Réponse sur le poteau 2. dist. Terre > Soleil = 1 UA = unité astro. = 150 Mio km. Uranus. 1km 2 km 3 km 4 km 5 km

Transcription

1 1 PARCOURS CLAUDE NICOLLIER Claude Nicollier, né le 2 septembre 1944, a grandi dans cette région. Passionné d astronomie dès son plus jeune âge, il entrepris des études universitaires en astronomie. Il fut aussi pilote militaire et de ligne pendant plusieurs années avant de suivre une longue formation d astronaute à l Agence Spatiale Européenne et à la NASA. Devenu le premier astronaute suisse il participa, avec succès, à plusieurs vols à bord de la navette spatiale «Challenger». Nous vous invitons à suivre ce sentier, jalonné de poteaux tels que celui-ci, qui vous feront découvrir des problèmes liés à la conquête spatiale. Au cours de ces dernières années, les résultats obtenus par la recherche spatiale ont révolutionné de nombreuses activités scientifiques et techniques, apportant une moisson de connaissances nouvelles dans de nombreux domaines. Question 1 Combien de fois Claude Nicollier a-t-il été en mission dans l espace? Réponse sur le poteau 2 dist. Terre > = = unité astro. = 150 Mio km

2 2 Un satellite artificiel est un objet que l Homme a réussi à placer en orbite autour d une planète, de telle manière que la force centrifuge qui l éloigne de cette planète soit égale à la force d attraction de cette même planète. Imaginez une table sur laquelle vous lancez des billes. Plus la bille acquiert de vitesse, plus elle tombera loin de cette table. Pour une certaine vitesse, la bille aura acquit une force centrifuge qui équilibre la force de gravitation. Ces deux forces sont en équilibre. En-dessous de cette vitesse critique, la bille retombe; en-dessus elle s éloigne de la planète. Question 2 À quelle vitesse faut-il lancer la bille pour qu elle soit, théoriquement, satellisée autour de notre terre? 100 m/sec m/sec 8 km/sec Réponse sur le poteau 3 Réponse 1 Claude Nicollier a participé à quatre missions lors des vols STS-46, STS-61, STS-75, STS-103. Pour plus d informations, consultez les sites : dist. Terre > = = unité astro. = 150 Mio km 2 A la même échelle : 1 m = ~ 1 million de km

3 3 De nombreuses sciences et techniques ont bénéficié des efforts entrepris lors de la conquête spatiale, dont les débuts ont été marqués par le lancement du premier satellite artificiel. Question 3 A) Quel est le nom de ce premier satellite? B) Trouvez cinq domaines d activités qui en ont bénéficié! Réponses sur le poteau 4 Réponse 2 La bille doit atteindre la vitesse de 8km/seconde! Pour plus d informations consultez le site (en anglais) : dist. Terre > = = unité astro. = 150 Mio km 3

4 4 Questions 4 A) Si la Terre est représentée par un ballon de football, quelle est, à cette échelle, l épaisseur de notre couche d atmosphère? B) À quelle distance les astronautes survolentils notre planète? C) À quelle distance de la Terre les satellites dits «géostationnaires», utilisés pour les télécommunications, doivent-ils être pour qu ils se trouvent toujours au-dessus de la même région? Réponses sur le poteau 5 Réponses 3 A) Le premier satellite artificiel s appelait «Spoutnik 1» et fut lancé par les Russes le 4 octobre B) Depuis cette date, notre vie quotidienne bénéficie des effets de la conquête spatiale dans les domaines les plus divers tels que: prévisions météorologiques, astronomie, étude des pollutions, marées, vents, géologie, hydrologie, ornithologie, médecine, biologie, télécommunications, transmissions d images télévisées, militaire, assurances, balises Argos, cartographie, GPS, statistiques, etc. dist. Terre > = = unité astro. = 150 Mio km 4

5 5 Question 5 Les satellites artificiels ont-ils besoin d un carénage aérodynamique? Réponse sur le poteau 6 Réponses 4 A) La densité de l air diminue fortement avec l altitude mais à l échelle de notre ballon de football elle aurait, approximativement, une épaisseur de 1 mm. Des ballons stratosphériques peuvent monter jusqu à 4. B) La majorité des vols spatiaux, ayant des astronautes à bord, se passe entre 400 et 60 d altitude. A l échelle de notre ballon, leurs orbites occupent un espace situé entre 10 et 15 mm. C) Les satellites géostationnaires sont placés sur des orbites distantes d environ cinq fois le rayon terrestre! Consulter : dist. Terre > = = unité astro. = 150 Mio km 5

6 6 Question 6 Peut-on utiliser un fil à plomb à bord d un satellite? Réponse sur le poteau 7 Réponse 5 Les satellites parcourant l espace en-dehors de l atmosphère terrestre ne sont pas freinés par la résistance de l air et par conséquent n ont pas besoin d un carénage aérodynamique! Consulter : dist. Terre > = = unité astro. = 150 Mio km 6

7 7 Question 7 Peut-on remplir facilement un verre d eau à l intérieur d un vaisseau spatial ou à l extérieur de celui-ci? Réponse sur le poteau 8 Réponse 6 La petite masse attachée au bout d une ficelle est attirée par l énorme masse de notre terre. La ficelle ainsi tendue se positionne à la verticale du lieu et indique le centre de notre planète. A bord d un satellite, en état d apesanteur, la petite masse flotte dans le vaisseau spatial, en situation d équilibre des forces qui pourraient agir, et sa ficelle forme des boucles aléatoires. dist. Terre > = = unité astro. = 150 Mio km 7

8 8 Question 8 Laquelle des deux bougies, A ou B, brûle à bord d un satellite? Réponse sur le poteau 9 Réponse 7 Le fait de «verser de l eau» suppose une force qui tire l eau vers le bas. A l intérieur du vaisseau spatial, l absence de gravitation empêche l eau de sortir de la bouteille. Par contre, en comprimant un récipient souple, tel un tube de pâte dentifrice, l eau peut en sortir. Expulsée de son récipient, l eau aura tendance à se mettre en boule, souple, déformable, flottant dans la cabine du vaisseau spatial, réagissant aux seules impulsions que lui donne l astronaute expérimentateur. A l extérieur du vaisseau spatial, l eau s évaporerait immédiatement, car un vide très poussé règne autour du satellite. dist. Terre > = = unité astro. = 150 Mio km 8

9 9 Question 9 Lorsque les astronautes travaillent à l extérieur d un vaisseau spatial, ont-ils un éclairage agréable sur leur ouvrage? Réponse sur le poteau 10 Réponse 8 Sur Terre, c est sous l effet de la poussée d Archimède que l air, chauffé par la combustion, monte en laissant la place à un air plus riche en oxygène, assurant ainsi la continuité de la flamme. C est la bougie B, que l on voit en train de s étouffer, car les gaz brûlés restent autour de la mèche. dist. Terre > = = unité astro. = 150 Mio km 9

10 10 Question 10 A l intérieur d un vaisseau spatial, peut-on chauffer de l eau dans une bouilloire électrique? Réponse sur ce poteau Réponse 9 L absence d atmosphère supprime l effet de diffusion de la lumière. Le contraste lumineux entre les parties éclairées et les zones d ombres est beaucoup plus marqué que sur Terre. Réponse 10 Non, car l eau, par manque de gravitation, n a pas de raison de rester en contact avec la partie chauffante de l appareil! La gravitation est l une des forces naturelles de l Univers à laquelle on ne peut pas mettre un écran et qui, de mémoire d homme, n est jamais tombée en panne! dist. Terre > = = unité astro. = 150 Mio km 10