2009 HowStuffWorks Les satellites sont, dans une certaine mesure, objets "mystérieux". Ils voyagent dans l'espace, qui ressemble à un endroit exotique parce que la plupart d'entre nous n'y sont jamais allés. Ils sont si loin que nous ne pouvons pas les voir. Ils coûtent généralement des millions ou des milliards de dollars, ce qui signifie qu'aucun de nous n'en possédera jamais personnellement. Etc…
La mécanique orbitale peut également être mystérieuse car il n'y a pas de moyen facile pour nous d'expérimenter personnellement la mécanique orbitale. Cependant, avec un peu d'imagination, vous pouvez comprendre très facilement l'idée de base de la mécanique orbitale. Il s'avère que nous jouons tout le temps avec la mécanique orbitale !
Pensez à ce qui se passe lorsque vous lancez une balle. Imaginez que vous êtes debout dans un grand terrain et que vous lancez une balle de baseball aussi fort que vous le pouvez, comme un lanceur. La balle peut parcourir 30 mètres (100 pieds) puis toucher le sol. Vous mettez la balle en orbite -- C'est juste que l'orbite d'une balle est très courte !
Imaginez maintenant que vous tiriez avec un fusil droit et horizontal au lieu de lancer une balle. La balle pourrait parcourir 1,6 km avant de succomber à la gravité et de toucher le sol.
Imaginez maintenant que vous tirez sur un très gros canon capable de donner à son obus une vitesse initiale extrêmement élevée. Imaginez aussi que notre monde soit complètement recouvert d'eau pour éliminer tout souci de collines, et que le canon est tiré droit et de niveau. Son chemin peut ressembler à l'image de droite.
Dans ce diagramme, vous pouvez voir que l'obus va assez loin pour suivre la courbe de la terre pendant un certain temps avant de toucher le sol.
Une chose qui gomme ces exemples est la résistance à l'air, alors imaginez que vous ayez emmené ce canon sur la lune et que vous l'ayez monté au sommet de la plus haute montagne. La lune n'a pas d'atmosphère et est complètement entourée par le vide de l'espace. Si vous ajustez la vitesse de l'obus juste et tirez sur le canon, la coquille suivrait parfaitement la courbe de la lune. Il tomberait exactement au même rythme que la courbe de la lune s'en éloigne, donc il ne toucherait jamais le sol. Finalement, il se courberait tout autour de la lune et percuterait l'arrière du canon ! Sur la lune, vous pourriez en fait avoir des satellites sur des orbites extrêmement basses comme celle-ci – à seulement un ou deux milles du sol pour éviter les montagnes. Et les satellites pourraient éventuellement être lancés à partir de canons.
Sur Terre, ce n'est pas si facile parce que les satellites doivent s'élever au-dessus de l'atmosphère et dans le vide de l'espace pour orbiter pendant un certain temps. 200 milles (320 km) d'altitude sont à peu près le minimum pour éviter les interférences atmosphériques. Le télescope spatial Hubble orbite à une altitude de 380 miles (600 km) environ. Mais le principe est exactement le même. La vitesse du satellite est ajustée de sorte qu'il tombe sur la terre au même rythme que la courbe de la terre s'éloigne du satellite. Le satellite tombe perpétuellement, mais il ne touche jamais le sol !
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