La naissance du satellite héliosynchrone

• Autores: Robert Genty
• Localización: Météorologie, ISSN 0026-1181, Nº. 25, 1999, págs. 16-22
• Idioma: francés
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    Malgré la première loi de Kepler, le plan orbital d'un satellite artificiel de la Terre ne garde pas une orientation constante dans l'espace lorsque l'on se réfère à des étoiles fixes, mais tourne avec une vitesse angulaire constante de quelques degrés par jour dans le sens rétrograde autour de l'axe des pôles. Les astronomes ont établi la formule donnant cette vitesse angulaire à l'aide de la méthode mathématique des perturbations, l'élément perturbant étant le renflement équatorial terrestre. Cependant, il est clair que l'on ne se réfère pas à des étoiles fixes pour repérer les événements : c'est le soleil qui est utilisé comme référence. Pour cela, on a conçu le « soleil moyen » qui décrit l'équateur avec une vitesse angulaire constante (360/365,2422 degrés/jour) dans le sens direct. De cette façon, la composition du mouvement de rotation du plan orbital et de celui de l'orientation du soleil moyen est plutôt curieuse et provoque des trajectoires orbitales tout à fait capricieuses dans les cieux. Dès le début des années soixante, l'auteur de ces lignes songea à une explication mécanique au moyen de l'analyse vectorielle, afin de retrouver la formule des astronomes. Cette opération avait le grand intérêt de mettre en lumière le rôle de chaque vecteur-rotation, composante de la rotation orbitale autour de l'axe des pôles de la Terre. L'auteur a conclu de ces résultats que le phénomène était, par nature, contrôlable, et a imaginé le lancement d'un satellite vers l'ouest pour obtenir une rotation du plan orbital dans le sens direct, et non rétrograde, soit dans le même sens que celui du mouvement du soleil moyen. Il a choisi les paramètres de l'orbite de sorte que la valeur de sa vitesse angulaire de rotation soit exactement la même que celle de l'orientation du soleil moyen. Dans un tel système, le plan orbital ferait un angle constant avec l'orientation du soleil moyen, donnant ainsi au satellite des avantages incontestables sur le plan horaire.

  • English

    In spite of the first Keplerian rule, the orbital plane of an artificial satellite of the Earth does not keep a constant orientation in space, with reference to the fixed stars, but regresses with a constant speed of a few degrees per day about the axis of the poles of the Earth. Astronomers have establihed the formula that gives the angular speed, using the mathematical 'perturbations' method, the perturbing element being the terrestrial equatorial bulge. However it is clear that they do not refer to the fixed stars to locate events; the Sun is used. For that they have conceived the 'mean sun' that advances round the equator with a constant angular speed (360/365,2422 deg. per day). Thus the orbital elements and those of the 'mean sun' are rather curious and describe bizarre orbits across the sky. In the early 60's I thought of a mechanical explanation through vector analysis, to derive the astronomers' formula. Interestingly, this operation reveals the role of each rotation vector which makes up the rotation of the orbit about the terrestrial poles. From these results I concluded that the phenomenon was, by its nature, controllable and conceived of the launch of a satellite towards the West for a rotation of the orbital plane in a positive orientation (the same as the 'mean sun') instead of negative. I chose the parameters of the orbit so the value of the angular speed of rotation matched that of the orientation of the 'mean sun'. In such a system, the orbital plane would make a constant angle with the orientation of the 'mean sun', giving the satellite undeniable timing advantages.