Niveau : 3ème Partie : Mécanique Thème : La gravitation Type de

Niveau : 3ème
Partie : Mécanique
Thème : La gravitation
Type de document : étude de documents
Mots-clés : course à la Lune – innovation technologique
Durée conseillée : 20 min
Capacités visées : - Adapter son mode de lecture à la nature du texte proposé et à l’objectif poursuivi.
- Manifester, par des moyens divers, sa compréhension de textes variés.
- Rechercher, extraire et organiser l’information utile.
- Présenter la démarche suivie, les résultats obtenus, communiquer à l’aide d’un langage
adapté.
M. BAREL – Collège F. Truffaut – Académie de Lyon
Document1- Objectif Lune : la guerre dans l’espace !
Après 1945 (fin de la deuxième guerre mondiale), les Etats-Unis et l’URSS se sont livrés à une course à
l’espace. Chacune de ces superpuissances rivales défendait son prestige national. En 1957, l’URSS est la
première à mettre en orbite un satellite dans l’espace, Spoutnik1 et marque le début de la conquête spatiale.
En 1961, le soviétique Youri GAGARINE est devenu le premier homme envoyé dans l’espace pour un vol en
orbite autour de la Terre.
Distancés par leur ennemi juré, les Etats Unis doivent réagir ! Le président américain J.F Kennedy
annonce en 1961 que son pays enverra un homme sur la lune et le ramènera sain et sauf avant la fin des
années soixante. Finalement, après une longue préparation et plusieurs missions Apollo, l’Amérique frappe un
grand coup : le 16 juillet 1969, Apollo 11 quitte la Terre avec à son bord trois hommes. Quatre jours plus tard,
Neil Amstrong est le premier homme à poser un pied sur la Lune, suivi de son coéquipier Edwin Aldrin. Les deux
astronautes américains passeront 2h30 sur le sol lunaire (prélèvement d’échantillons, observations, …) avant
d’entreprendre le voyage de retour.
Finalement, de 1969 à 1972, 12 hommes, tous américains marcheront sur le sol lunaire. Dans les
années quatre vingt, la fin de la guerre froide met un terme à la concurrence américano-soviétique et la
collaboration entre les grandes puissances dans le domaine de la recherche spatiale se met en place.
Document2- Des innovations technologiques venues de l’espace !
Grâce à ses exigences extrêmes, l’espace est un formidable labo de recherche. Chaque objet doit être
capable de fonctionner dans des conditions hors du commun (vide, apesanteur, températures variant beaucoup,
…), être d’une fiabilité absolue (évidemment, pas question d’envisager le dépannage d’une sonde en orbite
autour de Jupiter !) et le plus léger possible (chaque gramme envoyé dans l’espace coûte entre 3 et 20€. La
« chasse aux grammes superflus» est donc le sport obligé et favori des ingénieurs de l’espace !). Ces fortes
contraintes imposent d’être dans la perfection et l’innovation permanente !
La contre partie de ces exigences est que la recherche spatiale coûte très chère. Les états qui ont réglé
la facture, demandent donc à leurs scientifiques de se gratter les méninges pour que les merveilleuses idées
venues de l’espace retombent sur Terre. Les inventions développées pour l’espace doivent trouver des
applications sur Terre. Ce recyclage ne doit rien au hasard. L’objectif est de rentabiliser au mieux des projets au
coût exorbitant et de mettre ces dépenses incroyables au service de la société toute entière. D’où des
retombées nombreuses et parfois inattendues sur notre vie quotidienne.
M. BAREL – Collège F. Truffaut – Académie de Lyon
Document3 : Quelques exemples d’applications
Les panneaux solaires :
Si, à l’origine, le panneau solaire, chargé de convertir la lumière du soleil en électricité, n’est pas issu
de la conquête spatiale, il y a très vite trouvé sa place. L’avantage ? Plutôt que d’embarquer de lourdes
batteries, le satellite peut tirer son énergie du soleil tout simplement. Hormis le fait qu’il est plus léger, le
satellite devient autonome en énergie et peut rester actif plusieurs années au lieu de quelques semaines. Et
cela ne s’arrête pas là. Prête à payer cher pour gagner du poids, l’industrie spatiale ne cesse d’améliorer les
matériaux et conserve toujours une longueur d’avance sur l’industrie terrestre à qui elle revend ses
innovations. Actuellement, le rendement des panneaux solaires spatiaux est de 40% alors que sur nos maisons,
il frôle à peine les 20% !
La couverture de survie :
Au départ, il s’agissait de trouver en urgence un matériau ultra léger et résistant pour protéger la
station Skylab menacée de surchauffe. La solution : le Mylar métallisé, film plastique mis au point par la
société DuPont recouvert d’une pellicule métallique qui le rend super réfléchissant. Aujourd’hui, ce matériau
permet de fabriquer la couverture de survie qui, du haut de ses 60 grammes, rend de précieux services aux
victimes de catastrophes (tremblement de terre, avalanche, naufrage, …) ou d’accidents en leur évitant de
mourir de froid ou de chaud grâce à son haut pouvoir isolant.
Le matelas à mémoire de forme :
Comment faire encaisser aux astronautes l’énorme accélération d’une fusée au décollage et le violent
impact lors de l’amerrissage quand, de retour sur Terre, la capsule plonge brutalement dans l’océan ? Grâce au
bon vieux principe du matelas ! Les ingénieurs de la NASA parviennent à mettre au point en 1971 une mousse
plastique spéciale très confortable qui épouse parfaitement les formes du corps lors des accélérations et
reprend ensuite sa forme et son élasticité d’origine. Ce nouveau matériau n’a pas manqué d’attirer l’attention
des fabricants de literie et a finalement été commercialisé en 1991 sous la marque Tempur pédic et décliné en
matelas, oreillers, coussinets en tout genre.
Dans le domaine médical :
Les moteurs de la navette spatiale ont nécessité dans les années 1970 la mise au point d’une pompe
spéciale (rapide, efficace et sans raté) appelée turbopompe. Or, c’est bien de ce type de pompe dont rêvaient
les cardiologues pour fabriquer des cœurs artificiels capables de prendre le relais des cœurs défaillants en
attente d’une transplantation. Cette pompe cardiaque a été implantée chez plus de 400 patients depuis son
arrivée dans les hôpitaux en 2003.
Questions :
1 - L’Homme a marché sur la Lune :
a. Quelle est la durée approximative du voyage entre la Terre et la Lune ?
b. Quand l’Homme a-t-il marché sur la Lune pour la première fois ?
c. Au total, combien de Russes ont marché sur la Terre ?
d. Combien d’Américains ont marché sur Terre ?
2 - Pourquoi peut-on dire que l’espace est un formidable laboratoire de recherche ?
3 - Quels sont les intérêts des panneaux solaires pour les satellites artificiels ?
4 - Dans quel domaine a-t-on réutilisé la turbopompe mise au point en 1970 pour la navette spatia ?
M. BAREL – Collège F. Truffaut – Académie de Lyon