d.u T.ancemento
Ie
nom natf-snalet
l-en*il
dscode tnte:mat*onaJ- chl aatrrlJ.tto
;
dans ee eaa a ori rxe peut i;i:,,*eraueun renseJ-gnement
liur lsi
traJectotreet
Les éLéments d.e f,-sc]ï:-*bl"tn'"
Psur
d' m autre* catég;orfæ de satelLj.tes, mé téorolog$-qnleru"
dçun l"ntér&t scient*:l1qu,e
particuller
ouqut
eont habttds, lesrenseLgnemente sont TreauctruP p3.ue nonnbreux pulequr'ors
y
trou.** $ L'heure précLmeet }a
d.ate du. traneement*&e l"l,eu du l_æ:lcemerrt,
Ï"r uheu're
et
J"ell cool:données d.u lLeu d 0 tnJ eattron 6,,. or'b:L iiqt .Une prCIml&re rletlmertl"on du pdrl,gée
et
de Ïnapogée"trl t angJ"e d" r *"ne.Ll,naâslon*
Ila pérEode ruo,lsle tLe rdvol,rrtion*
Des inforroe't:.rrns sutr l" 0 apparel3rlage scâenttf tql:"e ffiig
trcuvant &. ho;rd"o Xn frdqùbnne ae tranemitrsâsn, be $om de cclclr* *nte:a:ueatione,3, dur eatellj.te "
À parti
r
de ces TsuLl" Eti.ne de seçCInd,e catégorl.e, â1 BerB p,oo-* i k,.ï. iide
tirer
de6 dphdmdx*fr.desnlrmplbtesetlea
4}dmera*te de â,isrbàte,o**ffi
$
8)
2o ltéternlnati.on dee parsrnètres de Inorblte.,
Plglggge.-g"enT{e" _ FgJ:re, ,r_ qÉglqÉg"
0n
}a
déterulne aisément à l0alde deIa relatlon
Rp = R
(I)
+ PÀ (ntonètree )oh
R (À) est le
rayonterrestre
àla latttuôe f,
3R
(t) =
61561911+
2Lt285 c cogI
( utlonè treg )PI est Ia
hauteur en ktlonàtres du pérlgée ae trouvant àlatLtude I
o$tçlt$ql,eoÊ,9u e,lql,.çà + 0 olb,lts..
Ciegt
le
seul ôoe cLnq éLénentsqul sott
erpllcttementùouné "
o
)
Eceng,r*g,f:Té.SLle
est
ôonnée parla
rol.atton rêa l- -[tr
€totr Rp a
érédéflnl
cl-dessusa est
1e denl graud- d&s de le ell.J.pse (mlonàtrcs ) "n faut
a1ael d,éterulner a?et
cecl àIîalde
ôeIa
trolelènelol
de Kép1arr ona
eneffet
rff=ffi)'
et Ia
b)
.TYs
est
ua deql grand*âxe de référens.Ia
Pértode rrodaley
eoryospon6nntu 0n rernarque donc quela
quantttéC e est*àr-Alre
F
(rttonàtres)
eet Hne
où I, est le
dent grend_a:re cherchéT4,
Ia
pértode nod,aloy
conespoadantelle est
donaée (en nînutes )
"
*a
tntz
d)
constante doat La vaf.our
vaut trllsl
5g,On a
alors
3n'
etaglt
deôéf,o*"
un tempe d'e d,épart àpartrr
d,uquer touslee éIénents eécuLalrsment
varlables seront d,éftnls" on prend,ra
cornqs bsge r'e tempe de passago
au noeud ascend,*'t,
Par conventl0n' on prendra cornrng premler noeud ascend,ant ee'ul
de
la révolutlon
zétopc'est-à-dlre re polat
d'lntorsecttoa avseI o équateur de
Ia
prentàre orbr'te dueaterrrte
montaat,er
elreavalt
été complète,crost
en Êo&ne un noeudflcttf o
sâ*. .,
0 at. b.r .lg J. I i a.r
dA lq^cc-rc.r.t"
"-"'\
d1-o,tc*n
lo"gihr& J. lic*
da lo a core.r t -
rl
s eaglt d'c trouver guelJ.cauratt
étél'heure
de passageà
ca nooud' ascendantflctlfr
conna,lseant parlee arls
de Laacemcnt l'?heure ôutlr of
rûheure dsa"'lvée en orbtte"lob; b - Jc d- l.c.r
€r arelbe.
tchilrdc cl- l:e-
l.a .o .e rr. g a Ë.
