ACCÉLÉROMÈTRES SPATIAUX

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

La gradiométrie spatiale

Le gradiomètre de gravité, réalisé pour la première fois pour la mission Goce, est un instrument qui est sensible aux fluctuations d'un champ de gravité non uniforme. Le champ terrestre décroît en fonction de l'altitude d'environ 300 nano-g par mètre (1 nano-g = 1 milliardième de la pesanteur), du fait de l'éloignement croissant de la source gravitationnelle que constitue la Terre. Le gradient n'est pas non plus nul dans le plan horizontal : il équivaut à la moitié du précédent, du fait de l'orientation toujours centripète du champ. Par ailleurs, si le champ décroît en 1/R2, d'après la loi de Newton, le gradient varie en 1/R3, le rayon terrestre moyen R étant égal à 6 378 kilomètres. Il est donc indispensable, pour discriminer les anomalies locales et de faible amplitude, de parcourir la surface du globe terrestre depuis l'altitude la plus basse possible : le satellite Goce est descendu à 250 kilomètres.

Au centre exact du satellite, le champ de gravité terrestre est compensé par l'accélération du mouvement orbital ; le point est en impesanteur. Comment mesure-t-on alors la gravité ? Le gradiomètre est principalement constitué de six accéléromètres spatiaux ultrasensibles triaxiaux, montés deux à deux sur une structure rigide en fibre de carbone afin de constituer les trois axes perpendiculaires de l'instrument. Chacun des six accéléromètres est soumis à l'accélération du satellite induite par les forces de surface (traînée aérodynamique, pressions de radiation solaire, de l'albédo terrestre et du rayonnement infrarouge), à l'effet du mouvement d'attitude du satellite (accélérations angulaire et centrifuge), enfin, à l'effet du gradient de gravité terrestre sur la distance qui les sépare, égale à 1 demi-mètre environ.

Gradiomètre du satellite Goce

Gradiomètre du satellite Goce

Photographie

Le gradiomètre du satellite de géodésie spatiale Goce de l'E.S.A. Les trois paires d'accéléromètres (en haut) sont fixées sur trois bras orthogonaux en panneaux de carbone : un des bras est aligné selon la trajectoire du satellite, le deuxième pointe vers le centre de la Terre et le... 

Crédits : AOES-Medialab/ ESA

Afficher

Ces accéléromètres sont les cœurs extrêmement sensibles du gradiomètre. Ils bénéficient de plus de vingt ans de recherche-développement effectuée à l'O.N.E.R.A. : modèles physiques, technologies spécifiques, investigations expérimentales. Chaque accéléromètre est composé d'une masse d'épreuve parallélépipédique, entourée d'une c [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 8 pages



Médias de l’article

Satellite Goce de l'E.S.A.

Satellite Goce de l'E.S.A.
Crédits : AOES-Medialab/ ESA

photographie

Gradiomètre du satellite Goce

Gradiomètre du satellite Goce
Crédits : AOES-Medialab/ ESA

photographie

Mission Grace de la N.A.S.A.

Mission Grace de la N.A.S.A.
Crédits : University of Texas Center for Space Research/ NASA

photographie





Écrit par :

  • : docteur, habilité à diriger des recherches, maître de conférences à l'université Paul-Sabatier, Toulouse
  • : directeur du département Mesures physiques à l'Office national d'études et de recherches aérospatiales, Châtillon

Classification

Voir aussi

Pour citer l’article

Raphaël F. GARCIA, Pierre TOUBOUL, « ACCÉLÉROMÈTRES SPATIAUX », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 03 juillet 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/accelerometres-spatiaux/