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Dans la longue liste des différentes trajectoires qu'un satellite peut suivre dans l'espace, l'orbite géosynchrone fait partie de la grande classe des orbites géocentriquesgéocentriques. Ces dernières désignent, comme leur nom l'indique, les trajectoires décrites par un engin spatial qui tourne autour de notre Planète. La particularité de l'orbite géosynchrone, c'est qu'elle est décrite dans le même sens de rotation que la Terre. C'est-à-dire, d'ouest en est.
La période de l'orbite géosynchrone -- que les anglophones appellent Geosynchronous Orbit (GEO) -- est égale à la période de rotation sidérale de la Terre, soit environ 23 heures 56 minutes et 4,1 secondes. Son altitude se situe exactement à 35.786 kilomètres au-dessus du géoïdegéoïde terrestre. Pour simplifier, on parle souvent d'orbite à 36.000 kilomètres. Une altitude qui situe cette orbite au-dessus des orbites terrestres basses sur lesquelles se trouvent des satellites de télédétection et la Station spatiale internationale (ISSISS) et même des orbites terrestres moyennes, mais en dessous des orbites terrestres hautes.
Environ un quart des satellites qui tournent autour de la Terre sont placés sur une orbite géosynchrone. © dimazel, Adobe Stock
Plusieurs types d’orbites géosynchrones
L'orbite géostationnaire est un cas particulier d'orbite géosynchrone. Celui dans lequel l'orbite est circulaire et présente une inclinaison nulle. Elle se trouve donc dans le plan équatorial. Ainsi un satellite en orbite géostationnaire apparaît immobile par rapport à un observateur situé sur Terre. Une caractéristique exploitée par les satellites de télécommunication ou encore par les satellites météorologiquessatellites météorologiques.
De manière générale, une orbite géosynchrone peut toutefois présenter une inclinaison différente de zéro. Certains satellites géostationnaires en fin de vie sont par exemple placés sur une orbite géosynchrone présentant une inclinaison d'environ 13°. Ils permettent ainsi aux stations polaires de communiquer.
Son excentricité peut également apparaître différente de zéro. Le satellite qui s'y installe ne décrit plus un cercle, mais une ellipse. La trace au sol qu'il laisse alors n'est plus symétrique par rapport à l'équateuréquateur.
