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Satellite géostationnaire

Posté par
hdiallo
26-11-24 à 22:28

Bonsoir, aidez-moi svp.
Problème
On donne : Rayon de la terre R = 6400 km ; champ gravitationnel terrestre au sol = 9,8 SI.
1) Un satellite tourne autour de la terre dans le plan équatorial. Son orbite est circulaire de rayon r = 18000 km. Il se déplace vers l'Est.
a) Trouver sa période dans le repère géocentrique.
b) Trouver sa période pour un observateur terrestre situé sur l'équateur (intervalle de temps qui sépare deux passages consécutifs du satellite par la verticale de l'observateur).
2) Le satellite tourne autour de la terre dans le plan équatorial. Il se déplace vers l'Est, son altitude est Z.
Ce satellite est géostationnaire. Que signifie ce terme ? Calculer son altitude Z.
On suppose que la rotation sidérale de la terre est de 24 h.

Posté par
hdiallo
re : Satellite géostationnaire 26-11-24 à 22:29

Quelle est la différence entre les périodes demandées en 1.a) et 1.b) ?

Posté par
gts2
re : Satellite géostationnaire 27-11-24 à 07:41

Bonjour,

La différence est entre référentiel géocentrique (a) et terrestre (b) :

Posté par
hdiallo
re : Satellite géostationnaire 27-11-24 à 08:11

D'accord.
C'est dans quel référentiel la période d'un satellite géostationnaire vaut 86164 s (1 jour sidéral) ?

Posté par
gts2
re : Satellite géostationnaire 27-11-24 à 08:19

Par définition d'un satellite géostationnaire, quelle est sa période dans le référentiel terrestre ?

Posté par
hdiallo
re : Satellite géostationnaire 27-11-24 à 08:39

Un satellite géostationnaire paraît immobile par rapport à un observateur terrestre. Sa période est donc nulle.

Posté par
gts2
re : Satellite géostationnaire 27-11-24 à 08:42

Donc si ce n'est pas le référentiel terrestre ...

Posté par
hdiallo
re : Satellite géostationnaire 27-11-24 à 08:50

Alors il s'agit du référentiel géocentrique où T = 1 jour sidéral.
Donc les réponses attendues aux questions 1.a) et 1.b) sont respectivement T = 1 jour sidéral et T = 0
C'est ça ?

Posté par
gts2
re : Satellite géostationnaire 27-11-24 à 08:56

Où avez vous vu que le satellite de 1a et 1b était géostationnaire ?

Posté par
hdiallo
re : Satellite géostationnaire 27-11-24 à 22:02

Ah d'accord, comme l'énoncé dit qu'il tourne autour de la terre dans le plan équatorial et qu'il se déplace vers l'Est, j'ai aussitôt déduis qu'il s'agit d'un satellite géostationnaire.

Posté par
gts2
re : Satellite géostationnaire 28-11-24 à 06:00

Et on vous le rayon de l'orbite ce qui permet de calculer la période.

Posté par
hdiallo
re : Satellite géostationnaire 30-11-24 à 09:59

Oui, par définition, la période est :

T = \frac {2\pi (R+h)}{v}

Avec v = \sqrt {g_0\frac {R²}{R + h}}  relation obtenue en appliquant le TCI sur le satellite et en projetant sur la normale.

Quand je fais l'application numérique, je trouve

T = 37 798,24 s

Soit T 10 h 29 min 56 s

Posté par
gts2
re : Satellite géostationnaire 30-11-24 à 10:45

La méthode est correcte mais le texte dit : "Son orbite est circulaire de rayon r = 18000 km" et non altitude.

Posté par
hdiallo
re : Satellite géostationnaire 30-11-24 à 20:31

Oups ! Je me suis trompé.

Alors T = 2\pi\sqrt {\frac {r³}{g_0.R²}}

AN : T = 23949,45 s

Soit T 6 h 39 min 9 s



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