"1'r.te*4
lo'.3it-Jel à. llc.r &- rreire
36 .lebilc.
lonJl l. Je d.. lie - ote I qa 4,'",a a t .
chenchons
l'are
dctraJectoirs o qul
auraLt été parcouruentrc o et
I'e Il'eu dtanlvée
enorblte ![*
La trlgonométrle sphérlguo nous ôonneles
reratlons du groupe de oauee ré1*,. t
e-nt'b t l€
Jc
me nl d lca
ofit,nc.
s* Ïe satelllte
aet nJ,n enorblte
sur sa traJectorre montente {desein)ola
valeur d,eS
trouvée atnaj. eet eom€cte"st Ia
mlsc enorbtte
8efalt
8ur La traJoctoi.ro deecendanteror
aalore
fioù 8* est }a
fn vareur trouvée er-d,esgt.g.Ï1 faut
naintenant connaltreIe tenpe ôt
qu€auratt mte Ieeatslllte
pour parcour$.rcet
arcflcttf
S*
A J"salde dçun déve*loppenent en
sérle
de J"sexpresslon de LnanornalJ.e moyenne d,u $[
d,u chapt
tre
I,
on & ;oùrû
a glrAt "
*'{
&* *'u'[ru {0-*t rr,a -J - * *:f', ^*(a-,{*
r,^***
fr-"{O *
?"'s '.r;,o Ë"*"eÊ.r;^ t'9)
é té ealcuLé ct*desslîB .o
$ttçtn
T est Ia
pérlode sn mlnurtog,,tlll eet
I'oargurnent du péri.gée"
csest
à
ce stade quoJ-J. eûagJ-t defatre
uns hyTothèeo gue LDonne pourra
vérlfLer
que â pcrÊrtarl,ordI
eL loon suppose que lesate}l'lts â
été mle enorbite
au pérlgéeu ce qut est génér^ale-nent
ls
cas,alore
OS 1'rl$of
l.ûexpresslon d,s lcanonalte noysnno seetnpltfle eï tl vtent
3Ab
s ( ntnntes )ôfÀ
t
eËtChx rernÂrguo
dépounm de
d*
Ï,a pr$rlod.e en mlautes"
qu6 dane Le cas d,eune orblts
senso
tl reete
r':;..jr
cJ"rculaire
n
€- d çan'c'î -Ë-
{1,.tT
Ot't ;
at - T'a
tL.7(
Coruma on connatt Ïreheure de mlse sn orbLte
t
p errlut
souatnayautI'a valeur de A
t
trouvée, ûn t'rouveral'heure
à laquelLe aure;L1peseé J.e satell,l.te eri noeurl ageendsnt
fl,attf o
èDdftnlssÛna uelntenant T o dpoque D
I
e rtest re
nombreJ
de g*u:r.rat Ia fractlon d
d.e Jour qui" s0est éesuld depulsle
ûébut doLrann{s d'u }nncement Juequçsu pasgaga au premter aoeud aeeend&H-$
ftcti.,f
à. J"arévolutton
S ;r,o
8p= j +d
( Jours )où d est
donné parla rclatton
E( lour)
ceci' eat en sorEmt lrépoquo à Laguelle
le satelll.te
nûa sffeetuéeneorrÊ aucuns
orblte"
11ost clalr
qu'aufur et
à naau11ù qus 1e nombreI[
do révolutlonserottra,
1o tamps polynôntal va crofl*,tra,
uais d'suna rnantère no:a unl.forae* s1effet, fI faut teulr
conpte dee
affets
de frelnngequl
lnterrtennent à chaque r.6vo*lutton.
ûc exprJ-msra donc