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Comment Vela 1A a changé son excentricité orbitale ?

par TimF, le 21/04/2018 à 00:17 - 598 visites

Le satellite Vela 1A lorsqu'il était en activité avait un périgée de 101'925km et un apogée de 116'528km, soit une excentricité orbitale de ~0.07, presque circulaire.

En regardant son orbite actuelle on constate qu'elle a un apogée de 174'729km et un périgée de 43'087km, donc une excentricité orbitale d'environ 0.6.

Comment l'excentricité orbitale a-t-elle pu changer à ce point ? S'agit-il d'une déviation naturelle ou voulue, ce qui serait étonnant puisque son périgée pourrait s'approcher davantage d'autres satellites ?

Réponse du Guichet du savoir

par bml_sci, le 21/04/2018 à 17:42

Bonjour,

Vela est une famille de satellites de reconnaissance développée par les États-Unis dans le cadre du projet Vela destiné à surveiller l'application du Traité d'interdiction partielle des essais nucléaires signé en 1963 avec l'URSS et plusieurs pays disposant d'un programme d'arme nucléaire. Le premier satellite de la série est lancé en 1963 et les derniers exemplaires sont mis en orbite en 1970 et désactivés en 1984.

Les différentes coordonnées de Vela 1A (ainsi que de nombreux autres) se trouvent sur le site Heavens-above.

Image

Voyons quelques éléments sur l'orbite des satellites morts : Il n'est pas toujours envisageable de propulser un satellite dans l'atmosphère, surtout lorsque il se situe à très haute altitude. C'est le cas des satellites en orbite géostationnaire, ceux qui maintiennent toujours la même position par rapport au sol. Vous utilisez probablement les services de ces satellites dans votre quotidien : télévision, téléphone...
Un satellite en orbite géostationnaire se situe à 36.000 km au-dessus de nos têtes. Pour espérer le renvoyer dans "l'incinérateur atmosphérique" lorsqu'il arrive en fin de vie, il faudrait garder en réserve des quantités importantes de carburant. "Aucun satellite ne pourrait retourner dans l'atmosphère terrestre à partir de là-bas", assure Milan Klinc, ingénieur à Eumetsat (organisme européen exploitant des satellites météorologiques). "Cela demanderait que le satellite transporte trop de carburant, il serait trop lourd". La solution, c'est une orbite dédiée, loin des chemins spatiaux utilisés par les autres. Une "orbite-cimetière", située au moins 200 kilomètres plus loin que l'orbite géostationnaire, et où les opérateurs de satellites peuvent envoyer leurs engins avec une dépense minimale de carburant.
En fait, il ne s'agit pas d'une orbite à proprement parler, c'est davantage une région de l'espace, assez étendue. Ainsi, le satellite Meteosat 7, mis à la retraite après 20 ans de service, va effectuer des manœuvres pour se transporter entre 5 et 600 kilomètres plus loin que l'orbite géostationnaire. Le cimetière des vieux satellites.


La fin de vie des satellites artificiels est parfaitement maitrisée par les scientifiques. En quelques mots, il existe deux possibilités :
-Soit l’orbite du satellite est modifiée pour qu’il retombe vers la terre et de consumme lors de la rentrée dans l’atmosphère (si les débris ne se consmment pas, on les fait retomber dans l’océan Pacifique, loin de toute terre habitée : cet endroit est appelé " Point Nemo".
-Soit le satellite est projeté vers une orbite de rebut (graveyard orbit), là où il n’a aucune chance de croiser d’autres objets.
Vous trouverez des détails de ces opérations dans cet article sur la fin de vie des satellites.

Une recherche en anglais est nécessaire pour en savoir plus. Un collaborateur de la Nasa apporte une réponse :
The original US ‘Nuclear Detection’ satellites were named ‘Vela’, and there were about a dozen (to my recollection) that were launched. They were placed in roughly circular orbits at an altitude of something like 70,000 miles, so they were well above the geosynchronous altitude. : Les satellites Vela ont été mis volontairement au-dessus de l’orbite géostationnaire.

On trouve également en anglais quelques articles scientifiques qui font le tour de la question, à l’image de celui-ci (que nous avons trouvé en version française) : les variations des orbites des satellites artificiels.

Quelques pistes de lectures :
- Satellites : orbites et missions / Michel Capderou
- Mission Terre : les satellites explorent notre planète = Mission Erde : Satelliten erforschen unseren Planeten / Dirk H. Lorenzen
- Satellites / sous la direction de Aline Chabreuil et de Philippe Chauvin
- La conquête spatiale pour les nuls / Michel Polacco
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