Sciences · Astronomie et espace
Le satellite artificiel
Un satellite artificiel est un engin placé en orbite autour de la Terre ou d’un autre astre. Il ne tombe pas parce qu’il avance assez vite, environ 7,8 km/s en orbite basse, pour que sa chute suive la courbure de la Terre.
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Depuis Spoutnik, le 4 octobre 1957, des milliers de satellites ont été lancés. Ils fournissent la télévision, la météo, la navigation par GPS ou Galileo, l’internet, l’observation de la Terre et du climat. On estime qu’en 2025 plus de 11 000 satellites étaient en activité, dont une majorité appartenant à des constellations d’internet en orbite basse.
Pourquoi un satellite ne tombe-t-il pas ?
En réalité, un satellite tombe en permanence. Isaac Newton l’avait expliqué avec l’image d’un canon placé au sommet d’une très haute montagne : plus le boulet part vite, plus il retombe loin. À une vitesse suffisante, la Terre se courbe sous lui aussi vite qu’il tombe : il ne touche jamais le sol et fait le tour de la planète.
Les astronautes flottent dans la Station spatiale internationale non pas parce qu’il n’y a plus de pesanteur (elle vaut encore environ 90 % de celle du sol), mais parce qu’ils sont en chute libre avec la station.
Les grandes familles d’orbites
| Orbite | Altitude | Période | Usages |
|---|---|---|---|
| Orbite basse (LEO) | de 160 à 2 000 km | 88 à 127 minutes | ISS, observation de la Terre, constellations internet, télescope Hubble |
| Orbite héliosynchrone | 600 à 800 km environ, passant près des pôles | environ 100 minutes | Imagerie : le satellite survole chaque lieu à la même heure solaire |
| Orbite moyenne (MEO) | de 2 000 à 35 786 km | quelques heures | Navigation : GPS (20 200 km), Galileo (23 222 km) |
| Orbite géostationnaire (GEO) | 35 786 km au-dessus de l’équateur | 23 h 56 min | Télécommunications, télévision, météo |
| Orbite très elliptique (type Molnia) | de quelques centaines à près de 40 000 km | 12 heures | Couverture des hautes latitudes |
Au-delà, certains engins sont placés aux points de Lagrange, des positions d’équilibre entre la Terre et le Soleil : le télescope James-Webb se trouve au point L2, à 1,5 million de km de la Terre.
À quoi servent les satellites ?
- Télécommunications : télévision, téléphonie, internet, liaisons maritimes et aériennes.
- Navigation : les systèmes GPS (États-Unis), Galileo (Union européenne), GLONASS (Russie) et Beidou (Chine) permettent de se localiser à quelques mètres près, voire mieux.
- Météorologie : les satellites géostationnaires comme Meteosat et les satellites à défilement fournissent les images et les mesures des prévisions.
- Observation de la Terre : cartographie, agriculture, surveillance des forêts, des glaces et du niveau des mers, aide en cas de catastrophe. Le programme européen Copernicus et ses satellites Sentinel en sont un exemple.
- Science : télescopes spatiaux, étude du Soleil, de la gravité, du champ magnétique.
- Défense : renseignement, alerte, communications militaires.
Comment est construit un satellite ?
Un satellite comprend une plateforme (structure, énergie fournie par des panneaux solaires et des batteries, contrôle thermique, ordinateur, antennes, petits moteurs de correction) et une charge utile, c’est-à-dire les instruments de sa mission : caméras, transpondeurs, horloges atomiques… Sa masse va de quelques kilogrammes pour les nanosatellites (CubeSats de 10 cm de côté) à plus de 6 tonnes pour les gros satellites de télécommunications.
Durée de vie et fin de mission
| Orbite | Durée de vie typique | Fin de vie |
|---|---|---|
| Orbite basse | 5 à 10 ans, parfois moins pour les constellations | Rentrée atmosphérique, où le satellite se désintègre en grande partie |
| Orbite géostationnaire | 15 ans environ | Déplacement vers une orbite « cimetière » 300 km plus haut |
Les satellites hors d’usage, les étages de fusées et les fragments de collisions constituent les débris spatiaux, un problème croissant pour l’avenir de l’espace.
Questions fréquentes
Combien y a-t-il de satellites autour de la Terre ?
En 2025, on comptait plus de 11 000 satellites actifs, et le nombre augmente très vite avec le déploiement des constellations internet. Des dizaines de milliers d’objets supplémentaires sont suivis : satellites morts, étages de fusées et débris.
Peut-on voir des satellites à l’œil nu ?
Oui. Au crépuscule, on voit souvent des points lumineux qui traversent le ciel en quelques minutes sans clignoter : ce sont des satellites éclairés par le Soleil. Les trains de satellites récemment lancés forment des lignes de points spectaculaires.
La Lune est-elle un satellite ?
Oui, c’est le seul satellite naturel de la Terre. Les engins lancés par l’homme sont dits satellites artificiels.