Quand l'ISS passera-t-elle au-dessus de moi ? Comment voir la Station spatiale internationale
Certains soirs, peu après le coucher du soleil, une lumière vive et fixe se lève à l'ouest, glisse en silence à travers le ciel en quelques minutes, puis s'éteint. Ce n'est ni un avion ni une étoile. C'est la Station spatiale internationale (ISS), avec des gens à bord, à environ 400 km d'altitude. C'est l'un des spectacles les plus faciles et les plus gratifiants du ciel nocturne. Il suffit de savoir quand regarder.
Qu'est-ce que l'ISS ?
L'ISS est un laboratoire en orbite, construit et exploité par les agences spatiales des États-Unis, de la Russie, de l'Europe, du Japon et du Canada. Elle est occupée en permanence depuis novembre 2000. Pour un engin spatial, elle est immense : environ 109 m d'une extrémité à l'autre, à peu près la longueur d'un terrain de football, pour une masse d'environ 420 000 kg. Ses grands panneaux solaires expliquent en bonne partie son éclat : ils captent la lumière du Soleil et la renvoient vers nous.
- Altitude : environ 400 km (250 miles) au-dessus du sol. Elle descend lentement dans l'air ténu de la haute atmosphère et est remontée de temps en temps.
- Vitesse : environ 28 000 km/h (17 500 mph), près de 8 km chaque seconde.
- Une orbite : environ 90 minutes, soit à peu près 16 tours par jour. L'équipage voit environ 16 levers et 16 couchers de soleil toutes les 24 heures.
Pourquoi on ne la voit qu'à l'aube et au crépuscule
L'ISS ne porte aucune lumière assez puissante pour être vue depuis le sol. Ce que vous voyez, c'est la lumière du Soleil qu'elle réfléchit, exactement comme pour la Lune. Il faut donc que deux conditions soient réunies en même temps : votre ciel doit être sombre, et la station doit être au soleil.
C'est le cas dans les heures qui suivent le coucher du soleil et dans celles qui précèdent son lever. Pour vous, au sol, le Soleil est couché, mais à 400 km d'altitude la station le voit encore, de même que le sommet d'une haute montagne reste éclairé alors que la vallée est déjà dans l'ombre. Une station juste au-dessus de vous reste éclairée jusqu'à ce que le Soleil soit environ 20° sous votre horizon. Plus tard dans la nuit, la station traverse l'ombre de la Terre et devient invisible, même si elle passe juste au-dessus de vous.
À midi, elle est au soleil, mais le ciel est bien trop lumineux : comme le dit la NASA, contrairement à la Lune, la station n'est pas assez brillante pour être vue en plein jour. À l'inverse, autour du solstice d'été, aux latitudes moyennes et hautes, la station peut rester éclairée toute la nuit, et vous pouvez observer plusieurs passages dans la même nuit, espacés d'environ 90 minutes.
Vous remarquerez aussi que les passages arrivent par séries : quelques jours avec des passages en soirée, puis plus rien pendant un moment, puis une série de passages le matin. Selon l'endroit où vous vivez, indique la NASA, les occasions de la voir vont d'environ une par mois à plusieurs par semaine.
Quel est son éclat et combien de temps dure un passage
Lors d'un bon passage, l'ISS est plus brillante que n'importe quelle étoile, et lors d'un passage haut elle peut rivaliser avec les planètes les plus brillantes. Son éclat change pendant qu'elle traverse le ciel. Basse sur l'horizon, elle est à environ 1 500 km de vous ; près du sommet d'un passage qui passe au-dessus de votre tête, elle n'est qu'à environ 400 km, plus de trois fois plus près, et bien plus brillante. Les passages qui restent bas sont beaucoup moins spectaculaires que les passages hauts.
Un passage est bref. Même juste sous sa trajectoire, la station ne met qu'environ six minutes pour aller de 10° au-dessus d'un horizon à 10° au-dessus de l'horizon opposé, et la plupart des passages sont plus bas et plus courts. Souvent, elle ne se couche même pas : elle s'efface en cours de route, en quelques secondes, en entrant dans l'ombre de la Terre. Lors de certains passages matinaux, c'est l'inverse : elle « s'allume » d'un coup en sortant de l'ombre.
Comment prévoir un passage au-dessus de chez vous
Les orbites de l'ISS et de milliers d'autres satellites sont suivies et publiées sous forme de séries de nombres appelées éléments orbitaux. À partir de ces nombres et de votre position, un ordinateur peut calculer quand la station sera visible depuis l'endroit où vous êtes. Inutile de faire les calculs vous-même :
- Ici et maintenant liste les prochains passages visibles de l'ISS et de la station chinoise Tiangong au-dessus de vous pour les trois prochains jours : l'heure de début, la direction où la station apparaît et celle où elle disparaît, la hauteur maximale qu'elle atteint en degrés et le nombre de minutes pendant lesquelles elle est visible. Seuls les passages que vous pouvez réellement voir à l'œil nu sont affichés, avec la station à au moins 10° au-dessus de l'horizon et éclairée par le Soleil pendant que votre ciel est sombre. Les orbites proviennent des derniers éléments de CelesTrak.
- Spot the Station, de la NASA, envoie des alertes pour les prochains passages de l'ISS aux endroits que vous choisissez.
Ici et maintenant estime votre position à partir de votre réseau ; pour des horaires plus précis, vous pouvez le laisser utiliser la position exacte de votre appareil, qui reste sur votre appareil. Les heures sont affichées dans le fuseau horaire de votre appareil.
