« Intelsat IV » couvre la Terre à l’aide de sept satellites équatoriaux stationnaires au-dessus de l’Atlantique, de l’océan Indien et du Pacifique. Les fréquences porteuses sont de l’ordre de 4 et de 6 MHz. Les amplificateurs embarqués sont alimentés par des
batteries de piles solaires auto-orien-tables ; les dispositifs rayonnants le sont aussi. Enfin, pour assurer au véhicule spatial une certaine stabilité, celui-ci est soumis à un mouvement de rotation.
La technique de transmission s’apparente très fortement à celle des faisceaux hertziens, et les mêmes impératifs apparaissent : puissance d’émission élevée et gain important des dispositifs
rayonnants obtenus par emploi d’ondes électromagnétiques à hyperfréquences et d’antennes au sol à grande surface (de 5 à 30 m de diamètre), relais du type à double changement de fréquence et à tubes à ondes progressives, etc. Actuellement, la capacité de transmission des satellites de la série « Intelsat IV » peut atteindre plusieurs milliers de communications téléphoniques simultanées et permanentes ainsi que plusieurs programmes de télévision.
La technique de l’exploitation s’est aussi considérablement développée.
Un mode d’exploitation actuel est connu sous le nom d’exploitation à accès multiple, qui met en oeuvre les principes de multiplexage en fréquence ou temporel. Ce procédé permet d’établir en permanence d’un point à un autre de véritables circuits géographiquement spécialisés. L’U. R. S. S., de son coté, a développé un important programme de satellites de télécommunications. Elle dispose aujourd’hui de plusieurs dizaines d’engins « Molniya » qui, placés sur des orbites inclinées à 65° sur l’équateur, dont l’apogée se situe vers 40 000 km et le périgée entre 450 et 500 km, ont des périodes de révolution voisines de 12 heures.
Parmi ceux-ci, les « Molniya I », dont le premier exemplaire a été placé sur orbite le 23 avril 1965, assurent le fonctionnement du réseau national soviétique de télécommunications
spatiales « Orbita ». Plus puissants et dotés d’antennes très directives, les
« Molniya II » sont utilisés sur le ré-
seau « Interspoutnik », créé en 1971, qui regroupe, outre l’U. R. S. S., la Bulgarie, Cuba, la Hongrie, la Mongolie extérieure, la Pologne, la R. D. A., la Roumanie et la Tchécoslovaquie.
Mais l’U. R. S. S. met également sur pied aujourd’hui un réseau de satellites géostationnaires, dont le premier spécimen « Radouga 1 » a été placé sur orbite le 22 décembre 1975. Plus modeste, le programme franco-allemand « Symphonie » s’est concrétisé en 1974 et 1975 par le lancement sur orbite géostationnaire de deux satellites de 224 kg, postés par 11° 5′ de longitude O.
Le développement des télécommuni-
cations spatiales conduit désormais de
nombreux pays à vouloir se doter d’un réseau de satellites à l’usage exclusif de leurs liaisons intérieures. Outre l’U. R. S. S., le Canada (satellites
« Anik »), les États-Unis (satellites
« Westar », « Satcom » et « Comstar ») et l’Indonésie (satellite « Palapa ») disposent déjà de satellites de télécommunications « domestiques », tandis que l’Argentine, l’Australie, le Brésil, la Chine, l’Inde, l’Iran, le Japon, etc.
envisagent d’en posséder, à leur tour, d’ici quelques années.
Les satellites météorologiques
Leur mission consiste à prendre des vues de la couverture nuageuse à l’aide de caméras de télévision et de les transmettre au sol à des stations de réception plus sommaires que celles qui sont destinées aux télécommunications.
