Exploration des systèmes dynamiques spin-orbite : aspects théoriques et applications (lune, comètes, satellites)

par Fabienne Boudin

Thèse de doctorat en Astronomie fondamentale, mécanique céleste et géodésie

Sous la direction de Eric Bois.

Le président du jury était Nicole Capitaine.

Le jury était composé de Eric Bois, Michèle Moons, Hans Rickman, François Mignard, Michel Rapaport.

Les rapporteurs étaient Michèle Moons, Hans Rickman.


  • Résumé

    Les deux modes de mouvements classiques d'un même corps céleste, orbital et de rotation, sont quasi-généralement modélisés séparément, ce qui ne peut rendre compte pleinement des mécanismes spin-orbite (via couplage, multi-synchronismes, dissipation). En l'occurrence, le système solaire regorge de multiples applications qui seraient utilement explorées par des intégrations couplées. Une méthode générale d'investigation du problème spin-orbite a été conçue et réalisée. A travers la variation de divers paramètres physiques et différentes modélisations, elle s'applique à cerner les effets dus aux couplages, aux interactions spin-orbite ou à différents types de résonances. Une procédure, basée sur des intégrations de modalité spin-orbite, donne l'approche descriptive qualitative des mécanismes et des corrélations induites. Elle aboutit à isoler des relations de causes à effets dans l'espace mixte des phases et des formes. La vision globale de la dynamique est présentée au travers d'un nouvel outil : la cartographie spin-orbite qui représente un véritable panorama synthétique d'un problème spin-orbite donne. Les aptitudes des outils développés résident dans leur rapidité d'emploi et leur adéquation à un grand nombre de degrés de liberté. La spécificité de la méthode a permis de tirer des enseignements généraux sur la stabilité spin-orbite en fonction de paramètres choisis. Par exemple, les librations spin-orbite d'un satellite géostationnaire résultant de différentes asymétries du corps primaire ont été mises en évidence (dans l'optique d'une meilleure détermination du c#2#2 de la Terre). Ou encore, un ralentissement du taux de rotation de la lune résultant d'une interaction spin-orbite a été isolé. Des comètes jusqu'aux satellites naturels ou artificiels, le champ d'applications est vaste et particulièrement riche (figures étendues, interactions de figure-figure, forces non-gravitationnelles, non-rigidité des corps, dissipation, résonances).

  • Titre traduit

    Exploration of spin-orbit dynamical systems : theoretical aspects and applications (moon, comets, satellites)


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  • Détails : 1 vol. (150 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 139-145

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