tiques montés à bord du satellite. Les principaux sont les systèmes à jets de gaz, dans lesquels trois groupes de petites tuyères créent des couples autour des axes de roulis, de tangage et de lacet, et les volants d’inertie. Ceux-ci sont des roues de grande inertie, liées au satellite et mobiles autour de leur axe, la variation de la vitesse de
rotation de ces roues entraînant par réaction une rotation du satellite lui-même. De tous ces dispositifs, c’est le système à jets de gaz qui est de beaucoup le plus employé.
Le contrôle thermique
Les échanges thermiques existant entre les diverses parties d’un satellite et l’espace extérieur sont très différents suivant que ces parties sont dans l’ombre ou éclairées par le Soleil. Il en résulte des différences de température entre les éléments constituant le satellite, et le but du contrôle thermique est de régulariser ces écarts de telle sorte que tous les équipements du satellite soient maintenus dans les limites de tempé-
rature propres à leur fonctionnement.
Le résultat est obtenu par un choix approprié des coefficients de conductibilité thermique et d’émissivité des différents éléments de la structure du satellite. Le problème se complique du fait des variations des échanges thermiques en fonction de la position du satellite sur son orbite ; il faut alors parfois recourir à des variations dans le temps des propriétés optiques de la surface du satellite à l’aide d’écrans mobiles. La mise au point définitive du système de contrôle thermique s’effectue dans des chambres de simulation en même temps que les essais de compatibilité des différents systèmes entre eux, l’ensemble de tous ces essais étant baptisé intégration.
Les essais d’intégration
Ils se déroulent dans des installations où l’on peut reproduire les principales caractéristiques de l’ambiance spatiale, c’est-à-dire le vide et le rayonnement solaire. Pour produire le niveau de vide nécessaire, il faut faire appel à deux pompes montées en série, l’une dite « primaire », de type classique, et l’autre dite « secondaire », qui est soit une pompe à diffusion, soit une pompe cryogénique. On atteint ainsi des vides de l’ordre de 10– 9 mm de mercure. La simulation du rayonnement solaire est réalisée à l’aide de lampes à arc et de systèmes optiques focalisateurs. À
Toulouse, le Centre national d’études spatiales (C. N. E. S.) a mis en place un simulateur spatial dont la chambre
mesure 7,5 m de diamètre et 5 m de hauteur, et qui est actuellement le plus grand d’Europe.
Classification
des satellites
Depuis le lancement de « Spoutnik 1 », le 4 octobre 1957, le nombre de satellites mis en orbite chaque année n’a cessé de s’accroître. D’autre part, alors que les premiers satellites avaient seulement des missions scientifiques, il existe maintenant toute une gamme de satellites d’applications qui apportent d’importantes contributions à la
conquête spatiale.
Les satellites de
télécommunications
Ils ont pour mission de servir de relais aux ondes hertziennes afin de faciliter les télécommunications (téléphonie et télévision) entre des régions très éloignées, en raison des avantages résultant de l’élévation de la hauteur d’antennes émettant des ondes électromagnétiques : plus l’émetteur est disposé haut, et plus la surface couverte ou la portée limite est augmentée.
À partir du sol terrestre, un émetteur pointé sur le satellite envoie à celui-ci un flux d’énergie électromagnétique porteur d’informations. Le satellite réfléchit avec ou sans amplification les ondes et les renvoie au sol sur un dispositif récepteur permettant ainsi de réaliser des bonds de très grandes longueurs.
y Satellites « Écho » (1960). Premiers essais effectués en 1960 par la NASA, ces satellites étaient des ballons aluminisés de 30 à 40 m de diamètre, placés sur orbites quasi circulaires, à 1 600 km environ d’altitude. Irradiés par une source au sol, ils réfléchissaient simplement, et sans direction privilégiée, l’énergie reçue.
Le sol terrestre n’en récupérait qu’une très faible partie ; d’où des puissances d’émission énormes (10 kW sur
une fréquence de l’ordre de 1 000 à 2 500 MHz), des antennes de dimensions importantes et une capacité d’information très réduite (une seule voie téléphonique bilatérale). Enfin, le
déplacement du satellite dans l’espace rendait obligatoire le déplacement correspondant des antennes au sol, ce qui, en raison de leur masse, posait de nombreuses difficultés mécaniques.
y Satellites « Telstar » (1963-1965).
Un premier progrès fut réalisé en dotant le satellite d’antennes de réception et d’émission pointées vers le sol ainsi que d’un équipement local amplificateur. Les fréquences utilisées étaient de l’ordre de 6 000 MHz.
Le satellite étant placé sur orbite entre 900 km (périgée) et 5 500 km (apogée), les servitudes mécaniques au sol ont subsisté, mais la capacité de transmission s’est trouvée considérablement accrue. C’est ainsi que fut réalisée la première liaison inter-continentale entre les États-Unis (Andover) et l’Europe (en France, Pleumeur-Bodou). Les antennes
émettrices et réceptrices sont encore de grand diamètre. La recherche
d’une qualité jointe à une capacité de transmission suffisante nécessite l’utilisation de puissances d’émission élevées et d’équipements de réception à faible bruit (maser ou amplificateur paramétrique). La durée pendant laquelle le satellite est visible à la fois par la station d’émission et par la station de réception est courte, de l’ordre de 20 à 30 mn. Le satellite balayant l’horizon, les antennes qui le suivent sont encore astreintes à de grands dé-
placements en site et en azimut. L’antenne PB 1 de Pleumeur-Bodou pèse 300 t. Constituée d’un cornet de 42 m de long et de 20 m d’ouverture, elle est recouverte d’un radôme sphérique, transparent aux ondes électromagné-
tiques, de 64 m de diamètre, afin de la protéger du vent et des intempéries.
Lors de la « levée » du satellite à l’horizon, les phénomènes de réfraction atmosphérique rendent l’acquisition délicate malgré l’existence de dispositifs automatiques de poursuite.
Les satellites « Relay » appar-
tiennent à cette génération.
y Satellite « Early Bird » (1965-
1969). Un grand pas devait être
franchi avec le satellite géostationnaire « Early Bird ». Avec des satellites à défilement (déplacements
relatifs dans le ciel), seul un grand nombre de satellites se suivant régu-lièrement peut résoudre le problème de la permanence du service, ce qui ne peut aller sans de très grandes complications. Avec le satellite « Early Bird », le problème de la permanence du service est résolu ; le satellite apparaît quasiment fixe dans le ciel.
Mais il doit obligatoirement être placé sur une orbite circulaire équatoriale à 36 000 km de la Terre. Les consé-
quences qui en résultent sont capitales : d’une part, le service peut être assuré de façon permanente ; d’autre part, les équipements au sol n’ont qu’à suivre le satellite dans un angle solide de quelques degrés (le satellite décrit en effet une double boucle en forme de huit autour de sa position centrale) ; d’où un allégement mécanique considérable des dispositifs de pointage. En revanche, l’accroissement de la distance pose de nouveaux problèmes au plan du rapport signal/bruit (le signal est plus faible) et du temps de transmission. Néan-downloadModeText.vue.download 536 sur 621
La Grande Encyclopédie Larousse - Vol. 17
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moins, la capacité atteint 240 circuits téléphoniques.
y Réseau « Intelsat » (1969-1976).
Sur les bases précédentes a été mis en place le réseau de satellites géostationnaires « Intelsat ». Le réseau