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Des satellites pour quoi faire ? |
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Communiquer ?La radioélectricité permet de communiquer des informations (sons, images…). Invisibles à l'œil nu, les ondes électromagnétiques se propagent en ligne droite sur de très grandes distances. Sur Terre, il est donc nécessaire d'avoir plusieurs relais entre un émetteur et un récepteur afin d'assurer la continuité du signal.Quel meilleur endroit pour un relais que l'Espace. Sa position haute lui permet de voir simultanément le précédent et le suivant. Grâce à cette chaîne de relais, les ondes radio peuvent parcourir la Terre entière. Le satellite se prête efficacement à ce travail. Les satellites de télécommunications spatiales font appel aux orbites géostationnaires, situées sur un axe circulaire à 36 000 km d'altitude. De cette position, un satellite voit presque la moitié de la Terre. Avec trois ou quatre relais fixes de ce type, régulièrement espacés autour du globe, la couverture terrestre est totale, hormis les zones polaires. Les satellites de télécommunications
offrent de nombreux services :
Observer la Terre ?Les satellites sont tout à fait adaptés à l'étude de l'environnement terrestre. Leurs avantages sont appréciables : rapidité de déplacement, discrétion, étendue du champ de vision, survol de régions d'accès difficile (zones polaires, désertiques…).Les satellites d'observation de la Terre utilisent différentes orbites pour pallier au problème de résolution. On ne peut pas avoir la finesse des détails et une vaste étendue du champ de vision en même temps. Les satellites à défilement sont placés sur des orbites basses. Un satellite militaire de reconnaissance à une résolution de quelques décimètres à 300 km d'altitude. Un satellite Spot a une résolution de quelques mètres à 830 km d'altitude. Les satellites géostationnaires ont une résolution de plusieurs kilomètres depuis leurs 36 000 km d'altitude. Scruter l'Univers ?Avant l'avènement des satellites, les activités astronomiques étaient perturbées par la pellicule atmosphérique. Cet écran protecteur dénaturait les informations qui provenaient du cosmos. Aujourd'hui, le satellite permet de s'affranchir de l'atmosphère et d'être au contact direct avec les rayonnements spatiaux. Des phénomènes inconnus avec les moyens terrestres ont ainsi été révélés au monde scientifique : quasars, pulsars, trous noirs, supernovae…Explorer le système solaire ?Les sondes spatiales sont les engins qui vont le plus loin dans le cosmos. Elles ont pour cadre d'activités l'espace interplanétaire. Les astronomes recueillent ainsi de précieuses informations in situ. Une sonde spatiale n'emporte pas d'hommes. Elle embarque uniquement des charges utiles destinées à l'exploration des planètes et de leurs satellites.La Lune est une plate-forme astronomique privilégiée. Notre satellite est dépourvu d'atmosphère et n'est pas exposé aux intempéries (vent, pluie…). Sa période de rotation de 27 jours et sa faible gravité rendent plus stables les observations et augmente la sensibilité. L'interférométrie optique permettra de multiplier par 1000 le pouvoir de résolution des observations. La lune est une station orbitale naturelle où abonde l'hélium 3. Un gramme de cette molécule peut produire 160 000 kilowattheures d'électricité, ce qui fournit l'énergie nécessaire au transport spatial. L'accès à l'espace est économique puisque les vitesses à fournir pour différentes destinations sont inférieures à celles depuis la Terre. Pour aller sur Mars, il faut donner une impulsion de 3.4 km/s depuis la lune et de 12 km/s depuis la Terre. Mars est souvent appelée
la planète sœur. Certes, l'année martienne dure 687 jours,
son atmosphère est constituée de gaz carbonique et sa température
moyenne est de -50°C. Cependant, de nombreuses observations effectuées
par des sondes montrent qu'une forme de vie a pu exister sur la planète
rouge.
L'exploration du système solaire reste une mission complexe et coûteuse. La rencontre d'une sonde et d'un objet céleste est déterminée par de nombreux paramètres. La sonde doit être lancée à une date imposée, qui dépend des positions de la Terre et du corps céleste. Elle doit ensuite supporter un très long voyage : de quatre à six mois pour Vénus, près d'un an pour Mars et une dizaine d'années pour Uranus ou Neptune. Les instruments embarqués doivent pouvoir fonctionner sans défaillance. Une sonde ne revient jamais sur Terre. Elle doit donc avoir la capacité de retransmettre par radio toutes les informations. Expérimenter en micropesanteur ?La recherche fondamentale dans l'Espace trouve son intérêt dans l'absence de pesanteur. Dans des conditions expérimentales de laboratoires terrestres, certains résultats sont masqués par la pesanteur. Les structures biologiques et physiques peuvent se comporter de manière très différente en impesanteur.Une station orbitale est un ensemble de modules, laboratoires d'impesanteur de recherche fondamentale. Des expériences en sciences de la vie, en sciences physiques et en technologie des matériaux y sont menées en fonction des missions. L'homme a une place prépondérante dans ces recherches. Les spationautes sont à la fois expérimentateurs et expérimentés. Ils font l'objet d'une surveillance médicale régulière, pour leur propre santé mais aussi pour l'étude d'activités cardio-vasculaires ou d'équilibre. En impesanteur, la répartition des fluides dans l'organisme est modifiée par rapport au sol. Le sang a tendance à monter à la tête. Le mal de l'espace, ou syndrome d'adaptation à l'espace, touche 70% des spationautes. Malaises, vertiges, vomissements sont les symptômes fréquents qui disparaissent généralement rapidement. Les animaux sont aussi des cobayes pour les expériences en sciences de la vie. La fécondation et le développement en impesanteur sont étudiés sur des rats, des œufs de caille ou des pleurodèles. En science des matériaux, la fabrication de cristaux permet de conserver durablement les propriétés acquises dans l'Espace par une substance. L'utilisation de fours électriques facilite la formation de cristaux beaucoup plus gros et de meilleure qualité physique que dans des laboratoires terrestres. La recherche fondamentale menée
dans l'Espace est une ouverture sur la résolution de nombreux problèmes
scientifiques sur Terre.
© CNES 1998 - Mise à jour le 15/10/1998 |