Le premier programme de satellites météorologiques a été le programme américain « Tiros », dont le premier satellite a été placé sur orbite en avril 1960 et a été suivi de neuf autres exemplaires. D’un poids compris entre 120
et 140 kg, ces satellites étaient en orbite à 700 km d’altitude. La transmission des photos au sol s’effectuait à cadence lente, le temps d’exploration des camé-
ras de télévision étant lui-même très long. Conçus dans un but expérimental, les « Tiros » furent suivis des satellites « Nimbus », véritablement opé-
rationnels. Par rapport aux « Tiros », ces derniers disposent de radiomètres infrarouges qui leur permettent de prendre des photos de nuages de nuit et de mesurer l’albédo terrestre. Enfin, les plus récents peuvent déterminer la hauteur des nuages, la quantité de vapeur d’eau aux différentes altitudes et la répartition de l’ozone dans les hautes couches de l’atmosphère.
Pour remplir leur mission, les satellites météorologiques réclament une stabilisation parfaite par rapport à la Terre ; cette stabilisation est dite trois axes, c’est-à-dire que le satellite conserve une attitude rigoureusement constante par rapport à la Terre ; elle est obtenue à l’aide de détecteurs et de systèmes à jets de gaz et à volants d’inertie.
Certains « Nimbus » ont également été équipés d’un dispositif de stabilisation à gradient de pesanteur, qui présente l’avantage de ne pas consommer d’énergie interne et, par là même, d’avoir une durée de fonctionnement pratiquement illimitée.
Enfin, les satellites météorologiques sont placés sur des orbites quasi polaires, afin de survoler la totalité de la surface du globe, qu’ils photographient deux fois par jour.
Une autre façon d’utiliser des satellites à des fins météorologiques consiste à les placer sur une orbite basse et à leur faire interroger au cours de leur ré-
volution des ballons porteurs de sondes de température, de pression, de vitesse des vents, etc. L’ensemble des résultats est alors retransmis à toutes les stations au sol. Tel est le sens du programme
« Éole » réalisé en 1971-1972 par le Centre national d’études spatiales et qui visait à une connaissance de la circulation atmosphérique dans l’hémisphère Sud. Les ballons plafonnaient à une altitude constante de 14 000 m ; quant au satellite lancé par une fusée américaine « Scout », il évoluait sur une orbite ayant un apogée de 903 km et un périgée de 678 km, inclinée à 50°
sur l’équateur. Outre les indications des instruments de mesure portés par les ballons, il déterminait la position exacte des ballons et la vitesse de dérivation de ces derniers par utilisation de l’effet Doppler.
L’emploi des satellites de météorologie fait maintenant partie des techniques courantes et a permis d’amé-
liorer considérablement la valeur des prévisions, notamment en ce qui concerne la détection des ouragans.
Les satellites géodésiques
Une fois l’orbite d’un satellite déterminée, on peut connaître à chaque instant la position exacte du satellite, qui peut alors servir de point de référence pour des mesures de triangulation à partir du sol, c’est-à-dire pour déterminer les positions relatives de différents points de la surface terrestre. De telles opé-
rations consistent à viser exactement au même instant le satellite à partir de
deux points de la Terre et à mesurer les distances séparant ces points du satellite et les angles sous lesquels celui-ci est vu. Pour les visées du satellite, on a utilisé soit l’émission, à bord de ce dernier, d’éclairs lumineux très intenses, soit l’émission, depuis le sol, d’un pinceau laser qui est réfléchi par des cataphotes portés par le satellite et réceptionné par les stations au sol.
Un certain nombre de satellites
géodésiques ont déjà été mis sur orbite, dont les premiers « Diadème »
et « Diapason », lancés par le lanceur
« Diamant ». Aux États-Unis figurent également les satellites de la série
« Geos ». Ces satellites ont permis une détermination plus précise de la forme et de la masse de la Terre ainsi qu’une meilleure connaissance des variations du champ gravitationnel.
Les satellites astronomiques
Les observations astronomiques faites à partir de la surface terrestre présentent l’inconvénient d’être perturbées par la présence de l’atmosphère, qui absorbe une partie des rayonnements en provenance des astres. D’où l’inté-