Théorie analytique de la rotation d'un satellite artificiel : application à Hipparcos

Analytical theory of the rotation of an artificial satellite : application to Hipparcos

• Auteur / Autrice : Eric Bois
• Direction : Jean Kovalevsky
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astronomie statistique et dynamique
• Date : Soutenance en 1987
• Etablissement(s) : Observatoire de Paris (1667-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean Kovalevsky, François Barlier, Fernand Nahon, Irène Stellmacher, Jozef C. van der Ha, Catherine Turon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mécanique céleste

Hipparcos (satellite artificiel)

Résumé

Cette thèse présente une théorie analytique de l'évolution d'attitude d'un satellite artificiel en rotation perturbée. La contrainte principale est celle d'une rotation lente fortement perturbée avec l'axe pointant loin d'une position d'équilibre. De plus les trois axes d'inertie du satellite peuvent être inégaux. Une solution formelle est développée au deuxième ordre suivant les puissances d'un petit paramètre caractéristique de l'ordre de grandeur des couples perturbateurs et la théorie peut convenir quelles que soient les forces perturbatrices intérieures ou extérieures susceptibles de créer des couples. Ces couples sont développées en série de Fourier et la théorie s'applique quelle que soit la longueur de ces séries. En effet les coefficients de la solution sont donnés par une loi de formation itérative. Ainsi, dans un premier temps, cette thèse propose les bases et le développement d'une théorie relativement générale tout en restant proche des configurations concrètes pour lesquelles Hipparcos, satellite astrométrique à balayage continu du ciel, est choisi pour référence. Dans un second temps, une application aux contraintes extrêmement exigeantes d'Hipparcos permet d'apprécier le degré d'exactitude et la validité de la solution, puis de montrer la convergence des expressions issues de la théorie, suivant les ordres croissants des développements, et enfin de confirmer et généraliser les hypothèses et l'algorithme établis dans les procédés numériques de calcul du mouvement d'attitude d'Hipparcos par le consortium FAST chargé de la réduction des données de ce satellite. L'influence du rapport intensité résultante des couples perturbateurs-énergie de rotation sur la dérive d'attitude, par rapport à une théorie donnée, est telle que plus celui-ci est faible, plus un ordre faible du développement de la théorie suffit à donner une bonne précision sur la connaissance de l'évolution de l'attitude.