Notes de classe: ESPACE
I. Notre système solaire
MODÈLES DES SYSTÈMES SOLAIRES
1) Le modèle géocentrique ou héliocentrique:
Basé sur les idées d’Aristotle en 400 BC. Il croyait que la ________
était le ______________ de l’univers.
Sa théorie a été respecté jusqu’en 1500 AD!
• Soleil, lune, planètes et étoiles rotationnent autour de la terre.
• Le modèle géocentrique a été observé pendant 2000 ans!
Ptolémé a utilisé l’idée des __________________________ (pg. 364) (‘the
idea that planets move in mini circles while they orbit the Earth’)
pour expliquer pourquoi les _____________________ changent parfois
de direction dans le ciel.
2) La théorie actuelle: Le modèle _______________________________ ou centré avec le soleil
• Dans les années 1500, Nicholas Copernic a créé un modèle qui a le soleil comme pièce
___________________ de l’univers.
• Toutes les planètes orbittent autour du Soleil et les étoiles sont à l’extérieur de notre système
solaire.
• Quand Galileo a inventé un téléscope qui pouvait voir loin, très loin dans l’espace, il a trouvé
que Jupiter avait 4 lunes en orbite. Ceci a aidé à prouver que le modèle ___________________________
était erroné pcq celui-ci disait que tout corps céleste tourne autour de la Terre.
3) Mais il y avait encore des observations que le modèle héliocentrique ne pouvait expliquées.
Un génie de mathématiques, nommé Kepler, a trouvé que les problèmes étaient logiquement
calculables et que le Soleil est au centre, mais leurs orbites sont _____________________________________
et non ____________________________________.
II. Étoiles, Télescopes, spectrum de radiation électromagnétique
1) Les étoiles sont faites principalement d’__________________________ et d’Hé. Notre soleil est
composé de 72% hydrogène. Les étoiles émettent leur propre lumière venant de la fusion
(à très haute température) des atomes d’hydrogène en hélium. C’est comme cela que l’on
peut voir certaines étoiles dans le ciel.
2) Les télescopes augmentent et magnifient les ______________________ que tu peux voir d’un objet
(pouvoir de r_____________________). Il y a 2 types que l’on va étudier: télescopes optiques et
télescopes d'ondes radio. Les télescopes utilisent les _________________________ des radiations
électromagnétiques pour voir les corps célestes.
Les télescopes optiques: utilisent l’énergie de la ______________________ POUR VOIR LES OBJETS.
Galilée a amélioré le 1ier télescope (inventé par Hans Lippershey) afin de pouvoir observer
l’espace dans le ciel. Il a installé 2 lentilles très simplement de façon que l’objet soit plus proche
de nous (lentille objective) ET une lentille oculaire (où tu regardes avec ton oeil - voir pg.370)
Trois types de télescopes
Télescopes réflecteurs
Le plus commun. Peut être très gros et grand et lourd et immense.
Ils ont un _________________ comme objectif. Souviens-toi: les miroirs
RÉFLÈTENT et ___________________________ les couleurs à un même
endroit dans le télescope.
Télescopes réfracteurs
Ils ont un ___________________ comme objectif. Ils s’appellent
télescope réfracteur pcq la ________________________ est courbée donc
elle RÉFRACTE les couleurs.
Télescopes hybrides
Ils ont un o_______________ pour ton oeil et un lentille o_______________
au bout du télescope (c’est une combinaison de miroirs réflecteurs
et de lentilles réfractrices).
☐ Voir Fig. 5.14 p. 370. ** La lumière/objet dans cette page proviennent de la gauche de la
page, regarde les petites flèches.
Les améliorations des télescopes avec les années
1. Télescopes combinés: aujourd’hui, les ordinateurs (et les ‘Apps’) peuvent combinés des
_____________________________ venant de 2+ sources informatiques (ordinateurs). Cela s’appelle
l’inter____________________). Les 2 télescopes séparés sont comme UN très __________________ télescope
ayant un objectif de la grandeur qui les séparent! Cela donne de très grandes _______________________,
donc bcp de détails et de distance dans l’espace. Les télescopes j_________________________ Keck, à
Hawaii, ont un pouvoir de résolution qui peut détailler une lumière de voiture à une distance de
800 km! (pg. 385)
2. Pourquoi les étoiles brillent-elles? Pourquoi cela est-il un problème pour les
astronomes? Comment ceux-ci essaient de corriger ce problème? Ils utilisent l’optique
adaptative: les ordinateurs analysent les images et éliminent les couleurs floues (pas claires) qui
viennent de l’atmosphère de la Terre. Le programme informatique “s’a_____________________” aux
changements de l’atmosphère terrestre.
3. Qu’est-ce que la pollution spatiale? Pourquoi est-ce un problème pour les astronomes?
La lumière de la pollution, qui réflète dans le ciel durant la nuit, est originaire des sources de
lumières artificielles venant des villes et régions illuminées. Les astronomes ne peuvent voir que
les lumières claires et brillantes. Donc si bcp de ______________________, pas bcp de ‘choses’ faciles à
voir!
