Satellites : comment restent-ils en orbite autour de la Terre ?

Plus de 10.000 satellites actifs gravitent aujourd’hui autour de la Terre, sans compter les nombreux appareils hors service et débris spatiaux qui contribuent à encombrer l’orbite terrestre. La majorité des satellites se trouve d’ailleurs en orbite basse, c’est-à-dire entre 160 et 2.000 kilomètres au-dessus de la surface terrestre.

Invisibles à l’œil nu, ces satellites sont pourtant indispensables à notre quotidien. Ils nous permettent, entre autres, de communiquer, de nous repérer et de surveiller les conditions météorologiques. Mais une question intrigue : pourquoi ne tombent-ils jamais ?

Comprendre l’orbite : un équilibre précis entre gravité et vitesse

Pour le comprendre, il faut s’intéresser à un principe fondamental de la physique : l’orbite. Contrairement à ce que l’on pourrait penser, les satellites ne flottent pas dans l’espace. Ils sont en réalité en chute permanente vers la Terre.

Comme tous les objets, les satellites sont soumis à la force de gravitation. La gravité les attire donc vers le centre de la Terre. Mais contrairement à un objet qu’on lâche au-dessus du sol, les satellites se déplacent à une vitesse horizontale extrêmement élevée.

C’est cet équilibre entre la gravité et la vitesse qui permet aux satellites de se maintenir sur une trajectoire orbitale. Ils tombent donc en permanence… sans jamais atteindre le sol. Mais cet équilibre reste fragile. La vitesse des satellites joue un rôle essentiel dans le maintien de leur orbite.

28.000 km/h pour ne pas tomber sur Terre

En orbite basse, les satellites se déplacent à environ 28.000 km/h. À 300 km d’altitude, cela leur permet de faire le tour complet de la Terre en seulement 90 minutes. La courbure de leur trajectoire suit celle de la Terre, ce qui leur permet de rester en orbite sans s’en éloigner ni s’en rapprocher.

Si un satellite ralentit, il perd de l’altitude et finit par entrer dans l’atmosphère, où il se désintègre sous l’effet des frottements avec l’air qui le chauffent intensément. À l’inverse, un satellite qui va trop vite peut quitter son orbite et s’éloigner dans l’espace.

Maintenir un satellite en orbite demande donc une grande précision. Sa trajectoire doit être régulièrement ajustée à l’aide de petits moteurs afin de conserver cet équilibre entre la gravité et la vitesse.