La science derrière les satellites

Il y a une plaisanterie chez les géocacheurs disant que nous utilisons des satellites de plusieurs millions de dollars pour trouver des tupperwares dans la forêt. Et en fait… c’est vrai ! Le lancement d’un seul satellite dans l’espace coute entre dix et quatre cent millions de dollars américains.
Il est de notoriété publique que nous avons accès à cette technologie grâce au président américain Bill Clinton, qui a “appuyé sur le bouton” pour désactiver le brouillage civil.

Vingt ans plus tard, la plupart d’entre nous utilisons naturellement le GPS dans nos téléphones, nos voitures ou nos ordinateurs. Mais alors, comment les satellites, éléments fondamentaux de notre jeu préféré, fonctionnent-ils réellement pour nous aider à trouver ces tupperwares ?

Découvrons cela ensemble !

C’est un système composé de plus de 30 GPS (raccourci pour Global Positioning Satellites, Satellites de Positionnement Mondial) qui tournent en orbite en ce moment même. Ils ont tous leur propre trajectoire spécifique, si bien que nous savons précisément où chacun de ces satellites se trouve à un instant donné. Ils envoient des signaux en permanence, à la fois à des stations de contrôle au sol qui s’assurent que les satellites maintiennent leur trajectoire prévue, mais aussi à des récepteurs comme ceux de votre téléphone ou de votre GPS de randonnée.

Lorsqu’il reçoit ces signaux, votre téléphone ou votre GPS utilise alors un processus appelé trilatération pour calculer sa position exacte par rapport à chaque satellite. Mais c’est quoi la trilatération ? Disons simplement que c’est un processus de détermination d’un emplacement en mesurant des distances à l’aide de cercles.

Chaque satellite envoie un signal dans toutes les directions, et si votre récepteur GPS capte ce signal venu du satellite, alors il sait à quelle distance vous vous trouvez par rapport à ce satellite. Vous pouvez donc vous trouver à de multiples endroits à la surface d’une sphère.

Où êtes-vous vraiment ? Impossible de le savoir avec ce seul satellite !

Il faudra trois satellites différents pour déterminer un positionnement en deux dimensions par trilatération, et un quatrième satellite pour rajouter la troisième dimension.

Autrement dit, si vous êtes sur un terrain plat, trois satellites devraient vous suffire pour avoir une position précise, tandis que si vous faites une randonnée en montagne, vous en aurez certainement besoin de quatre. En réalité, votre récepteur GPS capte constamment les signaux de nombreux satellites, et il les utilise tous pour améliorer la précision de votre position.

Vous êtes ici !

Votre récepteur GPS sait maintenant où vous êtes (et encore plus important, où est la géocache !), mais comment va-t-il communiquer cela avec vous ?

Le système de coordonnées géographiques utilise la latitude et la longitude pour étiqueter et localiser chaque endroit sur Terre à l’aide d’un ensemble spécifique de lettres, de chiffres et de signaux. Le système de coordonnées géographiques d’origine remonte au 3ème siècle avant notre ère !

La latitude mesure des points sur la surface de la Terre sur les parallèles, qui sont des lignes virtuelles tracées parallèlement à l’équateur. La longitude mesure les points à la surface de la Terre sur les méridiens, qui sont des lignes virtuelles tracées perpendiculairement à l’équateur.

Tout comme avec la trilatération, si vous ne connaissez que la latitude ou que la longitude, vous pourriez être n’importe où sur une longue ligne autour de la Terre.

Etes-vous au Brésil ou en Indonésie ? Si vous n’avez que la latitude, vous ne le saurez jamais !

Mais dès que vous combinez latitude et longitude, vous pouvez définir votre position exacte à n’importe quel endroit sur Terre !

En fait, vous étiez au Pérou depuis le début !

Du coup, la prochaine fois que vous partirez géocacher, vous pourrez penser à toute la science et la technologie qui se cachent derrière votre smiley !

Amusez-vous bien !

Sarah
Sarah is a French-speaking Marketing Coordinator at Geocaching HQ. She likes cats and musicals, but only separately. In her spare time you can find her knitting, snuggling her cat, and waiting impatiently for the next season of Cosmos.