July 2, 2014

Starlette, 1ère boule à facettes de l’Espace

Les discothèques ne sont pas les seules à avoir leurs boules à facettes. La Terre aussi. Une dizaine lui tournent autour. La première a été lancée en 1975 par le CNES : une Starlette était satellisée.
Credits: CNES, 1975.

Si Starlette est une sphère recouverte de 60 réflecteurs en verre de quartz, ce n'est pas pour faire danser les terriens mais pour leur tirer dessus avec des faisceaux lasers qu'elle renvoie. Le temps mis par l’impulsion lumineuse pour faire un aller-retour permet de mesurer précisément la distance entre la surface terrestre et le satellite. Starlette est-elle plus proche de la Terre lorsqu'elle survole telle ou telle région ? Et là, plus éloignée ? Ces distances changent-elles au cours du temps, des mois, des années ?


Starlette est en effet une grande sensible. Du haut de son orbite située à 812 km d'altitude, elle « ressent » les anomalies du champ de gravité (liées par exemple aux montagnes sous-marines) et les marées océaniques. Cette sensibilité, Starlette la doit notamment à un cœur bourré d'uranium non radioactif, un matériau très dense qui lui confère un poids conséquent : 52 kg pour un diamètre de 25 cm ! « Si on veut la prendre à bout de bras, on reste collé au sol » souligne Michel Lefebvre, responsable du département de géodésie spatiale du CNES dans les années 70, aujourd'hui retraité.

« Mais les variations de distance mesurées par Starlette sont aussi dues aux mouvements des stations terrestres qui sont ancrée sur des plaques tectoniques et bougent d'un à quelques cm par an. Les stations terrestres bougent également sous le phénomène des marées terrestres. Comme les océans, les surfaces continentales sont sensibles à l'attraction du Soleil et de la Lune. A Toulouse par exemple, l’amplitude à la verticale est de 20 cm toutes les 12 heures. » Starlette a permis de mesurer ces différents phénomènes. Aujourd'hui, elle est utilisée comme référence de calibration des mesures laser et devrait le rester pour les 10 000 prochaines années !

Insensible aux forces de frottement, Starlette n'est en effet pas prête de retomber de son orbite. Pas mal pour une Starlette née « sans un sou » un midi de 1972 dans la cafétéria du CNES à Brétigny-sur-Orge. « Il y avait une longue queue à la cafétéria. Jean-Claude Husson, responsable des programmes Terre et Planètes au CNES, nous a alors informé qu'une nouvelle version du lanceur Diamant-B était en préparation mais qu'aucun passager n'était prévu et qu'il n'y avait pas d'argent pour en réaliser un. Au café, nous avions les 1ers paramètres orbitaux et le 1er brouillon de la mission scientifique. Après un échange avec le Smithsonian Astrophysical Observatory aux États-Unis avec lequel nous travaillions depuis 1968, les 1ères caractéristiques de notre satellite boule étaient établis » se souvient ce pionner français de l’altimétrie et de l’océanographie spatiale, l'un des pères du satellite franco-américain Topex-Poséidon et de Mercator Ocean.

Et ne croyez pas que les boules à facettes spatiales soient démodées : en février 2012, le satellite italien LARES a été lancé depuis Kourou lors du vol inaugural de la fusée européenne Vega. Objectif ? Tester la théorie de la relativité d'Einstein !

Mais aussi

Pourquoi une boule ronde ? « Sa forme sphérique permet de ramener les mesures au centre de masse du satellite. Cette forme limite aussi les forces de surface dues au freinage atmosphérique et à la pression de radiation solaire » indique Michel Lefebvre.

Starlette tourne-t-elle sur elle-même comme les boules à facettes des discothèques ? « Oui, mais très lentement. Il y a toujours un mouvement liée à la pression de radiation solaire, mais celle-ci est très faible car elle est proportionnelle au rapport surface/masse » explique l'expert.

Pourquoi dit-on que Starlette est un satellite « passif » ? Parce qu'elle n'a aucun matériel électronique à bord.

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