Réaliser une maquette de la constellation d`Orion en

2nde Thème : Univers
TP.1 
CORRECTION
 But : Réaliser une maquette de la constellation d’Orion en trois dimensions (3D)
 Supports utilisés :
 Logiciel <<Stellarium >>
 Deux supports munis de deux pinces et de deux noix.
 Une tige en bois qui supporte une sphère, elle-même en bois, simulant le soleil.
 Un écran cartonné faisant apparaître la constellation d’Orion.
 8 fils reliant la tige en bois à l’écran cartonné, sur chacun desquels on peut faire glisser une perle colorée.
 1 mètre-ruban.
I. Recherche documentaire.
Paroles d :
<< Cette constellation qui embellit nos nuits d’hiver, chasseur imaginaire accroché à la voute céleste, illuminé d’étoiles
disposées majestueusement dans le plan du ciel. >>
En vous aidant d’une recherche sur internet, répondre brièvement aux questions suivantes :
 Qu’est ce qu’une constellation ?
Une constellation est un 
 Citer une autre constellation.
Constellation de la Grande Ourse, appelée aussi << le Grand chariot >> composée de sept étoiles dont deux
 Les mêmes constellations sont-elles visibles toute l’année, la nuit par temps clair ? Pourquoi ?
Non, parce que la Terre tourne à la fois sur elle-même et autour du Soleil.
Exemple 
 Quelle contradiction existe-t-il entre les paroles de l’auteur, données citées ci-dessus, et le but de ce TP ?
faire une représentation en 3D.
II. 
 Ouvrir le logiciel, à partir du raccourci présent sur le bureau.
 En utilisant la touche F5, régler la date et l’heure de l’observation au 25/12/2009 à 23 h.
 En utilisant la touche F3, rechercher la constellation d’Orion, et la centrer sur l’écran à l’aide d’un << cliquer-glisser >>
gauche de la souris et un zoom avec la molette.
 Cliquer ensuite sur chacune des étoiles de la constellation et compléter les trois premières colonnes du tableau
ci-dessous, en ordonnant de l’étoile la plus brillante à l’étoile la moins brillante.
Remarque :
Ces étoiles sont connues, soit par leur nom usuel, par exemple (Bételgeuse), soit par leur nom officiel constitué d’une
lettre grecque et de trois lettres représentant la constellation, par exemple (α-Ori). La lettre grecque indique la
brillance relative des étoiles les unes par rapport aux autres dans l’ordre de l’alphabet grec : , , , , , , , , ….
Nom usuel
Nom officiel
Distance S-E en
Année lumière (a.l)
Distance S-E en
mètre (m)
Distance S-E sur
la maquette
Bételgeuse
 Ori
427,47
4,05.1018
42,7 cm
Rigel
 Ori
772,88
7,32.1018
77,3 cm
Bellatrix
 Ori
243,04
2,30.1018
24,3 cm
Mintaka
 Ori
916,17
8,69.1018
91,6 cm
Alnilam
 Ori
1342,21
12,7.1018
134,2 cm
Alnitak
 Ori
817,43
7,75.1018
81,7 cm
Saiph
 Ori
721,58
6,84.1018
72,2 cm
Meissa
 Ori
1055,52
10,0.1018
105,6 cm
* S-E : Soleil-Etoile
Questions :
a) Quelle est l’unité utilisée pour définir ces distances ? Quelle définition peut-on en donner ?
-la distance parcourue par
b) Quelle est la valeur de la vitesse v (ou célérité c) de la lumière dans le vide (ou dans l’air) ?
v = c = 3,00.108 m.s-1

c) Convertir la durée Δt correspondant à une année en seconde (1 année = 365,25 jours).
Utiliser l’écriture scientifique, avec trois chiffres significatifs.
 = 365,25 x 24 x 3600 = 3,16.107 s
d) Calculer alors la valeur correspondant à une année-lumière (a.l) en kilomètres (km).
Sachant que la vitesse de la lumière est : c = 3,00.108 m.s-1
1 a.l = 3,00.108 x 3,16.1017 = 9,48.1015 m = 9,48.1012 km
e) Convertir enfin les distances Soleil-Etoile en mètres (m), en utilisant l’écriture scientifique et un nombre raisonnable de
chiffres significatifs. Reporter ces valeurs dans la quatrième colonne du tableau.
Un exemple de conversion :
Pour Bételgeuse : 427,47 x 9,48.1015 = 4,05.1018 m
Voir tableau pour les autres étoiles.
III. Réalisation de la maquette 3D.
Questions :
a) Les étoiles de la constellation d’Orion sont-elles dans le même plan, comme le cite l’auteur inconnu ? Justifier.
Les étoiles constituant la constellation ne sont pas toutes à la même distance du soleil, elles ne peuvent donc
pas se trouver dans un même plan.
b) Qu’est-il possible de choisir pour que les perles représentant ces étoiles soient à des distances du Soleil (Sphère en
bois) proportionnelles à celles données dans la troisième colonne du tableau ? Préciser votre choix.
Il est nécessaire de choisir une échelle : 1 cm : 10 a.l
c) Calculer alors ces distances en cm, et compléter la cinquième colonne du tableau.
Un exemple : Bételgeuse
427,47
10 = 42,7 cm
Voir tableau pour les autres étoiles.
d) Pour chaque fil, placer la perle représentant chacune des étoiles à la distance correcte du soleil d’après les calculs qui
précédent.
e) Que peu-on en conclure ? (Disposition des étoiles, espace entre les étoiles, brillance en fonction de la distance à la Terre.
Les étoiles ne sont pas disposées dans un même plan. Elles sont très éloignées les unes des autres.
Cforcément plus près de nous (Bellatrix, qui est plus
près de nous, nous apparait moins brillante que Bételgeuse pourtant plus éloignée)
f) La constellation d’Orion est censée représenter un personnage de la mythologie grecque.
Préciser en quelques mots, en effectuant une recherche, de quel personnage s’agit -il ?
Illustration ci-contre.
Bellatrix
Bételgeuse
Saiph
Rigel
Alnitak
Mintaka
Meissa
Alnilam
Soleil