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Guide pédagogique Au-delà des étoiles Parc du Futuroscope – CANOPE CRDP – Académie de Poitiers

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AU-DELÀ DES ÉTOILES Dossier enseignant

Ce guide a été conçu et réalisé par le Canopé - CRDP

Académie de Poitiers, en collaboration avec Anne

Richard, professeur de SVT au collège Pierre Mendès

France de La Rochelle (17).

L’objectif général est de vous fournir des pistes de

travail, des propositions d’activités dont vous pourrez

vous inspirer pour conduire un projet pédagogique ou

tout simplement pour donner un sens à la visite de

votre classe au Futuroscope, pour qu’elle devienne une

étape dans un processus plus général d’apprentissage.

GUIDE PÉDAGOGIQUE

SOMMAIRE Présentation des attractions......................................p.2

Présentation du guide..................................................p.6

Fiches d’activités............................................................p.7 Points d’entrée dans les programmes............................p.7 Eléments de corrigés ........................................................p.8

Ressources documentaires........................................p.12 Lexique ..............................................................................p.22 Pistes bibliographiques et webographiques................p.22

Juin 2014

1


Le Futuroscope présente dans deux pavillons distincts des attractions sur le thème de l’espace à la fois

indépendantes et complémentaires tant sur le plan des sensations que des connaissances pédagogiques.

Le film Chocs Cosmiques,

qui est projeté en

technologie Imax® dôme

est une adaptation d’un

Space show de l’American

Museum of Natural History

de New York.

Les technologies les plus avancées en matière d’imagerie

numérique sont ici utilisées pour présenter les dernières

connaissances astronomiques et projeter le spectateur

en plein cœur de l’univers et de son histoire.

Cette attraction, fondée sur des observations et des

informations recueillies par la NASA grâce aux images

transmises par les télescopes Spitzer et Hubble, ne peut

en aucun cas être assimilée à de la science-fiction.

En effet, les bases de données scientifiques en 2

dimensions qu’ils ont permis de recueillir ont ensuite été

modélisées par les meilleurs techniciens de l’image en

collaboration étroite avec des astrophysiciens afin de

produire un modèle scientifique de représentation en

3D évoluant dans le temps.

Aussi, ce film permet-il, en plus de son riche contenu en

matière d’astronomie, de faire appréhender aux élèves

la différence entre un modèle scientifique et de la

science-fiction.

Le film Mission Hubble,

projeté en technologie

Imax® 3D dans le pavillon

du même nom, permet

d’assister à la préparation

des astronautes qui doivent

entreprendre une dernière

mission de sauvetage et de perfectionnement du

télescope Hubble. Ainsi, le spectateur embarque à bord

de la navette Atlantis avec les astronautes peu avant son

décollage et participe à leur formidable voyage spatial et à

leurs sorties dans l’espace pour les périlleuses et délicates

interventions sur Hubble. Cette dernière mission, qui a

pourtant bien failli être abandonnée, permet à ce

télescope lancé en 1990 d’être encore de nos jours un

instrument inégalé à la pointe de l’exploration

astronomique.

La salle d’exposition qui précède l’attraction présente ce

qui fut longtemps le rêve insensé de quelques-uns puis le

privilège des astronautes : l’aventure spatiale.

Aujourd’hui, avec le vol suborbital qui promet un voyage à

la frontière de l’espace, le tourisme spatial est en passe de

devenir une réalité pour un plus grand nombre. En effet,

de par le monde, des agences de voyages, un peu

particulières, proposent maintenant de partir à 100 km

d’altitude, là où la gravité terrestre n’exerce plus autant sa

force, pour nous permettre de vivre pendant quelques

minutes la formidable expérience de l’apesanteur. Cette

exposition permet de découvrir et faire le point sur le

degré d’avancement des différents projets de navettes

suborbitales de tourisme spatial.

PRÉSENTATION DES ATTRACTIONS

2


Les sensations procurées par les projections Imax® et 3D

immergent le spectateur au cœur de l’immensité

spatiale. Comment cela est-il possible ?

La technologie Imax® regroupe un ensemble de

caractéristiques de la pellicule et de la salle de projection

dans le but d’augmenter l’intensité et la qualité de

perception des images et des sons afin de fournir au

cerveau du spectateur des stimulations comparables à

celles fournies dans le monde réel.

L’image est un élément crucial d’une projection

Imax®. Aussi, après le tournage, chaque image est-elle

remasterisée numériquement afin d’en augmenter la

netteté par réglage de la saturation, du contraste et de la

luminosité. Les objectifs des appareils de projection dans

les salles Imax® sont quant à eux équipés d’ampoules

beaucoup plus puissantes que celles des projecteurs

classiques afin de renforcer encore davantage la clarté et

l’intensité de leurs couleurs.

De plus, contrairement à une

salle classique qui s’étire en

longueur, une salle et un

écran Imax® sont conçus

pour augmenter l’angle de

perception de l’image

projetée. Ainsi la salle est

plus large que profonde afin

de placer les spectateurs au

plus près de l’écran. Celui-ci est plus large et plus haut

qu’un écran classique : il s’étend sur toute la largeur et

toute la hauteur de la salle et est courbé de façon à

augmenter encore la largeur de l’image projetable.

