MÉCANIQUE SPATIALE
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L'astrodynamique est la science qui s'attache à expliciter la dynamique des astres et des forces qui les font se mouvoir. Par extension, la dynamique des satellites artificiels lui a été, quelque peu abusivement, assimilée. On peut, de manière plus rigoureuse, définir la mécanique spatiale comme la branche de l'astronautique qui concerne la théorie mathématique et la commande des mouvements des satellites, sondes, vaisseaux et stations orbitales dans l'espace.
La mécanique spatiale trouve ses racines dans les travaux de mécanique céleste amorcés depuis plusieurs siècles et dans ceux, plus récents, qui sont liés à la conquête de l'espace, et qui ont par conséquent connu un essor extraordinaire à partir de la fin des années 1950.
Depuis Spoutnik-1, le premier satellite artificiel de la Terre (1957), jusqu'à la construction de la Station spatiale internationale (I.S.S.) ou à l'atterrissage de la sonde européenne Huygens sur le plus gros satellite de Saturne, Titan, le 14 janvier 2005, en passant par les premiers pas de l'homme sur la Lune (1969), des progrès considérables ont été accomplis, permettant l'évolution des premières expérimentations spatiales vers des systèmes opérationnels complexes. L'« espace utile », véritable enjeu national et international, met en exploitation des systèmes opérationnels d'observation de la Terre, de télécommunications, de télévision directe, de vie en orbite (station Mir, I.S.S.)...
Edwin E. « Buzz » Aldrin
Photographie
Le 21 juillet 1969, un quart d'heure après l'astronaute américain Neil A. Armstrong – qui a été le premier homme à marcher sur la Lune –, Buzz Aldrin foule à son tour le sol lunaire. Il est photographié ici par son coéquipier. On peut voir la trace de leurs pas autour de l'un des...
Crédits : NASA
Station Mir survolant une dépression
Photographie
La station spatiale soviétique Mir (lancée le 20 février 1986), survole une tempête tropicale, en 1996.
Crédits : World Perspectives/ Getty Images
Des évolutions sensibles ont accompagné ces applications : évolutions théoriques dans les techniques des mathématiques appliquées (optimisation, contrôle optimal, identification, calculs d'orbites), évolutions technologiques des diverses composantes embarquées dans les satellites ou au sol, évolutions humaines enfin, d'ordre psychologique (adaptation à des systèmes de plus en plus complexes) et d'ordres physique et physiologique (vie en impes [...]
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Écrit par :
- Jean-Pierre CARROU : chef de la division mathématiques spatiales au Centre spatial de Toulouse
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Autres références
« MÉCANIQUE SPATIALE » est également traité dans :
GÉODÉSIE
Dans le chapitre « Mesures des déformations des trajectoires des satellites artificiels » : […] Le satellite sur orbite autour de la Terre est soumis à diverses forces, dont l'attraction gravitationnelle de notre planète. Il subit aussi l'attraction de la Lune, du Soleil et des autres planètes. Il est soumis au freinage aérodynamique de l'atmosphère et à la pression de radiation du Soleil, qu'elle en provienne directement ou qu'elle soit rediffusée par la Terre, pour ne citer que les forces […] Lire la suite
MARS, planète
Dans le chapitre « Des débuts mouvementés » : […] Plusieurs étapes ont marqué le début de la mission Mars Global Surveyor, placée avec succès, le 11 septembre 1997, sur une orbite martienne très elliptique (apogée : 54 000 km, périgée : 262 km). Le 17 septembre 1997 marque le début de la phase dite de circularisation, délicate manœuvre destinée à rendre l'orbite moins elliptique et plus circulaire, le but étant d'atteindre une altitude constante […] Lire la suite
MÉCANIQUE CÉLESTE
Dans le chapitre « Le mouvement des satellites artificiels » : […] Le potentiel gravitationnel créé par un corps solide, par exemple la Terre, en un point extérieur à ce corps peut se développer en fonctions harmoniques sphériques sous la forme suivante : où ϕ est la latitude du satellite au-dessus du plan équatorial, r sa distance au centre de la Terre, P 2 (sin ϕ) le polynôme de Legendre en sin ϕ d'ordre deux, a e le rayon équatorial de la Terre (6 378 140 m […] Lire la suite
Voir aussi
- LOI DES AIRES
- ATTITUDE mécanique spatiale
- ATTRACTION UNIVERSELLE
- CAPTEURS
- PROBLÈME DES DEUX CORPS
- PROBLÈME DES N CORPS
- EULER-POINSOT MOUVEMENT ou MOUVEMENT À LA POINSOT
- GÉOÏDE
- GRAVITATION
- HARMONIQUES TESSÉRAUX
- HARMONIQUES ZONAUX
- IMPULSION SPÉCIFIQUE aéronautique et astronautique
- LOIS DE NEWTON mécanique
- ORBITE mécanique spatiale
- PERTURBATIONS astronomie
- POSITION géodésie et navigation
- POTENTIEL DE GRAVITATION
- PRESSION DE RADIATION
- PROPERGOLS
- PROPULSION ÉLECTRIQUE
- PROPULSION SPATIALE
- REPÈRES ou RÉFÉRENTIELS
- REPÈRES GALILÉENS
- RÉVOLUTION mécanique céleste
- ROTATION
- TEMPS ATOMIQUE INTERNATIONAL
- TRAJECTOIRE
- T.U.
- T.U.C.
- VITESSE
- VITESSE DE LIBÉRATION physique
Pour citer l’article
Jean-Pierre CARROU, « MÉCANIQUE SPATIALE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 05 août 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/mecanique-spatiale/