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Motifs du choix de l'expérience
Mis à part l'intérêt scientifique de l'étude de la propagation d'ondes TB F dans la magnétosphère, trois motifs particuliers ont conduit au choix de cette étude pour l'expérience du premier satellite scientifique français : la compétence technique acquise par le CNET grâce aux expériences précédentes en fusées; la relative nouveauté d'une telle expérience en satellite; enfin la situation géographique de la France vis-à-vis du champ magnétique terrestre. Le premier point a été exposé dans l'article de M. Voge. Discutons brièvement des deux derniers.

Avant FR-l, il y eut effectivement deux satellites lancés pour faire des études semblables, ceci dans le cadre du programme "LOFTI" du U.S. Naval Research Laboratory (Washington, Etats-Unis). Le satellite Lofti-l a été lancé en février 1961, suivi de Lofti-2 en juin 1963. Malheureusement, suite à des défaillances partielles des fusées porteuses, ils ont été placés tous les deux sur des orbites à faible altitude de périgée, de sorte que leur vie orbitale n'a été que d'un mois dans les deux cas. En conséquence, le nombre de données obtenues a été relativement restreint. Cependant, des ondes TB F provenant d'émetteurs au sol avaient bien été captées par les satellites, et de nombreuses propriétés intéressantes du champ d'ondes avaient été constatées. Les données du programme Lofti ont rendu évident à son début le bien-fondé du programme FR-l, et elles ont ensuite fourni un appui précieux lors de sa préparation. Il n'en reste pas moins vrai que FR-l est le premier satellite conçu pour l'étude détaillée, sur une grande gamme de latitude, de la propagation d'ondes TBF entre le sol et la magnétosphère.

Le dernier motif qui a présidé au choix de l'expérience FR-l est la situation géographique de la France, ou plutôt celle de sa zone conjuguée magnétique. En effet, par un curieux concours de circonstances géographiques, peu de régions habitées de l'hémisphère Nord ont dans l'hémisphère sud des zones conjuguées sur la terre ferme. Pour presque toute l'Amérique du Nord les points conjugués sont dans le Pacifique, et pour presque toute la Russie, ils se situent dans l'Océan Indien. Pratiquement, dans l'hémisphère Sud, seule l'Afrique du Sud conjuguée de la partie Ouest de l'Europe offre des possibilités d'expérience en des points magnétiquement conjugués sur une gamme appréciable de latitude et de longitude. Cet avantage géographique, joint à la circonstance que la zone de réception directe et la zone conjuguée sont bien couvertes toutes les deux par des stations de réception de télémesures, fait qu'il est particulièrement intéressant d'effectuer une expérience du type FR-l avec un émetteur TBF situé en France. Ces divers motifs spéciaux du choix de l'expérience FR-l sont toutefois secondaires par rapport à celui qui constitue l'ensemble de ses buts scientifiques.

Buts de l'expérience
On peut distinguer deux buts principaux
• étude de la propagation d'ondes TB F artificielles du sol jusqu'à la magnétosphère.
• étude-des irrégularités dans la répartition de l'ionisation dans la magnétosphère.
A ceux-ci s'ajoutent quatre buts secondaires :

- étude du coefficient de transmission de la basse ionosphère.
- étude de la propagation des ondes TBF le long des lignes de force du champ magnétique terrestre.
- étude de l'impédance des antennes électriques.
- étude du bruit naturel TB F. Analysons successivement ces différents buts de l'expérience.

Propagation d'ondes T B F
Les signaux T B F captés par le satellite permettront de déterminer les propriétés des ondes correspondantes. Des caractéristiques des signaux reçus, on se propose de déduire :

- l'intensité des ondes à proximité du satellite.
- leur direction de propagation.
- leur polarisation.
- leur effet Doppler.
- l'admittance d'onde, c'est-à-dire le rapport de l'intensité des champs magnétique et électrique dans le plan du front d'onde.
- l'indice local de réfraction des ondes, qui peut être obtenu de deux façons, soit par les mesures de direction de propagation et d'effet Doppler, soit par les mesures d'admittance d'onde.

Tous ces résultats seront confrontés avec les prévisions théoriques qui assimilent le champ local à celui d'une onde plane.

 

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