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Un accueil de qualité : Mercredi 08 Juin 2011, dans l’après-midi, notre classe de 3ème de Découverte

Professionnelle s’est rendue sur le site de THALES ALENIA SPACE à CANNES LA BOCCA. Nous étions accompagnés de Monsieur GIOANNI, notre professeur principal et de Madame SCOPELLITI, la Conseillère d’Orientation Psychologue du lycée. Dominique BERNARD, responsable Alternance/Stage/Intérim au service Emploi, secondée par Géraldine CARRE, nous ont accueillis à l’entrée principale. Le site étant classé « Secret Défense », nous avons dû échanger nos pièces d’identité contre des badges nominatifs. Elles nous ont ensuite guidés dans une salle de conférence où Eric GENDRE, Responsable du département Assemblage – Intégration – Test (A.I.T), nous a présenté et expliqué le service dans lequel sont managés de nombreux techniciens et ingénieurs.

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1 / A quoi sert un satellite ? De par sa position en altitude dans le ciel, le satellite permet de recueillir et de retransmettre des informations variées et multiples, comme par exemple :

* le satellite d’observation visualise des régions terrestres pour en faire la

cartographie. * le satellite de localisation et de navigation pilote et guide diverses

applications (transport, agriculture, topographie). * le satellite scientifique réalise des expériences multiples et variées. * le satellite militaire renseigne sur des positions névralgiques et stratégiques

(mouvements au sol en cas de conflit).

* le satellite de télécommunications sert à relayer des émissions de télévision, de téléphone, … et « arrose » un grand nombre d’abonnés. Comme il tourne en même temps que la TERRE, il est donc rigoureusement fixe par rapport à elle et se comporte comme une antenne idéale.

* le satellite de météorologie collecte les données fournies par de multiples capteurs terrestres et les redistribues au sol pour être ensuite analysées par les climatologues.

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2 / Combien pèse un satellite ?

Le premier satellite SPOUTNIK a été conçu par les Russes en 1957 et pesait 83,6 kg (le poids d’une personne). Il décrivait une orbite elliptique comprise entre 230 kms et 950 kms et tournait autour de la Terre en 96 minutes. Il a vécu 3 mois. En 1990, on atteignait une tonne pour un satellite

géostationnaire de télécommunications. (par comparaison, une Renault Clio pèse 1 tonne). Aujourd’hui, on atteint quasiment 6 tonnes, avec une durée de vie d’une quinzaine d’années et une puissance de 15000 Watts (par comparaison, on pourrait faire fonctionner 15 fers à repasser).

Depuis le 1er lancement, environ 5500 satellites ont été envoyés dans l’Espace.

3 / Combien coûte un satellite ?

Pour un « petit » satellite de télécommunications de 3 tonnes par exemple, on peut avancer un chiffre supérieur à 200 millions d’€uros. Encore faut-il avoir des éléments de comparaison pour se rendre compte de ce que cela représente…

C’est l’équivalent de 200 villas avec piscine, dans l’arrière pays ou bien 3 avions de ligne AIRBUS « A 320 », ou encore 1 avion de ligne AIRBUS « A 380 » (le plus gros porteur).

Ainsi, c’est bien supérieur à son poids en Or pur : En effet, 1 kg d’Or pur coûte 33000 €uros. (le prix d’une Toyota Prius) Donc 1 tonne d’Or pur coûte 33 millions d’€uros, soit 1000 Toyota Prius Et 3 tonnes d’Or pur coûtent 100 millions d’€uros, soit 3000 Toyota Prius. D’autre part, lorsque le satellite est terminé, il faut procéder à son lancement à l’aide d’une fusée (par exemple ARIANE) et cela coûte encore très cher, environ la moitié du prix du satellite

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4 / Comment un satellite, est-il mis en place dans le ciel ?

A l’aide d’une fusée (ARIANE, par exemple) qui peut en lancer 2 à la fois. Pour améliorer les performances du lancement, le tir a lieu à partir de l’Equateur (par exemple, depuis KOUROU en Guyane).

Pourquoi ? Afin de profiter (gratuitement) de la rotation de la Terre…. En effet, le périmètre de la Terre, à l’Equateur, mesure 40000 km et la Terre effectue un tour complet en 24 heures, c’est à dire que la vitesse tangentielle à KOUROU sera : 40000 km / 24 heures, soit 1666,7 km / heure ou encore 462 mètres / seconde. Ce qui est largement supérieur à la vitesse du Son (341 mètres par seconde).

