Feuille III-3 EXPLOITATION DE L`INFORMATION SCIENTIFIQUE

Feuille III-3 EXPLOITATION DE L’INFORMATION SCIENTIFIQUE TP5
Objectifs : - rédiger un protocole expérimental permettant de valider ou non une hypothèse
- utiliser un logiciel de simulation et distinguer cette dernière de l’expérience réelle
- exploiter des documents scientifiques sur l’observation de la Terre
I- A PROPOS DE L’EFFET D’UNE ACTION MECANIQUE SUR LE MOUVEMENT D’UN CORPS.
On se pose le problème suivant : L’effet sur le mouvement d’un corps d’une action mécanique exercée sur
celui-ci dépend-il de sa masse ?
a) Formulez une hypothèse que vous argumenterez en vous appuyant sur votre expérience quotidienne.
b) Rédigez une série d’expériences, simulées à l’aide du logiciel Dynamic, permettant de vérifier votre
hypothèse. Faites valider ce protocole par le professeur avant de les réaliser. Vous pouvez, par contre,
vous inspirer de la fiche technique fournie.
c) Réalisez ces expériences. Notez vos observations et concluez de la façon la plus précise possible.
II- DES SATELLITES DIFFERENTS POUR DES OBJECTIFS DIFFERENTS.
Dès les premiers pas de la conquête spatiale, l'homme a très vite pris conscience de l'intérêt et de la variété des
missions qui pouvaient être confiées aux véhicules spatiaux et aux satellites. Les missions spatiales couvrent les
principaux domaines suivants : l'observation de la Terre, la météorologie, les missions scientifiques et les missions
d'exploration spatiale, la localisation - navigation, les télécommunications et la télédiffusion.
satellite
orbite
altitude
Rayon de
l’orbite
masse
Période de
révolution
dimensions
Durée
de vie
Mise en
service
Météosat 8
circulaire
36000 km
42370 km
2000 kg
24 h
2,4 m x 3,7 m
7 ans
2004
Spot 5
circulaire
825 km
7195 km
3000 kg
101, 4 min
5,7 m x 3,1 m
5 ans
2002
NSS 806
circulaire
36000 km
42370 km
3245 kg
24 h
-
18 ans
1998
Le satellite SPOT 5 est un satellite d’observation de la Terre qui réalise l’acquisition d’images
de celle-ci. Son orbite est polaire c’est à dire que sa trajectoire passe au dessus des pôles.
C’est un satellite défilant : il ne repasse pas au-dessus du même point de la surface de la Terre
à chaque tour. Il faut attendre 26 jours pour qu’un satellite repasse au-dessus d’un même lieu
à la même heure locale. Cette durée est le cycle orbital du satellite.
La résolution des instruments d’observation embarqués dans les satellites a été améliorée
depuis Spot 1 lancé en 1986 à Spot 5 : elle est passée de 10 m à 2,5 m. Les images produites
par le programme Spot sont utilisées principalement pour établir des cartes de plus en plus
précises, mais aussi pour la surveillance de l’environnement (évolution de la déforestation…)
et la gestion des crises (incendies de forêt, inondations…).
L'opérateur de télécommunications New Skies dispose d'un réseau de satellites géostationnaires situés à 36000 km
d'altitude dans le plan équatorial. Cette position leur permet de couvrir une vaste étendue géographique de façon
permanente et ainsi d'assurer des fonctions de télécommunication entre différentes zones géographiques de la
planète. Le réseau New Skies est dédié aux télécommunications et les satellites NSS (New Skies Satellites) sont
disposés de façon à couvrir les régions "clientes".
L'évolution rapide des phénomènes météorologiques et leur grande étendue géographique
impose de prendre du recul pour observer les grands systèmes nuageux et leur évolution
au cours du temps. C'est en premier lieu l'orbite géostationnaire qui a été privilégiée pour
les satellites météorologiques. Un positionnement adéquat de cinq satellites
météorologiques géostationnaires opérationnels dans le plan équatorial suffit pour garantir
une couverture quasi totale de la planète, avec une répétitivité élevée dans l'acquisition des
images (une image toutes les 15 minutes, pour METEOSAT 8, par exemple).
QUESTIONS :
1- Calculer la distance parcourue par le satellite SPOT 5 et le satellite METEOSAT 8, dans le référentiel
géocentrique, au cours d’un tour complet de la Terre. On rappelle que le périmètre d’un cercle de rayon R est
donné par 2πR.
2- Calculer la vitesse en m/s la vitesse de chacun de ces satellites dans le référentiel géocentrique.
3- Un satellite géostationnaire est un satellite qui reste en permanence immobile par rapport à un point de la
surface de la Terre. Expliquez ce phénomène à l’aide de sa période de révolution.
4- Donnez deux raisons pour lesquelles une orbite géostationnaire est adaptée aux applications météorologiques
et aux télécommunications.
5- Citez trois applications des images du satellite SPOT 5. Quelle est la taille minimale des objets observables
sur ces images ?
6- Pourquoi une orbite géostationnaire ne serait pas adaptée à ces applications ?