Astéroïdes tueurs

ÉTUDE DE CAS D’INGA
Astéroïdes tueurs
ASTRONOMIE
www.explorecuriocite.org
© Parlons sciences 2015
TROUSSE DE PLANS DE LEÇONS
Est-ce que le monde devrait se munir d’un
système de défense anti-astéroïdes?
VUE D'ENSEMBLE Durée suggérée : 4 à 5 périodes
Sujets visés : Sciences de la Terre
et de l’espace, Sciences sociales
Compétences du 21e siècle visées : Pensée
critique, collaboration, communication
Objectifs d’apprentissage
 Comprendre les risques liés à l’impact d’un astéroïde sur Terre
 Comprendre comment les scientifiques étudient les astéroïdes
 S’exercer à élaborer des arguments fondés sur des preuves et un raisonnement logique
 Formuler une opinion par écrit ou sous une autre forme
Activités d’apprentissage
Les étudiants aborderont des enjeux authentiques liés aux effets potentiels des objets
géocroiseurs sur Terre; ils étudieront plus précisément les astéroïdes.
Idée principale
Les objets géocroiseurs comme les astéroïdes représentent un risque faible mais aux
conséquences potentiellement catastrophiques pour la vie sur la Terre. Pour déterminer une réponse appropriée à cette
menace, il faut comprendre la probabilité de l’impact d’un astéroïde sur Terre et les risques associés.
RÉFLEXION : Présentation de l’Étude de cas d’Inga Durée suggérée : 30 minutes
FR1: L’étude do cas d’Inga [.doc] [.pdf] - 1 par étudiant
Comment dévier un astéroïde ? (vidéo sur CurioCité) [.html]
FR2: Comment dévier un astéroïde ? [.doc] [.pdf] - 1 par étudiant
Comment dévier un astéroïde ? – Solutionnaire [.pdf] (pour l’enseignant)
Tableau blanc interactif ou vidéoprojecteur et écran
À l’aide d’une stratégie d’apprentissage vidéo Lire
-regarder-écouter les étudiants se familiariseront
avec l’étude de cas d’Inga et avec certains enjeux
liés à la menace que représente l’impact d’un
astéroïde
ACTION 1 : Qu’est-ce qu’un astéroïde? Durée suggérée : 30 minutes et du temps hors classe
FR3 : Fiches à classer sur le système solaire [.pdf] – 1 par étudiant
FR4 : Classification des objets du Système solaire [.pdf] – 1 par étudiant
FR5 : Tableau de tri du système solaire [.doc] [.pdf] – 1 par étudiant
FR6 : Travail de Présentation sur un astéroïde auprès de l’ONU [.doc] [.pdf] -
1 par étudiant
Liste d’astéroïdes [.pdf] (pour l’enseignant)
Exemple de présentation sur un astéroïde auprès de l’ONU [.pdf]
Les étudiants en apprendront davantage sur les
objets en orbite autour du Soleil, puis trieront des
images des objets du Système solaire en fonction
de leur composition et de leurs caractéristiques. Ils
choisiront aussi un astéroïde et feront une
recherche sur celui-ci afin de compléter un
document d’information fictif pour une présentation
auprès du Conseil de sécurité de l’ONU.
ACTION 2: Impact sur la Terre! Durée suggérée : 45 minutes
FR7 : Cratères d’impact [.pdf] - 1 par étudiant
FR8 : Billet d’entrée – Cratères d’impact [.doc] [.pdf] - 1 par étudiant
FR9 : Impact sur la Terre! [.doc] [.pdf] - 1 par étudiant
Les étudiants se serviront des caractéristiques d’un cratère
sur Terre, puis utiliseront un simulateur d’impact (Impact sur
la Terre!) pour explorer diverses variables par exemple, la
taille, la vélocité, l’angle, le matériau, etc.
