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Exosphère
Schéma des couches de l'atmosphère (à l'echelle). La stratosphère (~50 km) ne compte que pour environ 1% de l'atmosphère. On considère que l'exosphère (observable depuis l'espace) s'étend jusqu'à ~100 000 km.
L'exosphère est la dernière couche d'atmosphère terrestre qui se situe au-dessus de la thermosphère. Cette couche se définit comme la région de l'atmosphère où les collisions entre particules sont rares, considérées comme négligeables. En effet la densité de particules y est extrêmement faible. Celle-ci est de l'ordre de 106 par centimètre cube à environ 700 km d'altitude. A 5 000 km d'altitude celle-ci n'est plus que de l'ordre de 100 par centimètre cube, densité équivalente à celle du milieu interplanétaire. Les atomes s'y comportent donc librement, certains s'échappent même dans l'espace.
La base de l'exosphère (l'exobase) se situe entre 350 et 800 km d'altitude suivant la température à la thermopause, qui est liée à l'activité solaire. L'hélium et l'hydrogène y sont les éléments prépondérants.
Elle s'étend jusqu'à la limite extrême de l'atmosphère, soit 50 000 kilomètres. On ne trouve plus là que quelques atomes d'hydrogène.
C'est dans cette couche, que la plupart des satellites sont placés en orbite.
Intérêt pour les satellites
Un des grands intérêts de l'exosphère réside dans l'exceptionnelle capacité de durée de vie des satellites placés dans ses couches les plus hautes : des centaines, voire des milliers d'années, alors que les satellites qui évoluent à une altitude moindre, de l'ordre de 300 kilomètres (thermosphère), doivent subir un freinage permanent non négligeable.
Dès 1960, des scientifiques, tels le français François Barlier, se sont intéressés à la trajectographie des satellites. Leur travaux ont alors très vite portés sur les forces de freinage dues aux frottements résultant de l'atmosphère résiduelle de la thermosphère et de la température très élevée qui y règne — jusqu'à 1 000 kelvins —, phénomène notamment du à l'absorption du rayonnement ultraviolet émis par le soleil.
Voir aussi
Références
J. Lilensten et P.-L. Blelly: Du Soleil à la Terre, Aéronomie et météorologie de l'espace, Collection Grenoble Sciences, Université Joseph Fourier Grenoble I, 2000. ISBN 9782868834676
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