L’ensemble de ces éléments fait que le spectateur se

trouve face à une image Imax® occupant 70° de son

champ de vision, au lieu de 54° dans la meilleure des

projections classiques. L’image occupe ainsi un champ de

vision largement supérieur à celui que l’œil est capable

de voir avec netteté. En effet, les cônes, cellules

sensorielles permettant la vision nette des couleurs, sont

placés sur la zone centrale de sa rétine : ils sont très

concentrés dans les 10 premiers degrés de champ de

vision et sont absents au-delà de 30°. À partir de 30°,

seuls les bâtonnets, cellules sensorielles ne permettant

qu’une vision moins précise et moins colorée, assurent la

perception de l’image. Ainsi, dans une projection Imax®,

il y a davantage de bâtonnets stimulés que dans une

projection classique car il y a 16° de vision latérale

supplémentaire (environ 20 000 bâtonnets stimulés par

degré supplémentaire).

Dans une projection Imax®

Dôme, ce principe est poussé

à l’extrême car la projection

se fait par 6 appareils au

niveau d’une coupole de 21

m de diamètre surplombant

le spectateur ce qui fournit

alors une image couvrant un

champ de vision proche de 180°. Le cerveau reçoit alors

une stimulation visuelle beaucoup plus importante que

lors d’une projection classique, ou même d’une Imax®

classique, et se trouve ainsi un peu plus proche des

conditions de perception du monde réel, ce qui peut

donner l’illusion d’une vision en 3 dimensions.

La technologie Imax® 3D

franchit le stade ultime de

l’immersion visuelle en

tenant compte du fait que la

perception du monde se fait

grâce à deux yeux envoyant

chacun une image plane

différente au cerveau.

C’est le cerveau qui se charge par la suite de les traiter et

de les fusionner en une seule image tridimensionnelle ;

ce processus s’appelle la stéréopsie. Un projecteur Imax®

3D entraîne donc en même temps deux pellicules Imax®

(70 mm au lieu de 35 mm) qui sont diffusées par deux

objectifs décalés horizontalement d’une distance

équivalente à celle séparant deux yeux (soit environ 64

mm). Des filtres polarisants, identiques à ceux des

lunettes que porte le spectateur sont placés devant

chacun des deux objectifs du projecteur de façon à ce

que chaque image projetée ne soit perçue que par l’œil

correspondant. Comme s’il s’agissait du monde réel, le

cerveau en fait donc l’analyse et recrée l’image

tridimensionnelle par stéréopsie.

Le son est aussi remixé en postproduction afin de le

rendre plus clair et plus dynamique, en utilisant une

amplitude de fréquences sonores plus importante, ce qui

renforce la perception des vibrations sonores et permet de

les ressentir au plus profond de soi-même. Pour améliorer

encore la qualité de l’acoustique, les salles Imax® ont une

géométrie, une insonorisation et un système audio

spécialement conçus pour créer un environnement

d’écoute optimal. Ainsi, contrairement à ce que l’on peut

croire, le réalisme d’une projection en Imax® ne provient

pas uniquement de la qualité visuelle mais presque autant

de celle du son qui accentue les effets des images

projetées devant lui.

LE SPECTATEUR PROPULSÉ AU CŒUR DE L’ESPACE…

3


Les étoiles, les planètes et même les galaxies sont en

perpétuel mouvement et, comme la gravité les pousse les

unes vers les autres, elles entrent en collision.

Spectaculaires et destructrices, ces collisions libèrent

pourtant l’énergie qui permet la croissance et l’évolution

de l’univers. Chocs cosmiques fait des spectateurs les

témoins de ces collisions impressionnantes qui ont forgé

notre système solaire ou changé le cours de la vie sur

Terre et qui continuent de modifier notre galaxie. Il

explore toute la palette des collisions possibles dans

l’espace, aussi bien dans le passé, le présent que dans le

futur.

Au cours de cette aventure, les voyageurs assistent à la

naissance de la Lune, il y a 4,5 milliards d’années quand

un astéroïde de la taille de Mars s’encastre dans notre

planète encore brûlante. Ils se retrouvent face à la

fournaise du soleil duquel des particules énergétiques

s’échappent en permanence formant les vents ou les

tempêtes solaires à l’origine des aurores boréales parfois

observables aux pôles de la Terre. Ils frissonnent en

regardant s’écraser la météorite qui annihile les trois

quarts de la vie sur Terre il y a 65 millions d’années. Enfin,

se projetant plusieurs milliards d’années dans le futur, ils

contemplent la collision entre notre Voie lactée et sa plus

proche voisine, la galaxie d’Andromède.