CONSOLIDATION : Débat du Conseil de sécurité de l’ONU Durée suggérée : 60 minutes et du temps hors classe
FR10 : Conseil de sécurité de l’ONU [.pdf] - 1 par étudiant
FR11 : Lignes directrices pour l’activité sur le Conseil de sécurité de l’ONU [.doc] [.pdf] -
1 par étudiant
FR12 : Énoncés sur l’alignement des pays à l’ONU [.doc] [.pdf] - 1 copie des pages sur les
pays pertinents pour chaque étudiant
Les étudiants participeront à un débat fictif
du Conseil de sécurité des Nations Unies
sur les enjeux liés au déploiement d’un
système de défense planétaire contre les
Contexte
Plus de 10 000 objets géocroiseurs,
dont des astéroïdes et des comètes,
ont des orbites passant à proximité
de la Terre. Même si la probabilité
qu’un astéroïde ou qu’une comète de
grande taille (> 1 km) frappe la Terre
est minime, les conséquences d’un
tel événement seraient terribles. Par
exemple, on croit que l’astéroïde de
10 km qui a frappé la péninsule du
Yucatan il y a 66 millions d’années a
causé l’extinction des dinosaures.

FR1: L’étude do cas d’Inga - 1 par étudiant
Comment dévier un astéroïde ? (vidéo sur
CurioCité)
FR2: Comment dévier un astéroïde ?- 1 par étudiant
Comment dévier un astéroïde ? – Solutionnaire [.pdf]
Tableau blanc interactif ou vidéoprojecteur et écran
Connaissances et
compétences antérieures
 Être familier avec l’obtention
d’information en visionnant une
vidéo
 Collaboration en travail de groupe
Critères de réussite
 Les étudiants démontreront une
compréhension des risques liés
à l’impact d’un astéroïde et de
l’étude des astéroïdes par les
scientifiques
 Demandez aux étudiants de lire FR1: L’étude do cas d’Inga.
 Faites un sondage en classe (en utilisant un télévoteur ou « clicker », si vous le
souhaitez) et demandez aux étudiants s’ils croient que nous devrions construire un
système pour protéger la Terre contre l’impact éventuel d’un astéroïde tueur. Consignez
les résultats (ils seront passés en revue lors du cours de renforcement).
 Placez les étudiants en groupes de trois et demandez-leur d’adopter la stratégie
d’apprentissage Lire-regarder-écouter avec la vidéo Comment dévier un astéroïde ?
(d’une durée de 4 min 3 s). Chaque étudiant du groupe sera responsable d’un certain
type d’information présenté dans la vidéo (texte à l’écran, images vidéo, son).
 Ensuite, toujours en groupes de trois, demandez aux étudiants de réaliser l’activité FR2:
Comment dévier un astéroïde ?
 Il est à noter que le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA a déclaré que « le
risque d’impact calculé de l’astéroïde Apohis est inférieur à un sur un million, ce qui
nous permet d’affirmer en toute confiance que la Terre ne subira pas d’impact en
2036 » (pour de plus amples renseignements, consultez le lien dans la section
des ressources supplémentaires).
 Avec toute la classe, passez en revue les réponses aux questions.
Suggestions pour le déroulement de l’activité
 Si vous utilisez l’approche pédagogique de la classe inversée, vous pourriez demander aux étudiants de travailler sur FR1:
L’étude do cas d’Inga avant le cours.
 Les étudiants pourraient rédiger leurs propres questions pouvant être utilisées avec la vidéo.
 Les étudiants pourraient rédiger un résumé sur l’un des programmes de recherche et de surveillance des géocroiseurs
indiqués dans la section Informations supplémentaires.
RÉFLEXION: Introduction au cas d’Inga Durée suggérée : 30 minutes
À l’aide d’une stratégie d’apprentissage vidéo LIRE-REGARDER-ÉCOUTER les étudiants se familiariseront avec l’étude de cas
d’Inga et avec certains enjeux liés à la menace que représente l’impact d’un astéroïde.
Le savais-tu?
