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26/05/2006
Chronique Sciences
Comment fonctionne le GPS


(MFI) Le GPS pour Global Positioning System permet de se reprer avec une prcision ingale sur nimporte quel endroit du globe terrestre, et ce, de jour comme de nuit. Conu ses dbuts pour rpondre une ncessit militaire, le GPS est aussi la concrtisation dun vieux rve humain.

De tout temps, lhomme a voulu pouvoir se reprer. Pendant des sicles, il fallait pour ce faire savoir lire les toiles, les cartes quon avait tablies, saider de la boussole ou encore du sextant. Le GPS est venu prendre la place de tous ces instruments antiques : il fait le point instantanment et de manire infaillible sur le positionnement de son dtenteur. Et pourtant, il tient dans la main ! Petit botier sans prtention, il cache ses comptences derrire une faade de plastique.
Le GPS a t imagin pour les besoins des militaires amricains, soucieux de possder un outil qui leur permette de se localiser. Cest, en effet, un lment capital quand on se trouve en territoire ennemi, inconnu de surcrot. Si le premier GPS voit le jour ds les annes soixante, le systme devient progressivement oprationnel et atteint en 1993 une couverture plantaire. Pour fonctionner, le GPS dpend dun rseau de satellites 24 aujourdhui dont il reoit les informations, qui voluent sur des plans orbitaux des altitudes comprises entre 20 200 et 25 000 kilomtres. On appelle cette myriade satellitaire constellation de satellites . Ils sont positionns de telle faon que quatre dentre eux au moins soient visibles tout moment de nimporte quel endroit de la Terre.

Quatre satellites pour une position bien dfinie

Les 24 satellites en orbite envoient en permanence des signaux transmettant leur identit, leurs coordonnes dans lespace et lheure en direction de la Terre. Quatre satellites sont disponibles simultanment chaque point du globe. Le rcepteur GPS, synchronis avec les satellites, commence par valuer la distance qui le spare de chacun dentre eux en mesurant la diffrence entre lheure dmission et lheure de rception. Ce dcalage est d au temps pris par les ondes pour parcourir le chemin vers la Terre la vitesse de 300 000 kilomtres par seconde. Puis le rcepteur GPS tablit une triangulation en croisant les mesures de trois des satellites. Il obtient alors les coordonnes spatiales calcules en prenant pour rfrence le centre de la Terre. Une quatrime mesure grce au quatrime satellite permet dvaluer lerreur de triangulation qui est ajuste. La position est alors dfinie.
Il faut, cest incontournable, quatre satellites au moins pour localiser par triangulation et sans erreur un point situ la surface de la Terre. Le GPS a une prcision de 10 15 mtres. Ce lger flottement est tout simplement d au ralentissement des ondes issues des satellites quand elles traversent latmosphre, mais aussi des phnomnes dcho engendrs par les immeubles urbains en particulier. Pour pallier ces inconvnients, des chercheurs ont mis au point le DGPS. Contrairement au GPS classique, le DGPS, ou GPS diffrentiel, offre une prcision de quelques centimtres. Il se compose dune station terrestre dont les coordonnes gographiques sont parfaitement connues. Grce un rcepteur GPS de haute qualit offrant des performances optimales, la station calcule la localisation estime par satellite et la compare aux coordonnes relles. Elle transmet alors par ondes radio les facteurs de correction ncessaires. Les rcepteurs DGPS situs dans la zone de couverture rcuprent linformation et lappliquent dans leurs calculs pour affiner la position.

Julie Foulquier


EN BREF

Un nouveau genre de singes


(MFI) Les biologistes pensaient avoir dcouvert une nouvelle espce de singe dans la fort du Mont Rungwe, en Tanzanie. Mais il sagirait en fait dun nouveau genre de singe (en biologie, un genre englobe plusieurs espces). Lanalyse molculaire et ADN a rvl que ce singe des forts de Tanzanie tait proche des babouins. Ltude morphologique du crne et du squelette, compars ceux dautres espces, a cependant montr quil ne sagissait ni dun babouin ni dun mandrill. Les chercheurs ont donc dcid de crer un genre nouveau pour le classer. Ils lont baptis kipunji. Le Rungwecebus kipunji vit dans les arbres en Tanzanie. Il existerait au total une vingtaine de groupes de 30 36 adultes mles et femelles.

Le Tibet flirte dangereusement avec la stratosphre

(MFI) Le plateau du Tibet est un lieu dchange privilgi entre la troposphre et la stratosphre, autrement dit entre les basses couches de latmosphre marques par lactivit humaine et ltage suprieur qui abrite la fameuse couche dozone protectrice. Selon une tude mene par des chercheurs amricains et britanniques, les orages qui clatent au-dessus du Tibet transportent une grande quantit de composants chimiques et de vapeur deau vers la stratosphre. La couche dozone serait justement fragilise au-dessus du plateau tibtain. La densit de lozone stratosphrique aurait chut ces dernires annes sur une zone de 2,5 millions de km au-dessus du plateau qui stend entre la rgion chinoise de Qinghai et le Tibet.

J.F.




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