Les données scientifiques à la base de la synthèse de ces

magnifiques images n’ont pu être recueilles que très

récemment par les télescopes Spitzer et Hubble car

aucun télescope terrestre n’était en mesure de le faire du

fait de la pollution lumineuse nocturne et de

l’atmosphère qui, même quand elle est très pure,

parasite l’observation des profondeurs de l’espace. Seuls

des appareils se trouvant dans l’espace et s’affranchissant

de ces contraintes peuvent permettre une telle précision

et une telle multitude d’observations.

Malheureusement, la conception, la fabrication,

l’entretien et la modernisation d’un appareil destiné à

fonctionner en orbite à 549 km d’altitude et à 28 000

km/h sont terriblement complexes. La moindre opération

de maintenance ou de modernisation, comme c’est le cas

dans Mission Hubble, relève autant de l’aventure

humaine que de la prouesse technique et technologique.

DEUX FABULEUX VOYAGES AUX CONFINS DE L’UNIVERS

4


La salle d’exposition qui précède Chocs cosmiques est

organisée comme un espace pédagogique à l’intérieur

duquel le visiteur peut circuler librement sans parcours

prédéfini. Elle se prête aussi bien à une exploration en

groupe pour les plus petits qu’à une exploration individuelle

en autonomie sur des activités différentes pour les plus

grands. L’exploitation de cet espace peut aussi se faire à

deux vitesses selon l’âge des élèves :

- pour les plus jeunes, une lecture rapide est proposée,

basée sur la vision d’images et d’objets ;

- pour les plus grands, une lecture plus approfondie

peut être permise à partir des informations écrites

complémentaires.

Cette salle regroupe cinq éléments bien distincts :

- une maquette du système solaire suspendue au plafond ;

- une présentation du Centre national des études spatiales

(CNES) ainsi que des grands projets spatiaux dans lesquels

la France et l’Europe sont actuellement engagés. Cet espace

permet de comprendre l’impact dans notre quotidien et

leurs perspectives à très court terme dans des domaines

très divers tels que la santé, les télécommunications, la

localisation ou la sécurité ;

- au fond, une représentation du robot Spirit, parti explorer

Mars en 2004 avec succès ;

- une maquette de la fusée Ariane 5 ;

- une reproduction du télescope spatial Hubble.

La salle d’exposition qui précède Mission Hubble

présente, quant à elle, les six projets de « tourisme

spatial » qui sont actuellement menés aux quatre coins

du globe par des organismes privés ou

gouvernementaux. Certains d’entre eux sont déjà très

avancés, même s’ils ont tous quelques années de retard

par rapport à leur agenda initial. Le projet Virgin Galactic

en est déjà à la phase des essais pour l’homologation

auprès des autorités de l’aviation civile américaine. En

revanche, il est probable que d’autres ne verront jamais

le jour. Il est cependant d’ores et déjà possible de

réserver son billet (40 000 personnes l’ont déjà fait)

pour un vol suborbital même si la date de celui-ci n’est

pas encore connue !

DES ESPACES RICHES EN CONTENU DOCUMENTAIRE

5


L’exploitation pédagogique du thème de l'univers dépasse les programmes disciplinaires (sciences expérimentales et

technologiques à l’école primaire ; physique-chimie et SVT au collège et au lycée).

On peut imaginer des projets pluridisciplinaires, associant, en plus de la physique-chimie et des SVT, les mathématiques, le

français, la technologie, l’histoire-géographie, les arts plastiques, voire même l’anglais. Au secondaire, cela peut facilement se

concrétiser par un projet de classe motivant pour les élèves qui permet, en plus de l’acquisition des savoirs, de faire

appréhender la cohérence et la globalité de leurs apprentissages disciplinaires.

Les points d’entrée de cette thématique sont donc multiples et complexes.

Citons à titre d’exemples (liste non exhaustive) :

- Comment notre système solaire et notre planète se sont-ils formés il y a des milliards d’années ?

- Comment les experts prévoient-ils son évolution ? Quelle part donner à l’imagination et aux modèles scientifiques ?

- En quoi regarder vers le passé peut-il nous renseigner sur le futur ?

- Comment se sont construites et vont se construire nos connaissances sur le système solaire et l’univers plus lointain ?

- Qu’est-ce qu’un modèle scientifique ? Quelles en sont les limites ?

Pour tenter de répondre à ces questions, ce guide propose donc :

- des suggestions d’activités adaptées au premier et au second degré répondant à quelques-unes des problématiques

énoncées ci-dessus ;

- des ressources documentaires permettant à l’enseignant non spécialiste de se familiariser avec le thème grâce à une

présentation de l’univers (sa dynamique, ses composantes, l’histoire de sa découverte, l’appareil d’exploration Hubble) et de

la conquête spatiale (passée et actuelle) ;

- un lexique ;

- des ressources bibliographiques et webographiques pour aller plus loin ou pour guider des recherches ou des activités avec

les élèves.

Les fiches d’activités sont destinées à être remplies par les élèves, elles sont photocopiables. Les différentes

activités sont réalisables individuellement ou en petits groupes. Elles s’adressent à des niveaux de classe et à des jeunes

d’âges assez variés : il appartient donc à chaque enseignant de les adapter à son public et, si besoin est, à sa démarche, sa

stratégie ; le cheminement proposé ici pouvant servir de pistes.

