6 Août 2003

Les débuts des télécommunications spatiales

Les premiers satellites de télécommunications sont des satellites passifs : leur mission se résume à réfléchir un signal d’une station terrienne à l’autre. La mise au point des satellites actifs leur permet de recevoir les signaux hertziens, de les amplifier plusieurs milliards de fois et de les ré-émettre vers le sol. Les premières liaisons satellites entre les Etats-Unis et la France sont ainsi réalisées en 1965.
 
Le saviez-vous ?
Un ballon en orbite
Le premier satellite expérimental, précurseur des satellites de télécommunications, est lancé le 12 août 1960. Echo 1, satellite américain, est une grosse boule de 30 m de diamètre, gonflée en orbite, et recouverte d’aluminium. Le satellite est passif : il n’est destiné qu’à réfléchir les ondes reçues des stations au sol. Mais le signal ré-émis est très affaibli.
Les premiers satellites sont dits à défilement en orbite basse : proches de la Terre, ils sont en effet faciles à mettre en orbite et à des distances raisonnables pour effectuer des transmissions hertziennes. En raison de leur déplacement par rapport au sol, ils ne permettent les communications que pendant quelques minutes. Pour avoir des liaisons permanentes, différentes possibilités sont utilisées :
  • l’orbite elliptique, fortement allongée, dont l’apogée (40 000 km d’altitude), située à la verticale de la station au sol, fournit une période de couverture intéressante ;
  • les constellations, constituées d’un grand nombre de satellites à défilement, permettent d’avoir une continuité dans les communications et une couverture globale de la Terre ;
  • l’orbite géostationnaire, circulaire, sur laquelle le satellite est fixe par rapport à la Terre est la solution la plus économique et la plus intéressante. A 35 786 km d’altitude, le satellite tourne à la même vitesse que la Terre et sa trace au sol est un point sur l’équateur. 3 satellites géostationnaires, correctement positionnés, suffisent à couvrir l’ensemble de la planète entre +/- 80° de latitude.

La ceinture de Clarke, représentant tous les satellites en orbite géostationnaire. Malgré une circonférence de 264 000 km, cette orbite doit être régulièrement libérée des vieux satellites afin d’éviter la saturation et les interférences.

Aujourd’hui, la plupart des satellites de télécommunications sont géostationnaires. Des constellations de satellites à défilement restent incontournables pour des applications spécifiques comme le GPS (Global Positioning System : positionnement d’utilisateurs terrestres par satellite), nécessitant une couverture en tout point du globe par plusieurs satellites simultanés.

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