4. Comment s’arrangent-ils avec la pollution de l’air? Ils installent des télescopes dans des
régions éloignées des villes et sources de chaleurs artificielles. Ex.: dans le Nord, haut des
montagnes, etc.
Radiotélescopes: utilise l’énergie des _____________________ RADIO. Les radiotélescopes sont TRÈS
grands pcq les ondes radio sont AUSSI grandes. La lumière visible utilisée dans les télescopes
optiques sont souvent bloquées par les nuages de poussières dans l’espace. Les
radiotélescopes règlent ce problème.
http://missionscience.nasa.gov/ems/emsVideo_02radiowaves.html
Les couleurs (pg.395 Fig.5.3A et B) montrent l’________________________des ondes (très éloignées)
détectées par l’ordinateur d’un objet ou étoile céleste. Plusieurs radiotélescopes sont placés en _______
(VLA (Very Large Array)) pour multiplier la visibilité et les ________________ des objets dans l’espace.
Spectroscopie, composition d’étoiles et movements
1) Les scientifiques utilisent le spectre des couleurs des radiations électromagnétiques
(EMR) pour apprendre à propos de l’univers.
http://missionscience.nasa.gov/ems/emsVideo_01intro.html
N’oublie pas...! Les longueurs d’ondes (mesurées en mètres) montrent la distance entre 2
points similaires sur une ondulation (Fig. 5.33), et la _____________________ est la mesure (en Hertz)
de combien de fois les ondes passent par un point précis.
2) De quoi sont fait les étoiles? Prend un SPECTROSCOPE et regarde dans le ciel! Un
spectroscope utilise une lumière visible dans le spectre des radiations électromagnétiques pour
déterminer la _______________________ des étoiles.
Joesph von Fraunhofer (1820s) a utilisé un spectroscope pour observer le spectre du Soleil. Il
a vu des lignes noires dans le spectre qu’il a appellé lignes spectrales . Mais il ne savait pas ce
qu’elles étaient. Lorsqu’un élément chimique est chauffé et observé avec un spectroscope, cet
élément va avoir un SPECTRE UNIQUE pour cet élément seulement, c’est l’ADN de l’élément
(“fingerprint”)!! Les premiers spectroscopes utilisaient des _____________________________ pour
diviser la lumière. Maintenant, on utilise des ________________________ de diffraction pcq c’est
plus efficace et précis.
En analysant le spectre d’une étoile/soleil tu peux
trouver:
• de quoi est composé l’étoile
• des gaz (atmosphère) qui entourent l’étoile
• quelle direction va l’étoile (bleu=proche, rouge=loin)
• la vitesse de déplacement de l’étoile
 ** Utilise un spectroscope et regarde les différentes sources de lumières (naturelles et
modifiées par les humains)
 Répond à l’analyse pg. 381. “De la chimie à distance: Analyser la composition des étoiles par
les spectres. Réponds aux questions 1 – 6. Prouve ta réponse #5.
Comment le spectre des radiations électromagnétiques nous indique la vitesse d’une étoile et
dans quelle direction elle se dirige? Parlons de l’effet Doppler!
L’ EFFET DOPPLER: Les ondes sont plus __________________ ou compressées à l’avant d’un objet qui
s’avance vers toi et plus longues ou étirées si l’objet ___________________. Cela est démontré avec les
couleurs et le son.
http://www.youtube.com/watch?v=h4OnBYrbCjY the Doppler effect
• Si une étoile _____________________ vers toi, les ondes lumineuses deviennent plus courtes et les
lignes noires bougent vers le ______________________ du spectre de lumières.
• Si une étoile s’éloigne de toi, les ondes lumineuses deviennent plus longues et les lignes noires
bougent vers le ROUGE du spectre de lumières.
III. Localiser les objets célestes avec les coordonnées à partir de la Terre
Comment peut-on trouver précisément un corps céleste si celui-ci est toujours en movement?
En utilisant des coordonnéés altazimutales (altitudes + ______________________)
Altitude: angle au-dessus de l’horizon (i.e.“40o au-dessus de l’horizon” ou “ à une altitude de
40o”). L’altitude _______ PEUT __________ être plus de 90o.
Azimuth: en faisant face au NORD, c’est l’angle dans le sens _______________________________ d’une
montre (S.A.M.), que tu vas identifier exactement l’objet. (i.e. 180oS ou “à un azimuth de
180oS). Les coordonées azimutales DOIVENT avoir les _____________________ PLUS (+) orientation
(Nord-sud-est-ouest).
 Répond aux 3 exercices à la pg. 359 et aux exercices d’alt-azimuth BLM 5.
Question pratique: un corps céleste qui est à 10o au-dessus de l’horizon NE dans le ciel a un:
A. azimuth of 45o et une altitude of 10o
B. azimuth of 10o et une altitude of 45o
C. azimuth of 315o et une altitude of 10o
D. azimuth of 10o et une altitude of 315o
Est-ce si loin?