Seules quelques activités pourront être réalisées pendant la visite, d’autres nécessitent une recherche documentaire

antérieure ou postérieure à la visite. Le mode d’utilisation de ces fiches est laissé, bien sûr, à l’initiative des enseignants.

PRÉSENTATION DU GUIDE

6


École élémentaire – cycles 2 et 3 Découverte du monde : se repérer dans l’espace et dans le temps. Culture scientifique et technologique : le ciel et la Terre, l’énergie. Français : lire avec aisance, rédiger un texte.

Culture humaniste : les temps modernes, le XX

e siècle et notre époque : révolution

scientifique et technologique. Techniques usuelles de l’information et de la communication : domaines 1 à 4 du Obii. Mathématiques : Nombres et calculs, géométrie, grandeurs et mesures, organisation et gestion de données.

Collège Physique-Chimie : 5

e : l’eau dans notre environnement ; la lumière : source

et propagation rectiligne. 4

e : de l’air qui nous entoure à la molécule ; la lumière :

couleurs et images ; propagation de signaux. 3

e : la chimie : science de la transformation de la

matière, de la gravitation… à l’énergie mécanique. Sciences de la vie et de la Terre : 5

e : géologie externe : évolution des paysages (les roches

sédimentaires… archives des paysages anciens). 4

e : l’activité interne du globe.

3e

: évolution des organismes vivants et histoire de la Terre. Mathématiques : 6

e : proportionnalité, organisation, représentation de

données, longueur, masse, durée. 5

e : proportionnalité, activité graphique, longueur,

masse, durée. 4

e : utilisation de la proportionnalité, calcul numérique,

grandeurs quotients courantes.

3e : fonction linéaire, fonction affine, statistique, notion

de probabilité, écritures littérales, configurations dans l’espace, aires et volumes, grandeurs composées, changement d’unités. Histoire-géographie : 5

e : le Moyen Âge et la naissance des Temps modernes.

4e : des Temps modernes à la naissance du monde

contemporain. 3

e : le monde d’aujourd’hui, repères chronologiques et

spatiaux. Français : 5

e et 4

e : étude de la science-fiction comme genre

littéraire. Thèmes de convergence : énergie, importance du mode de pensée statistique. Socle commun des connaissances et des compétences : Culture scientifique et technologique :

pratiquer une démarche scientifique : modéliser de façon élémentaire. Développer la curiosité pour la découverte des causes des phénomènes naturels, l’imagination raisonnée. Maîtrise de la langue.

Maîtrise d’une langue étrangère. B2i : domaines 1 à 4.

Lycée Physique-Chimie : 2

nde (enseignement fondamental) : constitution de la

matière, transformation de la matière, exploration de l’espace, l’univers en mouvement et le temps, l’air qui nous entoure. Première S : les interactions fondamentales ; forces, travail et énergie. Terminale S : propagation d’une onde, ondes progressives, transformations nucléaires, évolution temporelle des systèmes mécaniques, évolution temporelle des systèmes et mesure du temps. Terminale S (enseignement de spécialité) : produire des images, observer ; produire des signaux ; communiquer. Sciences de la Vie et de la Terre : 2

nde (enseignement fondamental) : la planète Terre et

son environnement, Première S : structure, composition et dynamique de la Terre.

Terminale S : la mesure du temps dans l’histoire de la Terre et de la vie, couplage des évènements biologiques et géologiques au cours du temps. Terminale S (enseignement de spécialité) : du passé géologique à l’évolution future de la planète. Mathématiques : 2

nde (enseignement fondamental) : statistiques, calculs et

fonctions, géométrie dans l’espace. Première ES (enseignement obligatoire au choix) : géométrie dans l’espace. Terminale ES (enseignement de spécialité) : géométrie dans l’espace. Terminale S : fonctions logarithmiques et exponentielles, produits scalaires dans l’espace, droites et plans dans l’espace, probabilités et statistique. Histoire-géographie : 2

nde (enseignement fondamental) : humanisme et

Renaissance. Terminale ES et L : le monde, l’Europe, la France de 1945 à nos jours. Terminale S : le monde contemporain.

LES POINTS D’ENTREE DANS LES PROGRAMMES

7


Fiche 1 : COMPRENDRE UNE MAQUETTE

Cette fiche de travail individuel, conçue pour le niveau primaire d’une part et pour le niveau secondaire d’autre part, a pour

objectif de faire appréhender les distances dans le système solaire et la notion d’échelle. Elle ne nécessite pas d’apport

d’information sur place.

Question 1 Sur le schéma, le diamètre de la Terre est de 0,6 cm.

Question 2 Le diamètre du Soleil devrait alors être de 0,6 x 100 = 60 cm.

Question 3 Le diamètre de Jupiter devrait alors être de 60 ÷ 10 = 6 cm.

Question 4 Le distance Terre – Soleil devrait être de 60 x 100 = 6000 cm soit 60 mètres.

