Comment calculer l'altitude H ?

Calculer l’altitude d’un satellite : au-delà de la simple addition

L’altitude d’un satellite est une donnée cruciale pour comprendre son fonctionnement et ses applications. On la définit comme la distance verticale qui sépare le satellite de la surface terrestre. Une simplification courante consiste à la calculer en additionnant l’altitude orbitale (h) du satellite au rayon terrestre (R), souvent résumée par la formule H = R + h. Cependant, cette approche, bien qu’utile pour une première approximation, notamment à l’équateur, masque une réalité plus complexe et mérite d’être nuancée.

En effet, la Terre n’est pas une sphère parfaite mais plutôt un géoïde, une forme irrégulière dont le rayon varie en fonction de la latitude. Le rayon terrestre est maximal à l’équateur et minimal aux pôles. Par conséquent, l’altitude d’un satellite à une latitude donnée ne peut pas être calculée avec précision en utilisant simplement le rayon équatorial.

Pour obtenir une valeur plus précise, il faut considérer le rayon terrestre local (R_local) à la latitude du satellite. La formule devient alors : H = R_local + h.

Déterminer R_local est plus complexe et nécessite des modèles mathématiques sophistiqués tenant compte de l’aplatissement de la Terre aux pôles. Ces modèles utilisent des données géodésiques précises pour calculer le rayon terrestre en fonction des coordonnées géographiques.

De plus, l’altitude d’un satellite peut varier au cours de son orbite, notamment pour les orbites elliptiques. Dans ce cas, “h” représente l’altitude instantanée et “H” l’altitude instantanée par rapport à la surface terrestre, toutes deux variables. L’altitude moyenne est alors un paramètre plus pertinent pour caractériser l’orbite.

Enfin, il est important de distinguer l’altitude géodésique, qui suit la courbure de la Terre, de l’altitude géométrique, qui est la distance radiale par rapport au centre de la Terre. L’altitude généralement utilisée pour les satellites est l’altitude géodésique.

En conclusion, bien que la formule H = R + h puisse servir de point de départ pour une estimation rapide, une évaluation précise de l’altitude d’un satellite nécessite de prendre en compte la forme irrégulière de la Terre et les variations possibles de l’altitude orbitale. L’utilisation de modèles géodésiques et la distinction entre différents types d’altitude sont essentielles pour une compréhension complète de ce paramètre orbital.