Position géographique d'un satellite

Manipulons la figure...

La position géographique (Pg) d'un satellite est le point de la Terre situé à la verticale de celui-ci.

La figure montre la trace au sol d'un satellite en orbite circulaire lors de son parcours. Elle résulte de la combinaison des mouvements du satellite et de la Terre. Lorsque cette trace est répétitive, on dit que le satellite est phasé. On peut voir l'influence de l'altitude (dont dépend la période : 3ème loi de Képler) et de l'inclinaison de la trajectoire.

Notations :

• r : rayon de l'orbite
• RT : rayon terrestre
• T : période du satellite
• Tgéo : période de la Terre

Examinons quelques cas particuliers intéressants.

• Le satellite géostationnaire. Choisir l'altitude de manière à avoir T/Tgéo = 1, et l'inclinaison égale à 0° (satellite équatorial : qu'observe-t-on si ce n'est pas le cas ? Pourquoi ? Voir aussi la la courbe de l'analemme).
• Les satellites GPS. La période est la moitié de celle de la Terre (satellites phasés 2/1), et l'inclinaison est de 55° : choisir l'altitude de manière à avoir T/Tgéo = 0,5, et régler l'inclinaison. On peut constater que les satellites ne passent jamais au-dessus des contrées de latitude supérieure à 55°, mais cela n'empêche pas qu'ils y soient visibles. Pour plus de précisions sur la constellation GPS, voir cette figure.
• Les satellites S.P.O.T. Situés à 830 km d'altitude, leur période est beaucoup plus petite. Leur orbite est quasi-polaire : inclinaison de 98,8°. Le phasage est réalisé au bout de 26 jours (369 orbites), et le satellite est héliosynchrone, ce qui lui permet de photographier la Terre en éclairement constant.

Remarque : lorsque T/Tgéo>1, on peut observer le phénomène de rétrogradation.