Objectifs d'apprentissage
À la fin de cette leçon, vous devriez être en mesure de ;
- Définir l'orbite.
- Décrire le mouvement des objets sur leurs orbites.
- Décrivez le lancement en orbite.
- Expliquer les types d'orbites.
Une orbite fait référence à une trajectoire courbe suivie par un objet. Par exemple, la trajectoire suivie par la terre autour du soleil, et la trajectoire suivie par une planète autour d'une étoile. Les satellites naturels ou artificiels suivent également une orbite. Normalement, une orbite est une trajectoire qui se répète régulièrement. Cependant, l'orbite peut également faire référence à une trajectoire non répétitive.
Le mouvement des objets suivant une orbite est influencé par la force de gravité et peut être approximé à l'aide de la mécanique newtonienne.
Les orbites peuvent être comprises des manières courantes suivantes;
- Une force, comme la gravité, tire un objet sur une trajectoire courbe alors que l'objet tente de voler en ligne droite.
- Lorsqu'un objet est tiré vers un corps massif, l'objet tombe vers le corps. Cependant, si l'objet a une vitesse tangentielle suffisante, il continuera à suivre la trajectoire et ne tombera pas dans le corps. L'objet est appelé en orbite autour du corps.
Les objets dans l'espace qui ont une masse sont attirés les uns vers les autres en raison de la gravité. Lorsque ces objets sont réunis, avec suffisamment d'élan, ils tournent l'un autour de l'autre.
Les objets qui ont la même masse tournent l'un autour de l'autre sans rien au centre. De petits objets dans l'espace orbitent autour d'objets plus gros. Par exemple, dans le système solaire, la lune tourne autour de la terre et la terre tourne autour du soleil. Cependant, certains objets plus grands ne restent pas complètement immobiles. En raison de la gravité, la terre est légèrement tirée de son centre par la lune. Cela provoque des marées dans nos océans. La terre est également légèrement tirée de son centre par la terre ainsi que par d'autres planètes.
Lors de la création du système solaire, la poussière, la glace et le gaz ont voyagé dans l'espace avec à la fois de l'élan et de la vitesse, et entourant le soleil comme un nuage. Comme le soleil est plus grand que ces objets, ils ont été attirés par gravité vers le soleil, formant un anneau autour de lui.
Au fil du temps, ces particules ont commencé à s'agglutiner et à grossir jusqu'à former des planètes, des astéroïdes et des lunes. C'est la raison pour laquelle les planètes ont des orbites autour du soleil, et elles orbitent dans la même direction que les particules, et à peu près dans le même plan.
Lorsque les fusées lancent des satellites, elles les placent en orbite dans l'espace. Le satellite est maintenu en orbite par la force de gravité. De même, la lune est maintenue dans l'orbite de la terre par gravité.
Notez que dans l'espace, il n'y a pas d'air. Par conséquent, il n'y a pas de frottement de l'air pour entraver le mouvement d'un objet dans l'espace. La gravité fait orbiter les satellites autour de la terre sans aucune autre résistance. L'envoi de satellites sur l'orbite de la Terre nous permet d'appliquer la technologie dans différents domaines tels que les télécommunications, les prévisions météorologiques, la navigation et les observations d'astronomie.
Lancer en orbite
Le lancement de satellites en orbite se fait à l'aide de fusées. Le choix du lanceur dépend principalement de la masse du satellite et de la distance de la terre que le satellite doit parcourir. Une orbite à haute altitude ou une lourde charge utile nécessite plus de puissance pour vaincre la gravité terrestre.
Types d'orbites
Une fois qu'un satellite ou un vaisseau spatial est lancé, il est placé sur l'une des orbites suivantes ;
- Orbite géostationnaire. L'image ci-dessus est une illustration d'une orbite géostationnaire. Les satellites sur cette orbite tournent autour de la terre d'ouest en est, au-dessus de l'équateur et en suivant la rotation de la terre. Ils voyagent à la même vitesse que la Terre et il leur faut 23 heures, 56 minutes et 4 secondes pour effectuer une rotation. Cela fait que les satellites sur cette orbite semblent stationnaires dans une position fixe. Afin de correspondre parfaitement à la rotation de la terre, la vitesse des satellites sur cette orbite est d'environ 3 kilomètres par seconde et une altitude de 35 786 kilomètres.
- Orbite terrestre basse. L'image ci-dessus est une illustration d'une orbite terrestre basse. Cette orbite est relativement proche de l'orbite terrestre. Il est situé à une altitude inférieure à 1000 kilomètres et peut être situé aussi bas que 160 kilomètres au-dessus de la surface de la terre. Les satellites sur cette orbite n'ont pas à suivre une trajectoire spécifique autour de la terre. Il y a plus d'une route disponible sur cette orbite. Cela en fait l'orbite la plus couramment utilisée. C'est l'orbite utilisée pour la station spatiale internationale. En raison de sa proximité avec la terre, il est utilisé pour l'imagerie satellitaire et produit des images de haute résolution.
- Orbite terrestre moyenne. L'image ci-dessus est une illustration d'une orbite terrestre moyenne. Celui-ci est composé d'une large gamme d'orbites. Les satellites sur cette orbite ne sont pas tenus d'emprunter des chemins spécifiques. Il est le plus couramment utilisé par les satellites de navigation.
- Orbite polaire. L'image ci-dessus est une illustration d'une orbite polaire. Les satellites de cette orbite voyagent du nord au sud au-dessus des pôles de la terre. Les satellites sur cette orbite ne passent pas nécessairement par les pôles, car ils peuvent dévier de 20 à 30 degrés. Les orbites polaires se trouvent à basse altitude, de 200 à 1000 kilomètres au-dessus de la terre. L'orbite héliosynchrone est un type d'orbite polaire qui traverse les régions polaires et est synchrone avec le soleil. Cela signifie que les satellites sur cette orbite sont synchronisés pour être dans la même position par rapport au soleil.
- Orbite de transfert. L'image ci-dessus est une illustration d'une orbite de transfert. Ces orbites sont utilisées pour passer d'une orbite à l'autre. Lorsque les satellites sont sur cette orbite, il est facile de les déplacer vers une autre orbite. Cela permet aux satellites d'atteindre une orbite à haute altitude sans avoir besoin d'un lanceur pour le transporter jusqu'au bout.
Sommaire
Nous avons appris cela;
- Une orbite fait référence à une trajectoire courbe suivie par un objet.
- Le mouvement des objets suivant une orbite est influencé par la force de gravité.
- Les objets qui ont la même masse orbitent les uns avec les autres sans rien au centre mais de petits objets dans l'espace orbitent autour d'objets plus grands.
- Nous utilisons des fusées pour lancer des satellites en orbite spatiale.
