Science 9 - L`exploration spatiale
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Science 9 L’exploration spatiale Observations du ciel : (sans télescope) Les étoiles restent inchangées dans le ciel À chaque jour, une étoile donnée se lève et se couche plus prématurément de 4 minutes Les levers et couchers du soleil sont différents du mouvement des étoiles La lune se lève et se couche à des rythmes différents des étoiles et du soleil La lune a des phases 5 autres corps (Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne) se lèvent et se couchent avec des rythmes différents Les étoiles semblent tourner au tour d’un point fixe dans le ciel. L’étoile qui se trouve au centre de ce point au Nord est l’étoile du Nord. Il n’y a pas d’étoile dans l’hémisphère Sud au-dessus du Pole Sud Les Modèles du Système Solaire Modèle Centré sur la Terre Modèle Centré sur le Soleil Géocentrique Héliocentrique Aristote (Philosophe Grec) Nicolas Copernic Il remarqua que la position des Il dit que le soleil est fixe et que étoiles demeure inchangée. la Terre et les autres planètes tournent au tour du soleil Sphère Céleste ou firmament des étoiles fixes = la dernière sphère sur laquelle se retrouvent les étoiles Problème : certaines planètes semblaient se déplacer dans plus qu’une direction Ptolémée : Il a modifié légèrement le modèle de Aristote, il attribua à certaines planètes une rotation appelée épicycle. 1 Point de Références : C’est le l’endroit exacte où une observation à été faite pour décrire un autre point/endroit/objet. Exemple : Du point de références de toutes les personnes sur Terre, le Soleil se déplace de l’este et se couche à l’ouest. C’est le Soleil qui tourne au tour de la Terre. Activité : Points de références Coordonnés le ciel : Coordonnées Altazimutales Utilisé pour trouver la position d’objets dans le ciel par rapport à la Terre. Les coordonnées change en fonction de l’heure (temps) Altitude : o 0 = l’horizon o 90 = Zénith Azimut : o 360/0 = Nord o 90 = Est o 180 = Sud o 270 = Ouest Activité : feuille de pratique 2 Le Système Solaire et Plus Les Planètes Proches : Telluriques ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Les Planètes Éloignées : ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Dans l’univers : Écris une définition et donne un exemple Satellites Naturelles : _________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Planètes : ____________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Nébuleuse : __________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Étoiles : _____________________________________________________________________ Galaxies : ____________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 3 Les Orbites des Planètes : Les planètes tournent au tour du Soleil en orbite de forme ________________________. La force de ____________________du Soleil empêche les planètes de sortir d’orbite et de voler en ligne droite (rectiligne). Estimer les distances de l’univers http://www.youtube.com/watch?v=_Lsj-Hz-NS4 Unité Astronomique : ___________________________________ ________________________________________________________ Année Lumière : _______________________________________ ________________________________________________________ Parallaxe : Le déplacement apparent (pas réelle) d’un objet lorsqu’il est vu de deux places différentes. ______________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Triangulation : ______________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Exemple : 4 La Spectroscopie Les scientifiques peuvent étudier la lumière qui est _______________ et ________________ de différentes matières pour les décrire. __________________________________ produits lorsque la Ils étudient les lumière passe à travers un prisme ou d’un _____________________________. Un Spectroscope : ____________________________________________ _______________________________________________________________ Un Réseau de diffraction : ________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 3 types de spectres 1. Un spectre continue:__________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 2. Un spectre d’émission:________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 3. Un spectre d’absorption/raies noires:_________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 5 La longueur d’onde : Le Spectre Électromagnétique Effet Doppler Activité : Gizmo http://www.youtube.com/watch?v=FhfnqboacV0&feature=related 6 Les Éclipses Éclipse Lunaire: Les éclipses lunaires ont lieu lorsque le Soleil, la Terre et la Lune sont alignés. La Terre bloque la lumière du soleil sur la Lune. La Lune est dans l’ombre de la Terre. Schéma: Soleil, Terre, Lune, ombre, pénombre Éclipse Solaire: Les éclipses Solaires on lieu lorsque le Soleil, la Terre et la Lune sont alignés. Cette fois ci, c’est la Lune qui bloque les rayons du soleil à atteindre la terre. Seulement un petit point sur la Terre devient obscur complètement. Schéma: Soleil, Terre, Lune, ombre, pénombre, corona Question : Observe le schéma à la droite. Une personne se trouvant sur la terre pourrait voir la Lune comment? _______ 7 L’ÉVOLUTION DU TÉLÉSCOPE Les Télescopes Optiques: utilisent la lumière La première personne à placer deux lentilles une derrière l’autre est ______________________. Il, ____________________, perfectionna le télescope. Il tourna les lentilles vers l’espace a fait 4 observations importantes : 1. _________________________________________________________ 2. _________________________________________________________ 3. _________________________________________________________ 4. _________________________________________________________ 1. Télescope Réfracteur : Ce type de télescope a un _______________ comme objectif primaire. 