Influence du champ magnétique terrestre sur le mouvement d'un satellite autour de son centre de gravité

Résumé On étudie l'effet du champ magnétique terrestre sur le mouvement d'un satellite autour de son centre de gravité. Le satellite possède une symétrie dynamique et un moment magnétique propre dirigé suivant l'un des axes principaux d'inertie; le champ magnétique terrestre est assimilé au champ d'un dipôle dont les pôles coïncident avec les pôles terrestres. On néglige les perturbations de la trajectoire du satellite qui est supposée circulaire. La position du satellite par rapport à son centre de gravité est repérée dans un système d'axes lié au plan de l'orbite et le mouvement est décrit à l'aide des angles d'Euler , , . La symétrie sphérique et le choix du moment magnétique sur l'un des axes d'inertie permettent d'éliminer l'angle .La solution pour et peut se développer en séries de puissance d'un petit paramètre . Les séries convergent pour ||<1.Lorsque le moment magnétique est faible on la rotation du satellite rapide, est faible. Les développements sont calculés effectivement jusqu'à ².La comparaison des résultats avec l'intégration numérique du système d'équations différentielles est satisfaisante.

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The effect of the Earth's magnetic field on the motion of a satellite around its centre of mass is investigated. The satellite is assumed to be dynamically symmetric and to be magnetized in the same direction as that of a principal axis. The Earth's magnetic field is assumed to be a dipole field whose poles coincide with the rotation poles of the Earth. The satellite's orbit is circular and perturbations are neglected. The position of the satellite with respect to its centre of mass is given with respect to a coordinate system fixed in the orbital plane and the motion is described by Euler's angles , , . The spherical symmetry and the coincidence of the magnetic moment with a principal axis allow one to eliminate the angle .The solution for and , can be expanded in power series for small parameter .The series converge for <1. is small for a small magnetic moment or a high angular velocity of the rotating satellite. The terms of the expansion of the series are calculated up to ².The comparison of the results with those obtained by numerical integration of the differential equation is satisfactory.