Le risque de décès suite à l’impact d’un
astéroïde est d’environ 1 sur 20 000 et
est égal au risque de décès dans un
écrasement d’avion. Source :
Spaceguard Survey
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FR3 : Fiches à classer sur le système solaire – 1 par
étudiant
FR4 : Classification des objets du Système solaire – 1 par
étudiant
FR5 : Tableau de tri du système solaire – 1 par étudiant
FR6 : Travail de Présentation sur un astéroïde auprès de
l’ONU - 1 par étudiant
Liste d’astéroïdes (pour l’enseignant)
Exemple de présentation sur un astéroïde auprès de
l’ONU
Connaissances et
compétences antérieures
 Avoir une connaissance générale
de la nature du système solaire
 Être familier avec des termes
comme orbite, période orbitale,
satellite naturel (lune)
 Collaboration en travail de groupe
Critères de réussite
 Les étudiants utilisent des
textes et des diagrammes
pour décrire les similarités
et les différences entre les
différents types d’objets en
orbite autour du Soleil
 Les étudiants effectuent
une recherche appropriée
sur un astéroïde
Partie 1 : Trier les objets du système solaire (25 minutes)
 Pour préparer l’activité principale, imprimez, en couleur si possible, et découpez un jeu de
FR3 : Fiches à classer sur le système solaire pour chaque petit groupe (3 à
4 étudiants). Si vous prévoyez réutiliser les cartes, il serait préférable de les laminer.
Vous pouvez aussi fournir des ciseaux aux étudiants et leur demander de découper les
cartes eux-mêmes.
 Commencez par demander aux étudiants de lire la fiche de renseignements FR4 :
Classification des objets du système solaire. Cette fiche de renseignements succincte
explique les différences entre les planètes, les planètes naines et les petits corps du
système solaire. Elle présente aussi de façon approfondie les différents types de petits
corps du système solaire, dont les astéroïdes et les comètes.
 Divisez les étudiants en petits groupes (3 ou 4 étudiants). Fournissez à chaque petit
groupe un jeu de cartes à trier du système solaire prédécoupées et une copie de FR5 :
Tableau de tri du système solaire.
 Accordez 5 à 10 minutes à chaque groupe pour qu’ils trient les cartes dans des
catégories qu’ils jugent pertinentes. Encouragez les étudiants à consulter la fiche de
renseignements s’ils ont des doutes quant à la manière de catégoriser les images.
 Tous ensemble, discutez du tri des objets. Si les étudiants sont en désaccord avec
une catégorie donnée, consultez les critères utilisés dans la fiche de renseignements
(voir ci-dessous la liste des bonnes réponses).
Cont...
ACTION 1: Qu’est-ce qu’un astéroïde? Durée suggérée : 30 minutes et du temps hors classe
Les étudiants en apprendront davantage sur les objets en orbite autour du Soleil, puis trieront des images des objets du Système
solaire en fonction de leur composition et de leurs caractéristiques. Ils choisiront aussi un astéroïde et feront une recherche sur
celui-ci afin de compléter un document d’information fictif pour une présentation auprès du Conseil de sécurité de l’ONU.
Planètes : Terre, Jupiter, Mars, Mercure, Neptune, Saturne, Uranus, Vénus
Planètes naines : Cérès, Éris, Hauméa, Makémaké, Pluton
Petits objets du système solaire : Éros, Hale-Bopp, Hyakutake, Cléopâtre,
Vesta, Mathilde, Gaspra
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Partie 2 : Document de présentation sur un astéroïde auprès de l’ONU (10 minutes)
 Dans la deuxième partie de ce cours, les étudiants créeront un document fictif
présentant un astéroïde au Conseil de sécurité de l’ONU. Ce travail doit être terminé
en dehors des heures de classe et il serait préférable que les étudiants travaillent
seuls ou en équipes de deux.
 Remettez à chaque étudiant une copie de FR6 : Travail de Présentation sur un
astéroïde auprès de l’ONU . Évaluez le travail. Un tableau de notation est fourni,
mais vous pouvez le modifier selon vos besoins.
 Chaque étudiant ou groupe de deux étudiants doit tirer le nom d’un astéroïde dans un
contenant ou, vous pouvez attribuer les astéroïdes au hasard. Les astéroïdes
suivants peuvent être choisis (la liste compte 30 astéroïdes, alors chaque étudiant
peut en adopter un).
 Des renseignements sur ces astéroïdes sont fournis dans la Liste d’astéroïdes. Un
Exemple de présentation sur un astéroïde auprès de l’ONU est aussi fourni.
 Après la recherche, discutez des astéroïdes présentés par les étudiants et
déterminez si l’un d’entre eux pourrait représenter un risque pour la Terre dans un
avenir proche.
Suggestions pour le déroulement de l’activité
 Si vous disposez d’appareils mobiles personnels (c.-à-d. téléphones intelligents, tablettes, etc.), la fiche de renseignements peut
être lue en version numérique plutôt que papier.