Question 5 La distance Pluton – Soleil devrait être de 60 x 40 = 2400 m soit 2,4 km.

Question 6 La distance Proxima – Soleil devrait être de 6800 x 2,4 = 16320 km.

Question 7 Non, les distances calculées ne sont pas respectées sur le schéma. On ne peut donc pas dire que le schéma, et par extension, la maquette sont à l’échelle.

Question 8 L’espace disponible dans la salle ou sur le papier est insuffisant pour pouvoir se permettre de respecter l’échelle.

Question 9 (secondaire uniquement) La sonde spatiale va 114 fois plus vite que l’avion. Le voyage Terre – Pluton en avion : 114 x 7 = 798 ans, soit environ 800 ans. Le voyage Terre – Soleil en sonde spatiale prendrait environ 61 jours car : 19 x 365,25 = 6939,75 jours en avion puis 6939,75 ÷ 114 = 60,875 jours.

Fiche 2 : OBSERVER UNE MAQUETTE


objectif de faire découvrir le système solaire à partir d’une maquette. Elle ne nécessite pas d’apport d’information sur

place.

Question 1 Cette maquette est une représentation du système solaire.

Question 2 Le système solaire compte 8 planètes en excluant les planètes naines dont Pluton est un représentant.

Question 3 En s’éloignant du Soleil, on rencontre les planètes dans l’ordre suivant : Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter,

Saturne, Uranus, Neptune.

Question 4 Les planètes tournent sur elles-mêmes et autour d’une boule lumineuse, une étoile, comme le Soleil.

Question 5 La trajectoire des planètes autour du Soleil a une forme circulaire sur la maquette mais c’est en réalité une

ellipse.

Question 6 La Lune n’est pas représentée sur cette maquette. Elle est un satellite de la Terre.

ÉLÉMENTS DE CORRIGÉS

8


Fiche 3 : DÉCOUVRIR LES PLANÈTES DU SYSTÈME SOLAIRE


objectif de faire découvrir les caractéristiques des 8 planètes du système solaire à partir de recherches documentaires. Cette

fiche pourra être faite de retour en classe ou demandée comme travail à la maison selon le niveau d’autonomie des élèves.

Question 1 Petites planètes : Mercure (4 878 km) – Mars (6 790 km) – Vénus (12 100 km) – Terre (12 756 km).

Planètes géantes : Neptune (49 528 km) – Uranus (51 118 km) – Saturne (120 000 km) – Jupiter (142 984 km).

Les petites planètes sont celles qui sont les plus proches du Soleil, les géantes sont les plus éloignées du Soleil.

Question 2 Planètes rocheuses : Mercure – Mars – Vénus – Terre.

Planètes gazeuses : Neptune – Uranus – Saturne – Jupiter.

Ce classement permet de retrouver les petites planètes et les planètes géantes.

Question 3 Autour des planètes gazeuses, on trouve des anneaux.

Question 4 Les planètes ont toutes un, voire plusieurs satellites, sauf Mercure et Vénus.

Question 5 Mercure : L’absence d’atmosphère ne permet pas de conserver la chaleur même si c’est la plus proche du Soleil.

Vénus : Elle brille d’un très vif éclat car c’est elle qui est la plus chaude du fait de sa proximité du Soleil et de son atmosphère.

Terre : Planète bleue qui est la seule à abriter la vie.

Mars : Planète rouge car sa surface est recouverte d’oxyde de fer.

Jupiter : Planète la plus grosse reconnaissable à sa grande tache rouge.

Saturne : C’est elle qui possède les anneaux les plus visibles.

Uranus : Elle est couchée sur le côté et possède de nombreux anneaux ce qui donne l’impression qu’elle « roule » sur son orbite.

Neptune : Elle aussi est bleue mais ce bleu n’indique pas (comme sur Terre) la présence d’eau.

Fiche 4 : COMMENT S’EST CONSTRUITE NOTRE COMPRÉHENSION DE L’UNIVERS ?


objectif de faire découvrir les grandes étapes de l’histoire de l’astronomie et de l’évolution de nos connaissances de

l’Univers à partir de recherches documentaires qui pourront être faites collectivement ou individuellement .

Question 1 Le système solaire comprend 8 planètes et des planètes naines qui gravitent autour d’une étoile, le Soleil.

Question 2 Le premier schéma représente le système géocentrique de Ptolémée (IIe siècle), le second celui héliocentrique de Copernic (XVIe siècle). Dans les deux cas le point de référence n’est pas le même : pour l’un c’est la Terre, pour l’autre c’est le Soleil.

Question 3 Dans les deux cas, les planètes connues à l’époque de ces savants étaient les mêmes.

Question 4 Jusqu’à cette date, toutes les observations devaient se faire à l’œil nu.

Question 5 Au XVIIe siècle il y a eu la mise au point de deux instruments d’observation : les lunettes astronomiques par Galilée et le télescope par Newton.

Question 6 Galilée découvre le relief de la Lune, les anneaux de Saturne, les satellites de Jupiter, la présence d’étoiles dans la Voie lactée et Kepler les lois du mouvement des planètes. Un peu plus tard, Newton découvre la loi de l’attraction universelle et explique ce qui maintient les planètes en rotation autour du Soleil.

