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Inclinaison
Diagramme des éléments orbitaux, incluant l'inclinaison (i).
Diagramme des éléments orbitaux, incluant l'inclinaison (i).

En mécanique céleste, l'inclinaison est un élément orbital d'un corps en orbite autour d'un autre. Il décrit l'angle entre le plan de l'orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) et le plan de référence (généralement le plan de l'écliptique (L'écliptique est le grand cercle sur la sphère céleste représentant la trajectoire annuelle du soleil vue de la Terre. Plus précisement, il s'agit de l'intersection de la sphère céleste avec le plan écliptique, qui...), c'est-à-dire le plan moyen de l'orbite de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse...), ou le plan équatorial). L'inclinaison (En mécanique céleste, l'inclinaison est un élément orbital d'un corps en orbite autour d'un autre. Il décrit l'angle entre le plan de l'orbite et le plan de référence (généralement le plan de...) est couramment notée par la lettre i.

Exemples

Dans le système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant...), l'inclinaison de l'orbite d'un corps céleste orbitant autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis, Kaupifalco,...) du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification...) (planètes, astéroïdes, etc.) est définie comme l'angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.) entre son plan orbital et celui de l'écliptique. Elle pourrait être mesurée par rapport à un autre plan, comme par exemple le plan équatorial du Soleil ou le plan orbital de Jupiter, mais le plan de l'écliptique est le plus pratique pour des observateurs terrestres. La plupart des orbites des corps du système solaire possédent une faible inclinaison, que ce soit par rapport à l'écliptique ou au plan équatorial solaire. Parmi les exceptions notables, on trouve les planètes naines Pluton (Pluton, dont la désignation officielle est (134340) Pluton, est la deuxième plus grande planète naine connue du système solaire et le 10e plus grand astre connu orbitant le Soleil....) (17°) et Éris (44°) et l'astéroïde (Un astéroïde est un objet céleste dont les dimensions varient de quelques dizaines de mètres à plusieurs kilomètres et qui, à...) (2) Pallas (34°).

Pour un satellite naturel (Un satellite naturel est un objet qui orbite autour d'une planète ou d'un autre objet plus grand que lui-même et qui n'est pas d'origine humaine, par opposition aux satellites artificiels. De tels objets sont également appelés lunes, par analogie...) ou artificiel, l'inclinaison est mesurée relativement au plan équatorial autour duquel l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il est défini par...) orbite, s'il en est assez proche (le plan équatorial étant le plan perpendiculaire (En géométrie plane, on dit que deux droites sont perpendiculaires quand elles se coupent en formant un angle droit. Le terme de perpendiculaire vient du latin per-pendiculum (fil à plomb) et justifie la généralisation de la notion de...) à l'axe de rotation du corps central). Dans ce cas :

  • Une inclinaison de 0° signifie que l'objet orbite dans le plan équatorial et dans la même direction que la rotation du corps central ;
  • Une inclinaison de 90° signifie que l'objet est sur une orbite polaire et passe au zénith des pôles nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) et sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.) du corps central ;
  • Une inclinaison supérieure à 90° signifie que l'objet orbite de façon rétrograde ( On dit d'un objet du système solaire qu'il a un mouvement rétrograde s'il effectue une révolution autour de son corps. Le terme rétrograde est synonyme d'arriéré, dépassé, conservateur. ). Si elle est égale à 180°, il est situé sur une orbite équatoriale rétrograde.

Pour les objets situés loin du corps central, il est possible d'utiliser le plan de Laplace (Le plan de Laplace est défini comme le plan moyen qu'occupe l'orbite d'un satellite au cours d'un cycle de précession nodale. Autrement dit, le plan normal au pôle de précession orbitale du...). Celui-ci est confondu avec le plan équatorial près du corps central et s'incline progressivement avec la distance pour finir par se confondre avec le plan orbital.

Si la rotation du corps central n'est pas connue avec précision, l'inclinaison d'un satellite (Satellite peut faire référence à :) sera donnée (Dans les technologies de l'information, une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction, d'un événement, etc.) par rapport à l'écliptique ou parfois par rapport au plan de la sphère céleste (La sphère céleste est une sphère imaginaire de rayons quelconques et dont le centre est occupé par la Terre. Ce concept astronomique, hérité de l'antiquité, permet de représenter tous les astres tel qu'on les voit depuis la...) (ou, de façon équivalente, comme l'angle entre l'axe de l'orbite et la direction de l'observateur). Cette dernière mesure est utilisée pour les objets externes au système solaire, comme les étoiles doubles. Elle dépend donc de la direction dans laquelle regarde l'observateur, c'est à dire de la région de la sphère (En mathématiques, et plus précisément en géométrie euclidienne, une sphère est une surface constituée de tous les points situés à une même distance d'un point appelé centre. La valeur de cette...) céleste dans laquelle est situé l'objet. Les étoiles doubles possédant une inclinaison proche de 90° sont souvent des binaire à éclipses (Une étoile binaire à éclipses est une étoile binaire dans laquelle le plan de révolution des deux astres se trouve sensiblement dans la ligne de vision de l'observateur, ceux-ci s'éclipsant ainsi mutuellement de façon périodique. Dans le...).

Dans le cas de la Lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du système solaire avec un diamètre de 3 474 km. La...), mesurer l'inclinaison par rapport au plan équatorial de la Terre conduit à une valeur variant rapidement (entre 18,29° et 28,58°). Il est plus utile de la mesurer par rapport à l'écliptique, ce qui donne une valeur relativement constante (5,145°).

Calcul

En astrodynamique, l'inclinaison i peut être calculée de la manière suivante :

i = \arccos {\frac {h_z} {\|\vec h \|} }

où :

  • \vec h est le vecteur (En mathématiques, un vecteur est un élément d'un espace vectoriel, ce qui permet d'effectuer des opérations d'addition et de...) du moment orbital, perpendiculaire au plan de l'orbite,
  • hz est la composante sur z de ce vecteur.
Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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