MÉCANIQUE SPATIALE
Carte mentale
Élargissez votre recherche dans Universalis
Le mouvement autour du centre de gravité
Le contrôle d'attitude
Vouloir assurer des missions spatiales nécessite non seulement de respecter les contraintes liées à la position du centre de gravité au cours du temps, mais aussi de tenir compte de celles qui influent sur le mouvement du satellite autour du centre de gravité : il s'agit du mouvement d'attitude.
Les satellites sont soumis à des perturbations d'origine externe – aérodynamiques, magnétiques, radiatives (pression de radiation solaire), gravitationnelles – et interne – mouvement de pièces mécaniques, d'ergols liquides... – qui tendent à modifier l'attitude (et aussi l'orbite).
Il convient donc tout d'abord de repérer l'attitude au cours du temps. Les capteurs d'attitude utilisés pour cela sont classés en trois catégories : les capteurs inertiels (gyroscopes et gyromètres intégrateurs flottants, anneaux lasers, accéléromètres), les capteurs optiques (terrestres, solaires ou stellaires, dont les domaines de fonctionnement sont le visible et l'infrarouge) et les capteurs électromagnétiques (capables de repérer la direction ou la polarisation d'une onde émise par une balise terrestre, ou l'orientation d'un champ magnétique). Le contrôle d'attitude, ou stabilisation, peut être effectué en mode passif ou en mode actif.
Le mode passif utilise les couples perturbateurs extérieurs existants. On peut citer parmi les modes passifs la stabilisation par gradient de gravité, la stabilisation magnétique, la stabilisation gyroscopique.
Dans la stabilisation par gradient de gravité, une masse pesante fixée à l'extrémité d'un mât télescopique tend à orienter cet axe suivant la verticale ; le phénomène est dû à la différence d'attraction de la Terre sur des parties différentes du satellite ; l'amortissement de l'oscillation pendulaire s'effectue par hystérésis magnétique. Il s'agit d'un système robuste, imprécis et peu coûteux, qui a été utilisé autrefois sur les premiers satellites (Péole, Éole).
Dans la stabilisation magnétique, un barreau aimanté solidaire du satellite s'oriente, comme l'aiguille d'une boussole, selon les lign [...]
1 2 3 4 5…
pour nos abonnés,
l’article se compose de 11 pages
Écrit par :
- Jean-Pierre CARROU : chef de la division mathématiques spatiales au Centre spatial de Toulouse
Classification
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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/geodesie/#i_32109
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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mars-planete/#i_32109
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, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mecanique-celeste/#i_32109
Voir aussi
Pour citer l’article
Jean-Pierre CARROU, « MÉCANIQUE SPATIALE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 20 septembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/mecanique-spatiale/