Question 7 Hubble (1889-1959) établit l’existence de galaxies extérieures à celle qui abrite le système solaire. Il n’a pas pu utiliser le télescope spatial qui porte son nom car il a vécu avant sa conception en 1990. Il a cependant dû utiliser un télescope très puissant pour l’époque.

Question 8 Actuellement, l’utilisation de télescopes et de sondes envoyés dans l’espace permet d’apporter des informations complémentaires sur l’Univers.

Question 9 IIe siècle : PTOLEMEE (90-168) : système géocentrique.

XVIe siècle : COPERNIC (1473-1543) : système héliocentrique.

XVIe/XVIIe siècles : GALILÉE (1564-1642) : lunette astronomique – anneaux de Saturne, satellites de Jupiter…

9


KEPLER (1571-1630) : Lois et trajectoires elliptiques des planètes autour du Soleil.

XVIIe/XVIIIe siècles : NEWTON (1643-1727) : télescope – théorie de la gravitation universelle.

XIXe/XXe siècles : HUBBLE (1889-1953) : existence d’autres galaxies en mouvement.

EINSTEIN (1879-1955) : théories de la relativité.

KOROLEV (1907-1966) : satellite artificiel – fondateur du programme spatial soviétique.

Fiche 5 : LE TELESCOPE HUBBLE

Cette fiche de travail individuel, conçue pour le niveau primaire et pour le niveau secondaire, a pour objectif de faire

découvrir de façon simple, les grands principes de fonctionnement d’un télescope spatial tel qu’Hubble. Pour une meilleure

compréhension, cette fiche nécessite d’avoir vu le film Hubble ainsi que la maquette de ce télescope qui se situe dans la

pré-salle du film Chocs cosmiques. Elle nécessite aussi des recherches documentaires.

Question 1 Longueur : 13,2 m ; largeur : 4,2 m ; masse : 11 tonnes.

Question 2 Un objet en orbite terrestre tourne autour de la Terre.

Question 3 Le fait d’être placé en orbite au-dessus de l’atmosphère lui permet de révéler des images beaucoup plus

précises que celles obtenues sur la Terre car l’atmosphère terrestre obscurcit les images et empêche la réception de

certaines longueurs d’ondes (infrarouges).

Question 4 Altitude : 590 km ; vitesse 8 km/seconde ; un tour de la Terre en 97 minutes.

Question 5 Distance Terre/Hubble = 1 mm (~600 km) ; distance Terre/Lune : 640 mm soit 64 cm (~384-400 km).

Question 6 Tous les appareils d’Hubble fonctionnent à l’énergie électrique. L’électricité est fabriquée sur place à l’aide de

deux panneaux photovoltaïques. Des batteries sont nécessaires car les panneaux ne peuvent recevoir de l’énergie solaire

lorsque Hubble se trouve « à l’ombre de la Terre ».

Question 7 Les images de l’espace qu’Hubble capture sont le fait d’un télescope de type Cassegrain (un peu plus

perfectionné en fait) qui possède en principe deux dispositifs réflecteurs (miroirs concaves).

Question 8 Grâce à ces miroirs, il est capable de capturer de très faibles quantités de lumière que nos yeux sont

incapables de voir (5 milliards de fois moins puissantes) et que différents instruments analysent et restituent sous forme

d’images.

Question 9

Question 10 La lumière réfléchie par les miroirs est convertie en signal électrique par les instruments. Les données

recueillies sont ensuite transmises à des petits satellites de communication qui les relaient au centre de contrôle qui se

trouve basé aux USA.

Instruments Miroir n°2

Foyer Miroir n°1

10


Fiche 6 : L’HISTOIRE DE L’UNIVERS ET DE LA TERRE

Étapes de l’histoire de l’Univers et de la Terre. Classement chronologique

Big Bang considéré comme la naissance de l’Univers. 1

Premiers mammifères primates (ancêtres des singes et des hommes). 13

Rapprochement entre la galaxie d’Andromède et la Voie lactée. 19

Premiers dinosaures. 10

Usage du feu par l’homme préhistorique (Homo erectus). 15

Formation de la Lune par collision avec la Terre encore brûlante. 4

Le Soleil a consommé tout son « carburant » et s’éteint dans la nouvelle galaxie. 22

Premiers organismes (végétaux) à chlorophylle qui enrichissent progressivement l’océan primitif et l’atmosphère en dioxygène (O2).

6

Le rayon du Soleil augmente engloutissant Mercure. Le Soleil fait alors encore partie de la Voie lactée. 20

Premiers mammifères primitifs souvent mangés par certains dinosaures. 11

Formation d’une atmosphère autour de la Terre : le refroidissement de la planète entraîne la condensation de l’eau qui tombe sous forme de pluies torrentielles à l’origine d’un « océan primitif ».