2. Télescope Réflecteur : Ce type de télescope utilise des ___________________ comme objectif primaire. 3. Télescope ____________________________ : Ce type de télescope utilise des miroirs et des lentilles. Les Parties des Télescopes ____________________: la partie sur laquelle tu places ton œil et qui contient une petite lentille. _____________________: Dans un télescope réfracteur, c’est la lentille la plus grosse. _____________________: Pour augmenter le pouvoir de résolution, il faut augmenter le diamètre de l’objectif ou 8 augmenté le diamètre du miroir. (Un plus grand tube) Un Très Grand réflecteur : En1773, Télescope ____________________ construit un TRÈS grand télescope réflecteur et il découvrit la planète ___________. Un Très Grand Télescope Hybride (utilise l’interférométrie) : Télescope Hybride: __________________ Hawaii. Le ___________________________________ ______________________________________ Dans le ____________________________, tous les types d’ondes sont inclues. (Radio, Micro, Infrarouge, Lumineuse, Ultraviolets, Rayon X, Rayon Gamma) Les ondes de radio ont de ____________________ longueurs d’ondes et une ___________________fréquence. 9 à Il y a des ondes radio qui viennent des corps célestes. La Radioastronomie : ________________________, inventa le premier radio télescope. Il remarqua que les ondes de radio venant de l’espace pouvaient interférer avec nos radios sur Terre. La radioastronomie: _____________________________________________ __________________________________________________________________ Avantages Désavantages Le plus grand radio télescope est à Arecibo, Puerto Rico et mesure ___________m de diamètre. Images produites par un radiotélescope : Des ordinateurs mesurent l’intensité des signaux qui reçoivent et leur attribuent de fausses couleurs afin de créer une image. Un signal faible sera ______________ le plus puissant est blanc. 10 L’interférométrie : ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ http://www.youtube.com/watch?v=u5GzsdwdnWM Very Large Array : VLA Exemple d’interférométrie : Très grande antenne en réseau est formée en “Y” et faite de ______ antennes paraboliques de ________m chacune. RILB: _________________________________________________________________ De nos jours, les scientifiques peuvent relier l’information de radiotélescope qui se retrouve partout sur la terre. Ceci permet d’obtenir des images TRÈS détaillées un en comparaison, une antenne équivalente à la taille de la Terre. Le plus grand RILB a un diamètre deux fois plus grand que le diamètre de la Terre. Pour réussir ceci, les astronomes ont relié un observatoire spatial à plusieurs radios télescopes sur Terre. Ce télescope a permis de visualiser des objets à plus de 13 milliards d'années-lumière de la Terre! 11 « Twinkle Twinkle Little Star » Les étoiles scintillent parce que ________________________________________ ________________________________________________________________________ Ceci nous empêche embrouillées. d’avoir des images très claires; elles sont Deux Solutions : 1. Le Télescope Hubble :___________________________________________ __________________________________________________________________ 2. L’optique Adaptative :_____________ ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ http://www.youtube.com/watch?v=KwjZkeLgGZQ&feature=related 12 Se rendre en espace : Pour sortir de l’atmosphère de la Terre il faut combattre les énormes forces de gravité. Un engin spatial doit atteindre une vitesse minimale de ___________________. Pour atteindre cette vitesse extrême, les fusés ont été inventé. Une Fusé : Une fusée spatiale est un engin qui se déplace vers l’espace grâce au principe d’action réaction de Newton. Une fusée compte trois parties importantes : Le carburant : _________________________________________________________ Le tube : ______________________________________________________________ La charge (payload) : __________________________________________________ Lorsque la charge est une bombe, la fusé est une fusée balistique. Au début de l’histoire de la fusée, le carburant était solide. Robbert Goddard, est crédité d’avoir inventer les fusée à carburant liquide. Les Fusées à étages : http://www.sciencedaily.com/articles/m/multistage_rocket.htm Qu’est-ce qu’une fusée à étage? