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Physique · 术语表

什么是 Orbite géostationnaire？

又称： jour sidéral

Définition 27.9 Physique du lycée · 第 27 章 — Satellites et mouvement planétaire

Un satellite est géostationnaire lorsqu’il reste au-dessus d’un point fixe du sol. Son orbite doit être circulaire, équatoriale, et de période un jour sidéral, $T = 86\,164\,\mathrm{s}$ ( $23\,\mathrm{h}$ $56\,\mathrm{min}$ $4\,\mathrm{s}$ ) : le temps que met la Terre pour tourner une fois par rapport aux étoiles. (Le jour de $24\,\mathrm{h}$ est relatif au Soleil, vers lequel la Terre avance aussi d’un degré par jour.)

示例

Exemple 27.10 (L’altitude géostationnaire)

La troisième loi de Kepler, lue à l’envers, dicte le rayon : $r = \left(GMT^2/4\pi^2\right)^{1/3} = \left(3.98 \times 10^{14} \times (86\,164)^2/4\pi^2\right)^{1/3} \approx 4.22 \times 10^{7}\,\mathrm{m}$ — une altitude $h = r - R \approx 3.58 \times 10^{7}\,\mathrm{m} \approx 35\,800\,\mathrm{km}$ , parcourue à $v = 2\pi r/T \approx 3.1\,\mathrm{km}/\mathrm{s}$ . Tout relais qui « reste immobile » siège sur ce seul cercle au-dessus de l’équateur — il n’y en a pas d’autre.

Exemple 27.11 (La constellation de navigation)

Les systèmes de navigation par satellite font voler une trentaine de satellites à $r \approx 2.66 \times 10^{7}\,\mathrm{m}$ (altitude $\approx 20\,200\,\mathrm{km}$ ), où le Proposition 27.3 donne $T \approx 4.32 \times 10^{4}\,\mathrm{s}$ : un demi-jour sidéral, si bien que chaque satellite retrace sa trace au sol quotidiennement. Votre récepteur compare les temps d’arrivée de leurs signaux d’horloge à des orbites connues au mètre près.

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