À première vue, les satellites semblent ne pas être affectés par les saisons. Comme l’indique l’AMSAT dans le numéro actuel de son News Service Bulletin (AMS-348), ils subissent néanmoins d’importants cycles thermiques et énergétiques, appelés « été orbital » et « hiver orbital ». Ces phases résultent de la combinaison de la position de la Terre, de la position du Soleil et de l’orbite respective.
Lors de l’été orbital, un satellite se trouve pendant de longues périodes entièrement exposé à la lumière du Soleil et entre peu ou pas du tout dans l’ombre de la Terre. Les panneaux solaires fournissent alors de l’énergie en continu, de sorte que les batteries restent constamment chargées. Cependant, l’effet de refroidissement de l’ombre terrestre fait défaut. La conséquence est une augmentation constante de la température, qui sollicite fortement les batteries, l’électronique de puissance et les matériaux structurels. La gestion thermique devient alors un facteur critique pour la durée de vie du satellite.
À l’inverse, l’hiver orbital représente l’extrême opposé. Ici, le satellite passe une grande partie – parfois presque la totalité de l’orbite – dans l’ombre de la Terre. Les panneaux solaires produisent peu ou pas d’énergie, de sorte que le fonctionnement dépend presque exclusivement des batteries. Les températures chutent drastiquement, rendant nécessaires des éléments chauffants internes pour protéger les composants sensibles du gel. Si l’énergie stockée est insuffisante, des arrêts système ou des dommages irréversibles peuvent survenir.
Ces deux phases comptent parmi les principales causes de défaillance des satellites et constituent un défi majeur pour les développeurs et opérateurs – en particulier pour les petits satellites et les missions radioamateurs, où la masse, le volume et l’énergie sont très limités.
La représentation visuelle de ce sujet provient du réseau TinyGS, une communauté mondiale de stations au sol pour les petits satellites. TinyGS collecte des données de télémétrie et de réception de nombreuses missions et rend ces effets orbitaux visibles et compréhensibles pour les radioamateurs et les opérateurs de satellites. Grâce aux données réelles de température et de batteries, il est particulièrement clair à quel point l’été et l’hiver orbitaux affectent le fonctionnement des satellites.
Site web du réseau TinyGS : https://tinygs.com/
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