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Prototype Intelsat 5

Les satellites de télécommunication géostationnaires sont lancés au-dessus de l’équateur et tournent à près de 36 000 km d’altitude à la même vitesse angulaire que nous, et nous apparaissent comme fixes.

Satellite en orbite géostationnaire

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Intelsat 5 est représenté à taille réelle et pèse à peu près 2 tonnes.

Intelstat 5

De manière générale, un satellite comporte 2 parties principales :
– La plate-forme comprend tous les systèmes destinés au bon fonctionnement du satellite (système d’alimentation en énergie, système de propulsion, de stabilisation… et les antennes de communication avec la Terre).
– La charge utile est composée des instruments spécifiques à chaque mission, pour un satellite de télécommunications : un récepteur, des répéteurs, des antennes…

Plus précisément :
Panneaux solaires : composés de cellules photoélectriques qui transforment l’énergie reçue par le soleil en énergie électrique et assurent ainsi l’alimentation électrique des appareils. L’énergie produite est soit utilisée directement par les systèmes, soit stockée dans les batteries quand le satellite n’est plus éclairé (passage derrière la Terre).
– D’antennes qui assurent l’émission et la réception des signaux.
– D’un réservoir de carburant pour le maintien en orbite.
– D’un ordinateur de bord qui traite les informations de l’ensemble des équipements et qui pilote leur fonctionnement.
– De systèmes spécialisés de contrôle et de maintenance du satellite : antenne de télémétrie et télécommande, faisceau de tuyères (correction d’orbite).
– Le prototype d’Intelsat 5 est recouvert d’un papier doré : le Mylar, une couverture d’isolation thermique.

Le chaud et le froid sont des notions bien réelles dans l’espace. Un satellite embarque des batteries et des composants électroniques qui fonctionnent dans une plage donnée de températures (entre 10°C et 50° C). Pour faire face à des écarts importants de températures (entre – 150°C et 150°C), des revêtements réfléchissants et absorbants couvrent le satellite.

 Dans l’espace, un satellite est soumis à de rudes épreuves :
– Variations de températures, impacts de déchets d’engins spatiaux… Les matériaux utilisés doivent répondre à d’excellentes qualités de rigidité, de résistance et de stabilité thermique.
– Forces perturbatrices (frottements atmosphériques, attraction lunaire et solaire…) qui modifient sa trajectoire. Le satellite doit être contrôlé régulièrement pour ne pas « dérailler » ou, comme disent les spécialistes, être « maintenu à poste ». A partir du centre de contrôle, sont effectuées des corrections de latitude et de longitude.

Quand les réservoirs sont vides ou les batteries hors d’usage, les satellites inutilisables dérivent. Aujourd’hui, pour éviter que l’espace ne devienne une véritable poubelle , 2 solutions s’offrent aux vieux satellites :
– Les satellites géostationnaires sont élevés sur une orbite appelée « cimetière » (environ 39 000 km).
– Pour les autres orbites, les satellites sont placés sur une orbite plus basse. Ils « tombent » ainsi plus rapidement sur Terre (détruits en entrant dans l’atmosphère, certains éléments finiront leur chute en mer).

Les agences spatiales ont pris consciences tôt du problème des débris qui a conduit à mettre en place un comité inter-agences, l’IADC52, qui a proposé des recommandations concrètes : élimination en fin de vie de toutes les énergies stockées à bord, diminutions des sangles, boulons…

– Satellites pour téléphone satellitaires
Applications à l’aide des satellites de télécommunications