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TP – L‘Univers Voyageons dans l’espace ! 2nde Objectifs : Se situer dans le système solaire et dans notre galaxie en utilisant des unités de distance adaptées. La situation : Les Américains ont envoyé des hommes sur la Lune à partir de juillet 1969 et des programmes spatiaux internationaux évoquent l’idée d’aller sur Mars. Des missions non-habitées ont visité des planètes plus lointaines, comme Jupiter et ses nombreux satellites. A chacune de ces missions, une moisson de données revient sur Terre et fait progresser notre connaissance du système solaire. Les photographies prises sont transmises depuis les sondes vers la Terre à la vitesse de la lumière. L’analyse des photographies prises à proximité des autres astres permet de comprendre et de situer l’évolution de notre système solaire dans un ensemble plus vaste. Alors, pourquoi ne pas aller plus loin, et visiter notre galaxie, voire à partir sur d’autres galaxies ? La sonde Cassini en orbite autour de Saturne La démarche : Afin de nous situer dans l’espace nous allons déterminer quelques distances puis réaliser quelques voyages fictifs avant de déterminer nos durées de voyage. Pour cela, nous utilisons un logiciel (gratuit) « Stellarium ». I) Prise en main du logiciel A l’ouverture du logiciel, vous avez une vue du ciel de notre région « en direct » (calendrier et horloge en bas). - Utiliser les fonctions décrites dans la fiche méthode pour retrouver, le jour du TP, l’heure de levée du Soleil, de la Lune. - Dans quelle direction semblent « se lever » tous les astres ? L’expliquer. Il est possible de connaître les distances des astres par rapport à l’observateur terrestre : il suffit de cliquer avec la souris sur l’astre en question et de lire l’information en haut à gauche de l’écran. - Avant que le Soleil ne se couche, relever sa distance à la Terre. En quelle unité le logiciel donne-t-il cette valeur ? Que représente cette unité ? Mars est-elle observable dans la nuit ? Trouver sa distance à la Terre. Faire apparaître les constellations. - - Observer la « Petite Ourse ». Cliquer sur l’étoile polaire (Polaris) de cette constellation et déterminer sa distance à la Terre. En quelle unité cette distance est-elle fournie ? Pourquoi n’est-ce pas la même que pour les planètes du système solaire ? En faisant défiler rapidement le temps, découvrez la particularité de cette étoile et justifier son nom. II) Voyageons ! Allons sur Mars : Pour aller sur Mars, le mieux est d’attendre le 15 août 2050. Pour se donner le temps de bien préparer la mission bien sûr, mais aussi car à cette date Mars sera au plus près de la Terre. Nous voyagerons d’abord dans une fusée se déplaçant à la vitesse de v = 20 km/s (deux fois plus rapide que la fusée Apollo 10, record absolu pour un vol habité). - Calculer la durée de ce voyage dans une unité adaptée. Une fois sur Mars, les astronautes communiqueront avec leur base terrestre grâce à des signaux se déplaçant à la vitesse de la lumière. S’il rencontre un problème, combien de temps faudra-t-il pour que la base soit informée ? Allons sur l’étoile polaire : en utilisant la même fusée, combien de temps faudrait-il pour atteindre cette étoile ? Et si un jour l’homme sait construire des fusées allant à la vitesse de la lumière, quelle serait la durée du voyage aller ? Conclusion : Les voyages évoqués ont-ils à votre avis une chance d’exister dans un avenir proche ?