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Les fusées à étages ont été utiles pour augmenter la vitesse de la fusée en réduisant sa masse. Newton : http://teachertech.rice.edu/Participants/louviere/Newton/law3.html Explique la troisième loi de Newton : ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 13 Les fusées nous ont permis à envoyer plusieurs engins en espace; les satellites, les navettes spatiales, les sondes. Les Satellite à orbite base : http://www.youtube.com/watch?v=m2WrY1GdQ74 1. Quelles sont les caractéristiques des satellites à orbite base? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 2. À quoi servent les satellites à orbite base? a. ___________________________ b. ___________________________ c. ___________________________ d. ___________________________ 3. À quelle distance sont les satellites à orbite base de la Terre? ________ Les Satellite Géosynchrones : http://www.youtube.com/watch?v=uEe5GMzcupw&feature=related 1. Quelles caractéristiques identifient les satellites géosynchrones? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 2. Un Satellite géosynchrone vol à quel distance de la Terre? ________________________ 3. Quelle est l’espérance de vie pour un satellite? Et, qu’est-ce qu’on fait avec un satellite une fois qu’il n’est plus utile? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 14 4. Penses-tu qu’un satellite géosynchrone serait idéal pour les téléphones cellulaires? Explique ton résonnement. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 5. Énumère 4 fonctions des satellites géosynchrones a. ___________________________ b. ___________________________ c. ___________________________ d. ___________________________ Le system de positionnement global (GPS) http://www.youtube.com/watch?v=EOwMkFsJXRI&feature=related 1. À quoi set le système de positionnement global? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 2. Comment est-ce que la gravité affecte le temps? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ Les Sondes Spatiales : http://www.youtube.com/watch?v=oFT68U4i-Xw 1. Qu’est-ce qu’une sonde et à quoi servent-elles? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 15 2. Voyageur 1 et Voyageur 2 ont utilisé l’assistance gravitationnel pour faire leur voyage du système solaire et pour y en sortir. Qu’est-ce que l’assistance gravitationnel? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ La navette spatiale : 1. La navette spatiale est le premier engin spatial qui pouvait ___________________________________. 2. Qu’est-ce qu’on retrouve à bord des navettes spatiales? Quelle était leur fonction? Mission? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ Le Canada en Espace : 1. La plus grande contribution faite, par le Canada en espace, est _______________________________. Chaque navette spatiale ainsi que la station spatiale internationale, était équipé avec un. Il a été clé pour réparer le télescope Hubble. 2. __________________________, est le premier Canadien en Espace. 16 Les défis de l’exploration spatiale : Températures Extrêmes : Impact : _________________________________________________________ _________________________________________________________________ Solutions :_______________________________________________________ __________________________________________________________________ http://www.nasa.gov/mission_pages/constellation/orion/orion-tps.html Radiation : Impact : _________________________________________________________ _________________________________________________________________ Solutions :_______________________________________________________ __________________________________________________________________ http://www.nasa.gov/vision/space/travelinginspace/radiation_shielding.html Débris spatial : Impact : _________________________________________________________ _________________________________________________________________ Solutions :_______________________________________________________ __________________________________________________________________ http://www.youtube.com/watch?v=2gTkoFJ2yIQ Microgravité : Impact : _________________________________________________________ _________________________________________________________________ Solutions :_______________________________________________________ __________________________________________________________________ http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=how-does-spending-prolong 17 Manque d’oxygène : Impact : _________________________________________________________ _________________________________________________________________ Solutions :_______________________________________________________ __________________________________________________________________ http://spaceflight.nasa.gov/living/factsheets/breathing2.html Manque d’eau et de nourriture : Impact : _________________________________________________________ _________________________________________________________________ Solutions :_______________________________________________________ __________________________________________________________________ http://spaceflight.nasa.gov/living/spacefood/index.html http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2000/ast02nov_1/ Exploration Spatiale? Est-ce qu’on devrait continuer à explorer l’espace? Trouve quelques arguments pour et quelques arguments contre l’exploration spatiale. Pour l’exploration Contre l’exploration 18
