PREMIERS SATELLITES ARTIFICIELS : .

L’ère spatiale commence lors du lancement du premier satellite artificiel : Spoutnik 1 est placé en orbite terrestre par l’URSS le 4 octobre 1957 (Spoutnik signifiant « compagnon »). .
.Spoutnik 1 est une sphère d’aluminium de 58 cm de diamètre et pèse 83 kg. Il tourne autour de la Terre en un peu plus de 96 minutes, évoluant sur une orbite elliptique de 947 km d’apogée et 228 km de périgée. Il se désintègre le 4 janvier 1958 en rentrant dans les couches denses de l’atmosphère. .
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Spoutnik 1 est suivi le 3 novembre 1957 par Spoutnik 2, un engin de 508 kg embarquant à son bord le premier être vivant lancé dans l’espace : la chienne Laïka, qui survit une semaine. Spoutnik 2 retombe le 14 avril 1958. .

Alors que Spoutnik 2 est encore en orbite, les États-Unis lancent leur premier satellite, Explorer 1, depuis cap Canaveral, en Floride, le 31 janvier 1958. Objet cylindrique de 15 cm de diamètre et de 203 cm de longueur, pesant 14 kg, Explorer 1 transmet pendant 112 jours des mesures sur les rayons cosmiques et les micrométéorites, qui conduisent notamment à la découverte des ceintures de radiations (ceintures de Van Allen). .
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Le 17 mars 1958, les États-Unis lancent leur deuxième satellite, Vanguard 1, un petit satellite de 16 cm de diamètre et 1,5 kg seulement (il est surnommé « Pamplemousse » en raison de sa taille) : l’étude précise des variations de son orbite met en évidence les irrégularités de la forme du globe terrestre. Premier satellite équipé de panneaux solaires, il peut fonctionner grâce à cette énergie pendant plus de 6 ans.

MISSIONS LUNAIRES INHABITEES : .
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En tant que plus proche voisine de la Terre, la Lune a été l’objectif de nombreuses missions spatiales. En 1958, les premières tentatives de sondes lunaires des États-Unis et de l’URSS échouent. La sonde russe Luna 2, lancée le 12 septembre 1959, atteint la Lune 36 heures plus tard. À partir de cette date, de nombreux tirs lunaires sont effectués par les deux pays, avec des résultats divers. Les premières photographies de la face cachée de la Lune sont prises par Luna 3, lancée par les Russes le 4 octobre 1959. L’une des missions les plus fructueuses est Ranger 7, lancé par les États-Unis le 28 juillet 1964. Avant de s’écraser dans la région de Fra Mauro, il transmet 4.316 images du sol lunaire, vu depuis des altitudes comprises entre 300 m et 1.800 km environ. .
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Partie le 31 janvier 1966, Luna 9 réalise le premier alunissage en douceur, suivie par Surveyor 1 le 30 mai de la même année. Ce dernier transmet vers la Terre 11.150 photographies en gros plan de la Lune. .
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Malgré l’intérêt des différentes données scientifiques recueillies, l’objectif majeur demeure de faire marcher un homme sur la Lune. Pour y parvenir, un grand nombre de vols inhabités préparatoires sont accomplis, parmi lesquels ceux de Surveyor 3 et 5, qui se posent sur la Lune en douceur, en 1967, après un voyage d’environ 2 jours. Les deux sondes renvoient sur Terre un grand nombre d’images de la surface lunaire. Surveyor 3 prélève des échantillons du sol lunaire et les examine avec une caméra de télévision. Surveyor 5 analyse chimiquement le sol lunaire, en utilisant une technique de diffusion de particules alpha : il s’agit de la première analyse d’un corps extraterrestre effectuée sur place. .
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Entre 1966 et 1967, le programme Lunar Orbiter prépare le terrain pour les missions Apollo. Cinq orbiteurs tournent autour de la Lune, prenant des milliers de photographies permettant le choix des futurs sites d’alunissage. .
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Deux autres missions lunaires automatisées sont à mettre à l’actif de l’URSS : Luna 16, lancée le 12 septembre 1970, récupère environ 113 g de sol lunaire, placés dans un container scellé et réexpédié vers la Terre. Luna 17, lancé le 10 novembre 1970, fait parcourir la Lune à Lunokhod 1 (« marcheur lunaire »), un véhicule automatisé muni d’une caméra de télévision et de batteries solaires. Durant 10 jours lunaires, le véhicule, contrôlé depuis la Terre, se déplace de 10,5 km, retransmettant des images et des données. Luna 21, en 1973, renouvelle cette performance, en déposant Lunokhod 2 sur la Lune.