Bien sûr, l’angle de tir doit être dirigé vers l’Est, de façon à ce que la vitesse de la Terre s’ajoute à la vitesse de la Fusée.

5 / Pourquoi un satellite tient-il en l’air sans tomber ?

Quand il est mis en place sur son orbite (par exemple à 36000 km d’altitude pour un satellite géostationnaire), il reçoit une impulsion au départ et il se met à décrire une trajectoire elliptique. Il reste en équilibre sur sa trajectoire car il est soumis à 2 forces égales et opposées qui le maintiennent en place : F1 : force centrifuge qui tend à l’éjecter vers l’extérieur, dans l’espace. F2 : force due à son poids qui tend à le faire tomber sur la Terre.

TIR

F1

F2

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6 / Quelle est la durée de vie d’un satellite ?

- Pour un satellite de télécommunications géostationnaire : une quinzaine d’années.

- Pour un satellite d’observation : environ 5 ans.

- Pour un satellite scientifique : très variable suivant les expériences réalisées.

En effet, un satellite finit par être hors d’usage pour de multiples raisons : Pour être maintenu en place d’une façon précise, il a besoin d’une réserve d’ergol

qui finit par s’épuiser (l’Ergol est la substance qui fournit de l’énergie aux tuyères d’attitude du satellite)

Pour la production d’énergie électrique,

des cellules solaires fournissent du courant qui alimente des batteries. Et ces batteries subissent des charges et des décharges à répétition qui finissent par les détruire.

Pour le fonctionnement de certains éléments optiques dans un satellite scientifique, on a besoin de consommer de l’hélium liquide pour le refroidissement, et celui ci s’amenuise jusqu’à disparaître.

7 / A quelles contraintes, un satellite est-il confronté ?

Un satellite est situé à très haute altitude et dans le vide absolu. Il subit donc des fortes variations de température :

tantôt très chaud en plein soleil, tantôt très froid dans l’obscurité. Or, à l’intérieur, les équipements électroniques nécessitent d’être maintenus à une température ambiante d’environ 20°C. Pour cela, on utilise des couvertures thermiques de super-isolation, constituées de plusieurs couches de feuilles de mylar aluminisé, séparées les unes des autres par du « voile de mariée ».

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La structure est réalisée avec la technologie « fibre de carbone » associée à un agencement « nid d’abeille » en aluminium. Au cours de sa fabrication, le satellite est soumis à de nombreux tests :

- Test de vibrations mécaniques et acoustiques (simulation du lancement). - Test de vide thermique de chaud et de froid (simulation présence / absence de soleil). - Test de fonctionnement des équipements. - Test de déploiement des panneaux solaires.

Remarque :

Quand le satellite est en place, il est suivi depuis des stations terrestres qui peuvent lui envoyer des ordres pour des corrections éventuelles. Par exemple, en 2001, le satellite de télécommunications « Artémis » s’est retrouvé sur une orbite trop basse, mais grâce à des manœuvres de récupération, il a pu finalement être repositionné et être sauvé.

8 / Comment sont alimentés les composants d’un satellite ? L’ordre de puissance requise est par exemple de 15000 Watts. Cette énergie est fournie à partir du Soleil qui vient frapper des dizaines de milliers de cellules photovoltaiques qui fournissent le courant nécessaire. Pour information : une cellule solaire va délivrer environ 0,3 Volt et 0,3 Ampère. Sachant que la puissance est le produit de la tension par le courant : P = 0,09 Watt (quasiment 0,1 Watt) Donc pour disposer de 15000 Watts, il faudra environ 150000 cellules solaires qui sont réparties sur des volets orientables.

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9 / Où est fabriqué un satellite ? Un satellite est fabriqué dans de nombreux pays. Quant à THALES ALENIA SPACE, c’est le premier fabricant européen de satellites. Et ça se passe à CANNES !

Clap de fin : En résumé, le déplacement en valait vraiment la peine. Nous en avons eu plein les yeux. A cet effet, nous tenons à remercier très sincèrement Dominique BERNARD, Géraldine CARRE et Eric GENDRE qui nous ont accueillis et ont rendu cette visite exceptionnelle. Nous prenons conscience de notre fierté d’être scolarisés dans un lycée, distant de quelques centaines de mètres à peine d’un des principaux leaders mondiaux de concepteurs de satellites. Stéphane GIOANNI (Professeur Principal)

et ses élèves de la classe 3 DP6

HUTINEL