Physique L`observation du système solaire – Correction

Physique
Thème : L’Univers
TP n°18
L'observation du système solaire – Correction
Chap.8
I. L'exploration du système solaire
1. Introduction
1.1. Plus de 200 sondes ont été lancées à ce jour.
1.2. Le rôle des sondes est d'être les yeux et les oreilles des astrophysiciens.
1.3. Nous avons envoyé des sondes sur Mars et Titan car ce sont les astres qui ressemblent le plus à la
Terre.
2. Mars, la 4ème planète du système solaire
2.1. Le projet de lancer 2 rovers (robots mobiles) sur Mars a commencé en 2000
2.2. Le but de cette mission sur Mars est de savoir si il avait eu présence d'eau liquide sur cette planète
2.3. Peu de temps de préparation (3 ans), problème de parachute + airbags, taille du robot, ...
2.4. Les ingénieurs ont prévu de faire « atterrir » la sonde sur Mars à l'aide de parachutes et de
rétrofusées
2.5. Il fallait que les parachutes puissent ralentir la chute de la sonde dans une atmosphère raréfiée. Les
différentes difficultés ont été de réaliser un parachute suffisamment résistant, peu encombrant et
léger et qui puisse s'ouvrir dans une atmosphère raréfiée.
2.6. Le nom des 2 sondes est : Opportunity et Spirit
er
2.7. On souhaite dans 1 temps savoir s'il y a eu de l'eau liquide à la surface de Mars. Si tel est le cas,
nous chercherons à savoir si la vie avait pu se développer sur Mars
2.8. Au bout de 3 mois, une éruption solaire d'une extrême violence a eu lieu : cela risquait de détruire
les appareils électroniques des sondes
-1
2.9. La vitesse de la sonde lors de la descente sur Mars était de 1500 km.h (après l'entrée dans
l'atmosphère).
er
2.10. La sonde qui a « atterri » en 1 sur Mars est Spirit
2.11. Le principal but de cette mission est de mettre en évidence qu'il y a eu de l'eau liquide à la surface
de Mars
2.12. Le robot Opportunity a découvert des cailloux en forme de galet. Cela signifie qu'il y a eu de l'eau
liquide à la surface de Mars
2.13. Les 2 robots ont découvert de la goethite et la jarosite. Ces 2 minéraux ne peuvent se former qu'en
présence d'eau liquide. Donc il y a eu de l'eau liquide à la
surface de Mars
3. Titan, le plus gros satellite de Saturne
3.1. Titan a une atmosphère qui ressemble à celle de la Terre
primitive
3.2. Car le voyage dure 7 ans entre Terre et Titan au lieu de 7
mois pour Mars.
3.3. Il utilisera la force gravitationnelle de Vénus, puis de la
Terre et enfin de Jupiter pour parvenir jusqu'à Saturne
3.4. Car il est constitué de particules allant de la taille d'un
grain de sable à celui d'une maison
3.5. La largeur et l'épaisseur des anneaux de Saturne sont
respectivement de 250 000 km et 800 m au maximum.
Les anneaux de Saturne sont essentiellement formés de
glace
3.6. Les sondes martiennes possédaient un parachute et des
airbags pour amortir leur chute alors que la sonde
Huygens ne possède que des parachutes
3.7. Mars a un sol rocheux alors que le sol de Titan est
sableux.
3.8. La sonde Huyghens a atterri sur Titan le 14 janvier 2005.
Le voyage a duré 7 ans et 3 mois (décollage de la Terre le
15 octobre 1997 et arrivée sur Titan le 15 janvier 2005).
Il s'est écoulé 15 ans entre l'atterrissage de Huygens sur Titan et le lancement du projet
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UN08_observation_systeme_solaire_corr.doc
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4. Ex 1 p 115
1) Les quatre plus gros satellites proches de Saturne sont Titan, Rhéa, Dionée et Téthys. Il y a aussi Japet,
mais il est bien plus loin de Saturne.
2) Les anneaux sont soumis à l’attraction de Saturne et à l’attraction des satellites de Saturne. Ces forces
sont de sens contraires car les anneaux sont entre Saturne et les satellites. Cela explique le terme
antagoniste, qui signifie en opposition.
3) La sonde Cassini-Huygens a été lancée du site de Cap Canaveral le 15 octobre 1997. Elle est arrivée à
proximité de Saturne en juillet 2004.
4) Les éléments que contiennent les anneaux de Saturne sont essentiellement de l’hydrogène et de
l’oxygène (eau), quelques traces de carbone et peut-être du fer.
5) Les anneaux ne résulteraient pas de l’impact d’une météorite sur Saturne puisqu’ils ne contiennent pas
de silicates
II. La Terre observée sous toutes les coutures
1. Activité p 113 (Q1 à Q3)
1) Les images satellites de SPOT sont utilisées pour la cartographie, la prévention des risques et la
gestion des crises ainsi que pour la surveillance de l'environnement.
2) a) La taille minimale des objets observables par SPOT 5 est de 2,5 m
b) La taille minimale des objets observables par SPOT 1 était de 10 m
c) Cette augmentation de la résolution a permis d'obtenir une cartographie beaucoup plus précise.
3) On voit le panache des cendres du volcan Eyjafjöll
2. Ex 7 p 116
1) a) VIS006 se trouve dans le visible (600 nm) ; IR108 et WV062 dans l’infrarouge (respectivement
10 800 nm et 62 000 nm).
b) Le canal VIS006 est sensible aux longueurs d’onde dans le visible proches de 600 nm ou
6 × 102 nm. Le canal IR108 est sensible aux longueurs d’onde dans l’Infrarouge proches de 10 800 nm
ou 108 × 102 nm. Le canal WV062 est sensible aux longueurs d’onde dans l’infrarouge proches de
6 200 nm ou 62 × 102 nm absorbées par la vapeur d’eau ou Water Vapour.
2) a) Pour connaître la température de la surface de la Terre, il faut exploiter l’image donnée par le canal
IR108. Dans ce domaine de longueurs d’onde, le rayonnement IR émis par un corps dépend de sa
température.
b) Au moment de la prise de vue, il faisait plus chaud en Sardaigne qu’en Corse, car sur l’image IR108
la Sardaigne apparaît plus sombre.
3) Au moment de la prise de vue, les nuages au-dessus de Nantes apparaissent plus sombres que ceux audessus de Lille. Ce jour-là, les nuages au-dessus de Nantes sont moins hauts que ceux de Lille.
4) On constate sur la 3ème courbe de l’exercice 2 que l’absorption par les molécules d’eau d’une radiation
dont la longueur d’onde est proche de 6 000 nm est maximale. Le canal WV062 est donc sensible à la
vapeur d’eau de l’atmosphère.
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