 Si vous utilisez l’approche pédagogique de la classe inversée, vous pouvez demander à vos étudiants de faire leur lecture
avant le cours.
 Demandez aux étudiants de découvrir les changements apportés en 2006 à la classification des corps du système solaire.
2 Pallas 45 Eugénie 624 Hector 4 179 Toutatis
3 Junon 87 Sylvia 951 Gaspra 20 000 Varuna
4 Vesta 90 Antiope 1 036 Ganymède 25 143 Itokawa
10 Hygie 216 Cléopâtre 1 566 Icare 50 000 Quaoar
16 Psyché 243 Ida 1 620 Géographos 69 230 Hermès
22 Calliope 433 Éros 3 753 Cruithne 163 693 Atira
1950 DA
(29075)
1999 AN10
(137108)
1999 RQ36
(101955) 2002 AA29
2007 VK 184 2011 AG5
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FR7 : Cratères d’impact - 1 par
étudiant
FR8 : Billet d’entrée– Cratères
d’impact - 1 par étudiant
FR9 : Impact sur la Terre! - 1 par
étudiant
Appareils donnant accès à l’internet
Connaissances et
compétences antérieures
 Une compréhension générale
des cratères
 Pouvoir travailler avec une
simulation en ligne
 Des compétences en
résolution de problèmes
Critères de réussite
 Les étudiants peuvent décrire les variables ayant une
incidence sur la formation du cratère d’impact
 Les étudiants interagissent de façon productive avec
une simulation, en ligne, de la formation de l’impact
d’un cratère
 Les étudiants explorent différentes variables liées à
l’impact
Partie 1
 Demandez aux étudiants de lire la fiche de renseignements FR7 : Cratère d’impacts avant le cours.
 À l’aide de la stratégie pédagogique du Billet d’entrée, demandez aux étudiants de remplir FR8 : Billet d’entrée – Cratères
d’impact et de vous le remettre au début du cours. Cela vous donnera un aperçu de la compréhension des étudiants suite à
la lecture de la fiche de renseignements.
 Distribuez FR9: Impact sur la Terre! aux étudiants et demandez-leur d’inscrire les valeurs pour leur astéroïde (provenant de
l’Action 1) dans le haut de la page (chaque étudiant inscrira des valeurs uniques). Les étudiants auront besoin de ces pages
lors de la partie 2.
Partie 2
 Pour la deuxième partie de cette activité, les étudiants doivent utiliser un ordinateur et
utiliser le lien vers Ici sur Terre – Impact des cratères (http://
simulator.down2earth.eu/), qui est un simulateur d’impact d’astéroïde en ligne.
 Les étudiants peuvent manipuler plusieurs variables ayant une incidence sur un
événement d’impact, dont le diamètre du projectile, l’angle de la trajectoire, la
vélocité du projectile, la densité du projectile et la densité de la cible, ainsi que la
distance du site de l’impact. Après l’exécution de l’application, des informations sur
l’impact sont présentés aux étudiants, dont la taille du cratère, les effets sismiques,
l’épaisseur de l’éjecta, etc.
 Pendant quelques minutes, laissez les étudiants explorer la simulation, entrer les
valeurs de leur choix et observer les résultats.
 Ensuite, demandez aux étudiants d’utiliser les informations sur leur propre astéroïde
pour exécuter jusqu’à quatre simulations et de consigner les résultats sur FR9. Les
étudiants devraient choisir une seule variable et faire varier sa valeur pour déterminer
comment elle influence les résultats.
 Tous ensemble, discutez de l’influence de chaque variable (angle, vélocité ou type de cible) sur les résultats.
Suggestion pour le déroulement de l’activité
 Si vous disposez d’appareils mobiles personnels (c.-à-d. téléphones intelligents, tablettes, etc.), la fiche de renseignements
peut être lue en version numérique plutôt que sur papier.
 Si le temps le permet, les étudiants pourraient explorer plusieurs variables.
ACTION 2: Impact sur la Terre! Durée suggérée : 45 minutes
Les étudiants se serviront des caractéristiques d’un cratère sur Terre, puis utiliseront un simulateur d’impact pour explorer
diverses variables par exemple, la taille, la vélocité, l’angle, le matériau, etc..
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