5

Civilisation égyptienne. 17

Apparition de l’homme moderne (Homo sapiens sapiens) qui vit dans des grottes et se nourrit de chasse, de pêche et de cueillette. 16

Transformation du dioxygène (O2) atmosphérique par les rayonnements solaires en ozone (O3) qui s’accumule pour former la couche d’ozone protégeant d’une partie des rayons nocifs du Soleil et permettant par la suite l’explosion de la Vie dans l’océan primitif.

7

Réunification complète de la galaxie d’Andromède et de la Voie lactée pour former une nouvelle galaxie dans laquelle le système solaire est en périphérie.

21

Extinction des dinosaures. 12

Société industrielle moderne. 18

Formation des galaxies dont la Voie lactée et celle d’Andromède. 2

Des êtres vivants très primitifs (animaux et végétaux) envahissent le milieu aérien (les continents). 9

Premiers animaux connus (respirent du dioxygène dissous dans l’eau de l’océan primitif). 8

Séparation entre la lignée des singes et celle de l’homme. 14

Formation du système solaire et notamment de la Terre. 3

Cette fiche de travail individuel ou collectif, conçue

pour le niveau primaire d’une part et pour le niveau

secondaire d’autre part, a pour objectif de faire

découvrir les grandes étapes de l’histoire de l’Univers

et de la Terre.

La réalisation de cette fiche nécessite d’avoir vu le film. Elle

peut être faite sur place ou de retour en classe. Seuls les

éléments figurés en caractères gras sont inscrits dans la

fiche conçue pour le primaire (formulation souvent un peu

différente).

11


L’American Museum of Natural History, en collaboration avec la N.A.S.A., a produit le film Chocs cosmiques présentant un modèle

scientifique de l’évolution de notre galaxie. Il décrit comment les collisions – à différentes échelles – ont pu et vont continuer d’influencer

cette évolution.

LA DYNAMIQUE DE L’UNIVERS ET SES CONSEQUENCES

Tout est en perpétuel changement dans l’Univers. Les

étoiles naissent, brillent pendant des millions ou des milliards

d’années avant de s’éteindre, faute de carburant. Les galaxies

croissent en absorbant leurs voisines. L'Univers lui-même, né

il y a plus de 13 milliards d’années d’une boule de masse très

dense, continue son expansion.

Les collisions libèrent les quantités incroyables d’énergie

contenues dans l’Univers. Les mouvements engendrent

naturellement des collisions massives. Celles-ci peuvent

permettre la construction de nouvelles galaxies, pulvériser les

astéroïdes ou alimenter les étoiles en énergie. À notre échelle

de temps, les impacts les plus importants concernent des

particules plus petites que les atomes qui s’entrechoquent par

milliards chaque seconde dans le Soleil en remodelant la

matière et en libérant l’énergie sous forme de lumière ou de

chaleur.

Les collisions transforment l’Univers. Lorsque deux objets

se heurtent, leur énergie cinétique est libérée, entraînant un

bouleversement de la structure des objets rentrés en collision.

Partout, elles pulvérisent ou rassemblent les éléments,

laissant derrière elles les galaxies, les étoiles ou les planètes

dans un état très différent. La Terre ne fait pas exception à

cette règle : la vie a été modifiée, peut-être même rendue

possible, par les collisions. L’exemple le plus marquant s’est

produit il y a 65 millions d’années quand un astéroïde de la

taille de l’Everest, en percutant la Terre, a décimé près de 85

% des espèces, dont les dinosaures. Pourtant, cela a permis

le développement de nouvelles niches écologiques, dont celle

qu’occupe actuellement l’espèce humaine.

Dimensions et échelles des temps sont immenses dans le

cosmos, c’est pour cette raison que l’on parle « d’espace ».

Notre système solaire s’étend sur plusieurs milliards de kilo-

mètres ce qui représente à notre échelle une vaste étendue vide

mais qui est infime si on la compare à la distance qui sépare deux

étoiles. La lumière des galaxies les plus éloignées peut parcourir

des milliards d’années-lumière avant de nous parvenir et une

année-lumière (vitesse pouvant être parcourue par la lumière en

une année) représente 10 000 milliards de kilomètres ! L’échelle

des temps est tout aussi impressionnante : l’âge de l’Univers est

aujourd’hui estimé à 13,7 milliards d’années, celui de notre

système solaire à 4,56 milliards d’années. Si les 6 millions

d’années qui nous séparent de notre premier ancêtre nous

semblent une durée colossale, cela ne représente pourtant que

0,2 % de son âge ! Inversement, certains évènements qui ont

bouleversé le cosmos se sont produits en un clin d’œil.

Les lois de la physique s’appliquent en tout point de

l’Univers depuis la nuit des temps. Les principes fondamentaux

de la physique que sont l’électromagnétisme et la gravité

maintiennent l’Univers en perpétuel mouvement. Tous les objets

de l’Univers sont en mouvement et le resteront à moins de subir

une influence externe. Ceci correspond à la première loi de

Newton, celle de l’inertie. La seconde loi de Newton « F = ma »

(Force = masse x accélération) déclare qu’à toute force

correspond une modification de mouvement. Ainsi, quand une

comète passe à proximité du Soleil, sa trajectoire est modifiée par

la force de gravité de celui-ci.