Lire un passage est simple. « O → NE, jusqu'à 60°, 5 min » signifie : à l'heure de début, regardez vers l'ouest ; la station monte jusqu'à 60° au-dessus de l'horizon (aux deux tiers de la hauteur, puisque le point juste au-dessus de votre tête est à 90°) et disparaît vers le nord-est environ cinq minutes plus tard. Un poing tenu à bout de bras couvre environ 10° de ciel, ce qui aide à estimer les hauteurs.
Observer un passage
- Sortez quelques minutes à l'avance, tournez-vous vers la direction où elle va apparaître et laissez vos yeux s'habituer.
- Vous n'avez besoin ni de télescope ni de jumelles : la NASA rappelle que l'œil nu suffit.
- La station se déplace toujours, en gros, d'ouest en est, car, comme la plupart des satellites, elle tourne dans le même sens que la rotation de la Terre.
- Pour une photo, posez un appareil photo ou un téléphone sur un support stable et faites une pose de plusieurs secondes : la station trace une traînée lumineuse parmi les étoiles.
ISS, avion ou Starlink ?
- Un avion a des feux clignotants, généralement rouges et verts avec des flashs blancs, et on l'entend souvent. Il peut virer. L'ISS brille d'une seule lumière fixe, blanche ou légèrement jaunâtre, ne fait aucun bruit et suit un arc régulier. La NASA note aussi qu'elle se déplace plus vite qu'un avion ordinaire.
- Les autres satellites ressemblent à l'ISS, mais sont beaucoup plus faibles ; beaucoup ne se voient que depuis un site sombre.
- Un train Starlink est une file de dizaines de points lumineux, les uns derrière les autres, qui se déplacent ensemble. SpaceX lance ses satellites Internet par lots ; pendant les premiers jours, ils volent bas et groupés avant de s'espacer et de monter vers leur orbite de travail. Des mesures de Mallama et de ses collègues ont montré que les Starlink les plus récents ont une magnitude moyenne d'environ 2,7 tant qu'ils sont encore bas, faciles à voir, mais seulement d'environ 6,5, à la limite de l'œil nu, une fois que SpaceX commence à les assombrir, vers 357 km d'altitude.
- Tiangong, la station spatiale chinoise, fait elle aussi des passages visibles. Elle est plus petite que l'ISS, donc moins brillante, et son orbite est inclinée de 41,5° par rapport à l'équateur : aux hautes latitudes, elle reste basse ou n'apparaît jamais.
Voir où elle est en ce moment
Vous avez manqué un passage ? L'orbite terrestre, en direct montre où se trouvent en ce moment l'ISS, Tiangong, Hubble, les satellites Starlink et tous les autres satellites suivis, autour d'une Terre en 3D, à partir de données orbitales publiques actualisées toutes les quelques heures. Touchez la station pour voir son altitude, sa vitesse, la durée d'une orbite et ce qu'elle survole en ce moment. Ouvrez ensuite Ici et maintenant pour savoir quand elle repassera au-dessus de vous.
Questions fréquentes
Peut-on voir l'ISS à l'œil nu ? Oui. Lors d'un bon passage, elle est plus brillante que n'importe quelle étoile et ne demande ni télescope ni jumelles. Elle ressemble à une étoile brillante et fixe qui traverse le ciel en douceur en quelques minutes.
Pourquoi ne voit-on pas l'ISS au milieu de la nuit ? Parce qu'elle brille en réfléchissant la lumière du Soleil. Tard dans la nuit, la station est généralement dans l'ombre de la Terre : elle est donc sombre, même quand elle passe au-dessus de vous. Elle est visible dans les heures qui suivent le coucher du soleil et qui précèdent son lever, quand elle est encore éclairée et que votre ciel est sombre.
Combien de temps l'ISS reste-t-elle visible lors d'un passage ? D'une ou deux minutes pour un passage bas à environ six minutes pour un passage presque à la verticale. Elle s'efface souvent avant d'atteindre l'horizon, en entrant dans l'ombre de la Terre.
À quelle vitesse va l'ISS ? À environ 28 000 km/h, près de 8 km par seconde. Elle fait le tour de la Terre en environ 90 minutes, soit à peu près 16 fois par jour.
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Sources
- NASA, International Space Station Facts and Figures: size, mass, 16 orbits a day, crewed since November 2000. nasa.gov
- NASA, Spot the Station: speed, when sightings happen and how to recognise the station. nasa.gov
- NASA, Spot the Station: Frequently Asked Questions: daylight visibility, how often sightings occur. nasa.gov
- CelesTrak (T. S. Kelso): orbital elements from US Space Force tracking. celestrak.org
- Mallama et al. (2024), The Brightness of Starlink Mini Satellites During Orbit-Raising. arXiv:2405.12007
Calculé pour une station à 420 km d'altitude et un rayon terrestre de 6 371 km, sans tenir compte de l'atmosphère : vitesse orbitale √(GM/r) ≈ 7,66 km/s (environ 27 600 km/h) et une orbite 2πr/v ≈ 93 minutes ; juste au-dessus de vous, la station reste éclairée jusqu'à ce que le Soleil soit arccos(6 371/6 791) ≈ 20° sous l'horizon ; vue à 10° au-dessus de l'horizon, elle est à environ 1 490 km ; entre 10° au-dessus d'horizons opposés, un passage au zénith couvre 25° de son orbite, soit environ 6,5 minutes (la rotation de la Terre modifie légèrement cette valeur).