ACCÉLÉROMÈTRES SPATIAUX

Goce est l'acronyme de Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer, que l'on pourrait traduire par « Explorateur du champ de gravité et de la circulation océanique ». Ce satellite, d'une masse de 1 050 kilogrammes au lancement, est remarquable à bien des égards. Sa forme, tout d'abord, est presque aérodynamique : sa longueur, supérieure à 5 mètres, semble disproportionnée par rapport à sa section efficace, d'à peine 1,1 mètre carré. Ses deux panneaux solaires et ses deux empennages arrière ont été conçus pour stabiliser naturellement son attitude grâce aux couples aérodynamiques qu'ils engendrent. En effet, au-dessous de 600 kilomètres d'altitude environ – celle-ci dépend de l'activité solaire et du rapport section efficace sur masse du satellite –, la traînée aérodynamique devient prépondérante par rapport aux forces de pression de radiation que les satellites subissent. À 270 kilomètres d'altitude, cette traînée peut atteindre des niveaux plus de cent fois supérieurs et il est essentiel de préserver la vitesse du satellite par l'action continue de deux propulseurs ioniques placés à l'arrière, pour éviter qu'il chute rapidement et ne termine sa vie trop tôt, en se consumant dans les basses couches de l'atmosphère. Goce a en effet été placé sur une orbite très basse, à une altitude de 270 kilomètres, quasi polaire – elle est inclinée de 96,7⁰ par rapport au plan de l'équateur – et héliosynchrone, c'est-à-dire dont le plan conserve en permanence la même orientation par rapport à la direction Terre-Soleil.

Satellite Goce de l'E.S.A.

Photographie

Conception d'artiste montrant le satellite de géodésie spatiale Goce de l'E.S.A. en orbite autour de la Terre : sa forme aérodynamique, ses deux propulseurs ioniques, ses empennages stabilisateurs arrière ainsi que ses deux grands panneaux solaires sont adaptés à son orbite quasi polaire et... 

Crédits : AOES-Medialab/ ESA

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Pourquoi cette orbite est-elle si basse ? L'objectif scientifique de la mission Goce consiste à déterminer de façon très précise les anomalies du champ de gravité terrestre. En un point donné, la pesanteur est la résultante de l'attraction gravitationnelle suivant la loi de Newton et de l'accélération centrifuge induite par la rotation journalière de la Terre autour de l'axe des pôles, accélération qui est proportionnelle au carré de la vitesse de rotation et qui varie en fonction de la lati [...]