SATELLITES SCIENTIFIQUES : .
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La technologie spatiale devenant de plus en plus fiable, une large variété de satellites est construite. Les scientifiques sont très motivés à l’idée d’obtenir des informations précises sur la Terre, le Soleil, les étoiles et l’espace en général, informations qu’ils ne peuvent recueillir depuis le sol, en raison de l’atmosphère terrestre (hormis, d’une façon limitée, par l’utilisation de ballons opérant à grande altitude). .
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Dans les années 1960-1970, de nombreux satellites astronomiques sont lancés par les Américains : les observatoires solaires orbitaux OSO (Orbiting Solar Observatories) étudient le rayonnement ultraviolet et les rayons X et gamma du Soleil ; les satellites Pioneer étudient les rayons cosmiques, le vent solaire et les caractéristiques électromagnétiques de l’espace ; les observatoires astronomiques orbitaux OAO (Orbiting Astronomical Observatories) observent le rayonnement des étoiles, et les observatoires géophysiques orbitaux OGO (Orbiting Geophysical Observatories) étudient les relations entre le Soleil, la Terre et leur environnement spatial. Le satellite d’astronomie infrarouge IRAS (Infrared Astronomy Satellite), projet anglo-américain, lancé en 1983, explore les étendues cachées de notre galaxie. .
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Le télescope spatial Hubble (Hubble Space Telescope) est lancé par la navette spatiale Discovery (« Découverte ») en 1990. Malgré le défaut de courbure du miroir principal du télescope (aberration de sphéricité pour 2 microns seulement), le télescope retransmet dès les premiers jours des images jusqu’ici impossibles à obtenir depuis la Terre. Hubble est réparé en décembre 1993 par un équipage de la navette Endeavour, qui interpose un dispositif correcteur appelé COSTAR.

SATELLITES UTILITAIRES : .

Cette famille de satellites se divise en trois catégories génériques : télécommunications (ce sont les satellites commerciaux, qui relaient les lignes téléphoniques et les chaînes de télévision), observation de l’environnement et aide à la navigation. .
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Les satellites qui observent l’environnement transmettent différents types d’images. Les satellites météorologiques informent quotidiennement des températures et de la répartition des masses nuageuses. .
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D’autres satellites, comme les Landsats américains, pionniers de l’observation de la Terre à des fins civiles, scrutent la surface du globe avec des analyseurs multispectraux et transmettent les données à des stations terrestres. Traitées pour générer des représentations en couleurs, ces données fournissent des informations très diversifiées : on obtient des renseignements sur les caractéristiques des sols, les quantités d’eau et de glace, la pollution des eaux côtières, la salinité et les dégâts provoqués sur les récoltes et dans les forêts par les insectes. Même les incendies de forêt peuvent être ainsi détectés. De même, l’étude des plissements et des fractures dans la croûte terrestre aide les géologues à identifier les gisements pétrolifères et miniers. Le programme SPOT (Satellite pour l’observation de la Terre), entrepris par la France avec la participation de la Belgique et de la Suède (5 satellites lancés en 1986, 1990, 1993, 1998 et 2002, dont seul Spot 3 n’est plus opérationnel), a déjà fourni plusieurs millions d’images haute résolution ; la filière Spot doit être suivie par le programme européen Pléiades — un projet de satellites multicapteurs (optiques et radars) destinés à des applications civiles et militaires. De fait, les satellites d’observation terrestre sont aussi utilisés pour obtenir des images d’intérêt militaire (mouvements de navires et de troupes par exemple). .
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Les satellites de navigation permettent d’établir très précisément la position d’un navire. Ainsi, le système GPS (global positioning system), reposant sur un ensemble de 24 satellites en orbite autour de la Terre à environ 17.000 km d’altitude (ils sont répartis en 6 plans inclinés de 55° par rapport à l’équateur terrestre), atteint une précision de quelques mètres – elle est encore réservée aux militaires américains, la performance du service commercial ouvert à tous ayant été volontairement limitée (précision d’environ 100 m).