Orbite de Molniya

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L'orbite de Molniya est une catégorie d'orbites très elliptiques, inclinée de 63.4° par rapport au plan de l'équateur et d'une période de 12 heures. Un satellite placé sur cette orbite passe la plupart de son temps au dessus de sa zone d'action, un phénomène appelé angle de saturation d'apogée. L'orbite de Molniya doit son nom à la série de satellites de communication russes Molniya, qui utilisent ce type d'orbite depuis le milieu des années
Orbite de Molniya

L'orbite de Molniya est une catégorie d'orbites très elliptiques, inclinée de 63.4° par rapport au plan de l'équateur et d'une période de 12 heures. Un satellite placé sur cette orbite passe la plupart de son temps au dessus de sa zone d'action, un phénomène appelé angle de saturation d'apogée. L'orbite de Molniya doit son nom à la série de satellites de communication russes Molniya, qui utilisent ce type d'orbite depuis le milieu des années 1960. Les orbites de Molniya ne sont pas limitées aux orbites terrestres mais peuvent être appliquées à tout astre (pour lequel les variations séculaires de la longitude du noyau ascendant et de l'argument du périgée en raison de l'aplatissement de l'astre ont des effets dominants sur le satellite).

Propriétés

Pour avoir une apogée immobile, la période orbitale doit diviser 24h de façon paire. Une période de 12 heures donne donc deux apogées et deux périgées, une période de 6 heures en donnerait quatre de chaque type. Une inclinaison importante permet à l'apogée d'être proche du pôle nord ou sud (les russes, canadiens et suédois utiliseront la proximité avec le pôle nord), justement là ou la couverture d'un satellite géostationnaire est la plus mauvaise, voir nulle. En général, l'aplatissement de la Terre perturbe l'argument de périgée, donc même si l'apogée est au départ proche du pôle Nord, elle va progressivement se déplacer, à moins que la trajectoire ne soit régulièrement corrigée avec les propulseurs du satellite. C'est pour éviter cette dépense supplémentaire en carburant, l'orbite de Molniya utilise une inclinaison de 63.4°, inclinaison pour laquelle ces perturbations sont nulles. Image:molniya.jpg400px

Utilisation dans les télécommunications

L'orbite de Molniya permet une couverture 24h sur 24 des régions polaires avec une constellation de 3 satellites. Le premier satellite lancé sur cette orbite fut le , lancé le 21 août 1965. Des satellites américains utilisent aussi ce genre d'orbite, dont le réseau Satellite Data System et la constellation de Sirius Satellite Radio.

Autres usages

L'orbite de Molniya ne peut pas être appliquée à des engins spatiaux habités, car elle franchit 4 fois par jour les zones de très hautes radiation de la Ceinture de Van Allen. Selon certaines sources, le système soviétique anti-missile fonctionnait en imitant un satellite standard voyageant sur une orbite de Molniya. Des satellites américains secrets d'espionnage appelés Jumpseat, et leurs successeurs appelés Trumpet utiliseraient également les orbites de Molniya.

Calcul de la dérivation

Afin de s'assurer que la position de satellite à son apogée ne soit pas touchées par des perturbations d'orbite, une inclinaison de 63.4° a été choisie. Ceci résulte du calcul de l' de façon à ce qu'il reste constant sur une longue période. L'évolution quotidienne de l'argument de périgée pour une orbite terrestre est calculable de la façon suivante : :\Delta \omega_ = 4.98^\circ \left( \frac \right)^\frac \frac5\cos ^2 i - 1\left( 1 - \varepsilon ^2 \right)^2 avec :
-R_E\, est le rayon de la Terre,
-a\, est la longueur du demi-grand axe,
-i\, est l'inclinaison, et
-\varepsilon\, est l'excentricité orbitale. L'équation est égale à zéro pour une inclinaison de 63.4°.

Détail intéressant

Le nom de l'orbite de Molniya vient du nom russe pour foudre. Le nom est approprié, car le satellite passe proche de la Terre à une vitesse très élevée. Le satellite russe Molniya fut le premier envoyé dans l'espace avec une telle orbite, il a donc donné son nom à ce type d'orbite.

Références

- par Robert A. Braeunig
- par Mark Wade de l' ==
Sujets connexes
Apogée   Canada   Ceinture de Van Allen   Espace (cosmologie)   Excentricité orbitale   Grand axe   Inclinaison   Orbite terrestre   Période de révolution   Russie   Sirius Satellite Radio   Suède  
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