Orbite de Molniya
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2008-07-06T10:20:15Z
JB
5012
« un apogée » ; wikilien
'''L'orbite de Molniya''' est une catégorie d'[[Orbite terrestre|orbites]] très elliptiques, inclinée à 63,4° par rapport au plan de l'[[Équateur céleste|équateur]] et d'une [[Période de révolution|période]] de 12 heures. Son [[apogée]] est proche de 40000 km et son [[périgée]] proche de 1000 km. Un satellite placé sur cette orbite passe la plupart de son temps au dessus de sa zone d'activité utile pour laquelle il a été conçu, un phénomène appelé ''angle de saturation d'[[apogée]]''.
L'orbite de Molniya doit son nom à la série de [[Satellite de communication|satellites de communication]] [[Russie|russes]] '''Molniya''', qui utilisent ce type d'orbite depuis le milieu des années [[1960]]. Les orbites de Molniya ne sont pas limitées aux [[Orbite terrestre|orbites terrestres]] mais peuvent être appliquées à tout [[astre]] pour lequel les variations séculaires de la longitude du nœud ascendant et de l'argument du périgée en raison de l'aplatissement de l'astre ont des effets dominants sur le satellite.
{{loupe|contenu=Voir l'article [[Satellite de communication#Satellites en orbite de Molniya|Satellites de communication en orbite de Molniya]].}}
==Propriétés==
Pour avoir un [[apogée]] dont la position apparente dans le ciel se répète d'une orbite à l'autre, la [[Période de révolution|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 justement là ou la couverture d'un satellite géostationnaire est la plus mauvaise, voir nulle. Les [[Russie|russes]], [[Canada|canadiens]] et [[Suède|suédois]] utiliseront la proximité avec le pôle nord.
Mais l'aplatissement du [[Terre|globe terrestre]] perturbe l'argument du périgée, donc même si l'apogée est au départ dans l'hémisphère 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 que l'orbite de Molniya utilise une inclinaison de 63,4°, inclinaison pour laquelle ces perturbations sont nulles.
[[Image:molniya.jpg]][[Image:Molniya3D.PNG|400px]]
==Utilisation==
Pour 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 [http://www.astronautix.com/craft/molniya1.htm Molniya 1-01], lancé le [[21 août]] [[1965]].
Des satellites [[États-Unis|américains]] utilisent aussi ce genre d'orbite, dont le réseau [[Satellite Data System]] et la constellation de [[Sirius Satellite Radio]]. Selon certaines sources, le système soviétique [[:en:Fractional Orbital Bombardment System|FOBS]] 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.
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]].
==Calcul de la dérive du périgée==
Afin de s'assurer que la position de l'[[apogée]] dans le plan orbital ne soit pas influencée par des perturbations , une [[inclinaison]] de 63,4° a été choisie. Ceci résulte du calcul de l'[[argument du périgée]] de façon à ce qu'il reste constant sur une longue période.
La dérive quotidienne de l'argument du périgée pour une orbite terrestre se calcule avec l'expression suivante :
:<math>\Delta \omega_{jour} = 4.98^\circ \left( {\frac{{R_{E} }}{a}} \right)^{\frac{7}{2}} \frac{{5\cos ^2 i - 1}}{{\left( {1 - \varepsilon ^2 } \right)^2 }}</math>
avec :
*<math>R_E\,</math> est le rayon de la Terre,
*<math>a\,</math> est la longueur du [[Grand axe|demi-grand axe]],
*<math>i\,</math> est l'[[inclinaison]], et
*<math>\varepsilon\,</math> est l'[[excentricité orbitale]].
Le membre de droite s'annule pour une inclinaison de 63,4° qui est la valeur retenue pour l'orbite Molniya. Mais le membre s'annule aussi pour une inclinaison de 116,6°.
==Détail intéressant==
Le nom de l'orbite de Molniya vient du nom russe pour '''foudre'''. Le nom est approprié, car le satellite passe relativement près de la Terre à son périgée, donc à une vitesse très élevée, de l'ordre de 10 km/s. Le satellite russe '''Molniya''' fut le premier envoyé dans l'[[Espace (cosmologie)|espace]] avec une telle orbite, il a donc donné son nom à ce type d'orbite.
==Références==
*[http://www.braeunig.us/space/orbmech.htm Orbital Mechanics] par [[Robert A. Braeunig]]
*[http://www.astronautix.com/craft/molniya1.htm Molniya-1 spacecraft] par [[Mark Wade]] de l'[http://www.astronautix.com Encyclopedia Astronautica]
==Liens internes==
* [[Orbite terrestre]]
* [[Période de révolution]]
* [[Satellite de communication]]
* [[Satellite Data System]]
* [[Sirius Satellite Radio]]
==Liens externes==
* [http://www.astronautix.com/craft/molniya1.htm Molniya 1-01]
* [[:en:Fractional Orbital Bombardment System|FOBS]]
* [[:en:Argument of perigee|Argument du périgée]]
{{Portail|astronautique|astronomie}}
[[Catégorie:Orbite terrestre|Molniya]]
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