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Comment fait-on pour mettre une sonde en orbite d'attente autour d'un point de Lagrange ?

Question posée par un modéliste...

Les funambules cosmiques

Pour représenter le champ gravitationnel d'un astre, on utilise souvent l'image d'un drap élastique déformé et creusé par le poids de ce dernier. On parle alors de puit gravitationnel. Les objets en orbite tournent sur les rebords du puit à une vitesse déterminée par les lois de la gravitation. C'est le cas de la Terre autour du Soleil ou de la Lune autour de la Terre.

 

Lorsqu'on s'intéresse au couple Terre-Soleil, la déformation du drap au voisinage de la planète bleue est un "mélange" entre celle causée par la Terre et celle, bien plus importante, du Soleil (1 330 000 fois plus gros que la Terre et 330 000 fois plus lourd). Si bien qu'on voit apparaître 5 lieux où les 2 attractions gravitationnelles se compensent. Ces points, découverts par J.-L. Lagrange à la fin du 18e siècle, sont répartis autour de la Terre. Si 2 d'entre eux sont stables (un satellite peut s'y trouver en orbite stable), 3 sont dits instables. Ainsi, pour rester au point L1, situé à 1,5 millions de km de la Terre en direction du Soleil, la sonde Soho doit effectuer une orbite autour de ce point fictif dans le plan perpendiculaire à l'axe Terre-Soleil, sans quoi elle sera irrémédiablement attirée ou éjectée par l'un des 2 astres. En pratique, Soho fut amené au voisinage du point L1 et mis sur une orbite dans le plan perpendiculaire, ce qui lui garantit de rester captif. Soho est à ce titre un véritable funambule cosmique.

 

L1 : instable : 1,5 millions de km vers le Soleil. Orbite stable dans le plan perpendiculaire

L2 : instable : 1,5 millions de km en direction antisolaire. Orbite stable dans le plan perpendiculaire

L3 : instable : variable en fonction position autres planètes. Orbite stable dans le plan perpendiculaire

L4, L5 : stable quelle que soit l'orbite, sur orbite terrestre, ~60° du Soleil. Des astéroïdes y sont piégés.

 

http://www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/gtulloue/Meca/Planetes/lagrange.html

http://www.planetastronomy.com/articles/points-lagrange.htm

http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=30854

http://fr.wikipedia.org/wiki/Point_de_Lagrange

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