Pourquoi les sondes spatiales tournent sur elles‑mêmes ?

Pourquoi les sondes spatiales tournent‑elles sur elles‑mêmes ? C’est pour donner de l’inertie à leur axe et ainsi stabiliser leur direction ? (*) Pour une autre raison ?

(*) Je me souviens, j’avais une toupie, et quand elle tournait vite, il y avait une sorte de raideur qui faisait qu’il était difficile de la faire obliquer ou changer d’orientation, alors que c’était facile quand elle ne tournait pas, et alors je pense à ça en premier lieu.

Je suis bête, je me souvenais à peine du principe et ne me souvenais plus du nom ; ça s’appel l’effet gyroscopique : Gyroscopes (sciencetech.technomuses.ca). Si ça ne vous amène pas directement à la section sur le gyroscope, descendez dans la page.

Et surtout cette page confirme que c’est bien pour cette raison que certains engins spatiaux tournent sur eux‑même :



Je crois ne pas avoir rêvé, il me semble que ce ne sont pas que les satellites, et que les vaisseaux emportant des robots et des sondes, tournent aussi sur eux‑même pendant le voyage. Ou alors ce ne sont que les animations qui l’inventent ?

Cet effet permet de les stabiliser, de même une balle tiré d'une carabine va avoir le même effet, grâce aux rayures du canon l'ogive forcée prend ce mouvement et ainsi conserve une trajectoire précise.

Les satellites tournent aussi sur eux‑mêmes, pour éviter de subir des contraintes mécaniques et thermiques trop fortes entre la face au Soleil et la face à l’ombre. À 100 km d’altitude, il peut faire jusqu’à 125℃ au Soleil et -100℃ à l’ombre. Faire tourner les satellites permet de répartir la chaleur et de modérer les contraintes.

C’est expliqué dans la conférence ci‑dessous, aux environs de 00:11:00.

On peut imaginer que le même principe s’applique aux sondes spatiales.

Il précise que quand une sonde où un satellite doit pointer un appareil de détection dans une direction précise, pour observation, et qu’une rotation n’est pas permise, alors il n’y a pas d’autre choix que de concevoir l’engin pour qu’il résiste aux contraintes mécaniques dues à la différence de température.


De Gravity à Interstellar, de Newton à Einstein, la gravité sans pesanteur — CEA Saclay

Les lanceurs peuvent aussi devoir un peu tourner sur eux‑mêmes, pour incliner leur orbite. C’était le cas de Saturne Ⅴ qui a envoyé les astronautes de la mission Apollo sur la Lune.

Why does a rocket need to roll going into orbit? — Vintage Space — 2016


C’est même pour rendre facilement observable la rotation des fusées sur elles‑mêmes, qu’elles ont souvent été décorées d’un motif en damier noir et blanc. Pour anecdote, ce motif a posé quelques problèmes, comme les zones noires chauffaient à la lumière du Soleil.

Why was the Saturn V black and white? — Vintage Space — 2014