Distances: Les années lumières, les unités astronomiques AU et triangulation
• Depuis que le système solaire est si grand, nous devons utiliser des unités de mesure très grandes
aussi. L’unité astronomique: 1 AU est la distance de la Terre au Soleil = 150 millions km
- L’étoile la plus proche est Proxima Centari, 272 000 AU
- La plus proche galaxie à la Voie lactée (Milky Way) est Andromeda: 2 d’années-lumière
- L’univers visible (avec télescopes) a un diamètre de 28 milliard d’année-lumière.
• Mais l’univers est tellement plus grande que notre système solaire, utilisé les AU à l’extérieur de
notre système solaire n’est pas pratique (c’est comme utiliser les mm pour mesurer les distances
à travers le Canada). Alors les astronomes ont créé les années-lumières: la distance que la
lumière voyage dans une année (63 240 AU).
• La lumière voyage à 300 000 km/s. 1 année-lumière = 9.5 trillion (9.5 x 1012) km.
Calcule combien d’années-lumière est Proxima Centauri de la Terre? ___________________
• Unité astronomiques (AU) ou année-lumière (AL)… Pour mesurer la distance:
1) de la lune à la Terre? _____________________
2) de Mars au Soleil? _____________________
3) De la voie lactée (Milky Way) des autres galaxies? _____________________
• Triangulation (parallaxe): estime la distance d’un _________ ____________________ à la Terre. Les
géomètres peuvent l’utiliser pour estimer les __________________________ terrestres d’objets à partir
d’un point précis.
Comment faire une triangulation?
• Tu mesures la distance indirectement en faisant un triangle ‘imaginaire’ entre l’observateur et
l’objet (i.e. étoile) duquel tu désires savoir la distance à cet objet.
• Fait une ligne à la ______________ entre 2 points (A et B) et trace un triangle avec l’objet à mesurer.
LE PLUS GRAND EST LA BASE, MEILLEUR EST LA _____________________ DE LA DISTANCE À L’OBJET.
• Après avoir tracer ta base, utilise les ____________________ , en degrés, aux points A et B. Trace deux
droites qui vont se croiser à l’objet.
• Établis une échelle pour convertir facilement les mesures trouvées (i.e. 1 cm = 10m). Ensuite
trace une droite à partir de la base PERPENDICULAIREMENT à l’objet. Mesure cette droite.
Convertis. Et voilà la __________________________!
Point A
Base ‘s’
Point B
Triangulation avec une étoile (pg.389): le ___________________________ de la Terre est la base. Nous
voyons une étoile ‘X’ à un point précis en décembre et nous observons encore cette étoile 6 mois
plus tard, en juin. Ensuite, avec les étoiles encore plus loin, on se servira de ces étoiles éloignées
comme point de référence et faire la triangulation.
IV. Les fusées, satellites et autres..
1) 3 parties d’une fusée: tube, combustible et _________________ _____________
2) Combustible (fuel) utilisé:
a) solide: pour le lancement, une fois allumé, il ne peut être _______________.
b) liquide: plus compliqué, plus pratique pcq on peut _________________________ la quantité de
combustible qui est utilisé dans la chambre à combustion, alors on peut contrôler l’accélération,
si nécessaire. Il y a une plus grande force (_____________________________ d’éjection pg.399) dans les
combustibles liquides que les ________________.
Attention à ces termes:
1) La physique: pour toute réaction il y a une réaction égale en sens opposé.
2) L’_______________________ gravitationnelle ou “slingshot”: méthode qu’une fusée (ou autres
vaisseaux spatiaux (satellites, sondes, télescopes, etc)) utilise pour avoir une meilleure
accélération dans l’espace. En utilisant la force de ____________________________ d’un objet céleste, une
fusée peut être propulsée et peut accélérer de façon significative sans utiliser . Pg.402 Fig.5.42
3) Les sondes: pour explorer les corps célestes plus loin que la lune.
4) Les navettes spatiales: pour transporter des équipements à la Station Spatial International et
à d’autres satellites, c’est très u__________________ et peu $$$ pcq c’est réutilisable pour plusieurs
voyages en espace.
5) Les satellites de télécommunications (2 types) : 1-_____________________________ et 2-en orbite
basse. Grâce à ces satellites, on peut avoir un contact avec des endroits très ________________________.
Les transmissions sont émises à différentes ___________________________ de la Terre et ces appareils
les détectent pour les renvoyer sur nos cellulaires, tv, ordinateurs, GPS, etc.
http://www.pbslearningmedia.org/resource/ess05.sci.ess.eiu.essatellites/earth-systemsatellites/ if this doesn’t work use this https://www.youtube.com/watch?v=mbDQSxUXefk
**GPS http://www.youtube.com/watch?v=wi_3XwkA8cQ (en détails)
http://spaceplace.nasa.gov/gps-pizza/en/ (plus simple)
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Notes de classe trouées