La gravité est la force d’attraction qu’exercent réciproquement

deux masses l’une sur l’autre. C’est de loin la force la plus

importante qui maintient les différents éléments du cosmos en

mouvement. Plus un corps possède une masse importante, plus

la force de gravité qu’il exerce sur les autres corps est importante.

C’est pour cela que l’on est plus sensible à la gravité sur Terre

que sur la Lune. De même, plus les corps sont proches, plus la

force de gravité qu’ils exercent l’un sur l’autre est importante.

RESSOURCES DOCUMENTAIRES

LA COMPRÉHENSION DE L’UNIVERS

12


PRÉSENTATION DES ÉLÉMENTS DU COSMOS

Ceci explique pourquoi la Voie lactée est inexorablement

attirée par sa plus proche voisine, la galaxie d’Andromède.

La mobilité des corps peut aussi être due au fait qu’ils sont

attirés ou repoussés par la force électromagnétique. Cette

force fondamentale qui s’exerce dans l’Univers est encore

plus forte que la gravité. Elle provient de l’interaction –

attraction ou répulsion – des charges électriques positives

(protons) et négatives (électrons) entre elles. Une des

manifestations de l’électromagnétisme est le champ magnétique

terrestre qui est généré par le mouvement des charges

électriques se situant dans la partie externe du noyau de notre

planète, du fait que celle-ci tourne sur elle-même. Ce champ

magnétique nous protège, par exemple, des particules solaires.

Galaxies

Ce sont les plus importantes

structures astronomiques

connues dans l’Univers. Elles

ont été mises en évidence dans

les années 1920 par Edwin

Hubble.

Les étoiles y naissent et s’y concentrent. On y trouve du gaz

et des poussières qui forment le milieu interstellaire et de la

matière noire – forme de matière inconnue qui n’émet aucun

rayonnement mais dont le champ gravitationnel influence la

dynamique des étoiles. Notre galaxie (la Voie lactée), en

forme de spirale, est de taille moyenne. Elle compte 200

milliards d’étoiles et s’étend sur environ 100 000 années-

lumière. Sa voisine la plus proche, la galaxie d’Andromède se

situe à 2,5 millions d’années-lumière.

Constellations

Ce sont des associations d’étoiles faites arbitrairement par

l’homme pour former des figures dans le ciel. Elles sont au

nombre de 88 et sont définies de telle sorte qu’une étoile ne

puisse appartenir qu’à une seule d’entre elles.

Système solaire

Il est formé de 8 planètes, d’un grand nombre de planètes

naines, de comètes et d’astéroïdes. Ce système est appelé

« solaire » car, à l’exception des comètes, toutes les autres

structures tournent sur un plan écliptique autour de celui-ci

dans le sens inverse des aiguilles d’une montre (vue depuis

le pôle nord du Soleil). Le système se trouve en périphérie de

la Voie lactée, à environ 27 000 années-lumière de son

centre et en fait le tour en 250 millions d’années.

Étoiles (exemple du Soleil)

Ce sont des boules de matière

gazeuse dont la taille est tellement

importante (plusieurs centaines de

milliers de kilomètres) que leur

cœur peut atteindre une

température suffisante pour

permettre l’amorçage des réactions

de fusion nucléaire. Une étoile génère donc un rayonnement,

contrairement aux planètes qui absorbent le rayonnement des

étoiles.

Les étoiles vivent de plusieurs millions à plusieurs milliards

d’années. Cette durée varie en fonction de la quantité de

combustible qu’elles renferment pour leurs fusions nucléaires :

plus une étoile est grosse, moins elle dure. Elles naissent de la

contraction d’un nuage de gaz riche en hydrogène, appelé

nébuleuse. Cette contraction entraîne une augmentation de

densité qui attire d’autres gaz par gravité. La matière, de plus en

plus dense, s’échauffe permettant d’atteindre une température

suffisante pour initier les réactions de fusion nucléaire. L’étoile

rentre alors dans sa phase principale pendant laquelle la force

de gravité, favorisant la contraction, est équilibrée par la

dilatation due à la libération d’énergie. Le noyau, initialement

constitué d’hydrogène s’enrichit progressivement en hélium.

Lorsque l’hydrogène est épuisé, des réactions de fusion de

l’hélium se déclenchent. C’est le stade de « géante rouge » : le

cœur de l’étoile se contracte tandis que les couches externes se

refroidissent et rougissent. Lorsque tout l’hélium s’est

transformé en carbone ou en oxygène, les réactions de fusion

s’arrêtent. Le cœur de l’étoile se contracte tandis que les

couches externes s’éloignent mais rayonnent toujours, c’est le

stade « naine blanche ». Puis l’étoile finit par ne plus rayonner

ni lumière ni chaleur, c’est le stade de naine noire.

13


Les planètes

Ce sont des objets célestes, en orbite autour d’une étoile

sans toutefois être une étoile, qui sont suffisamment massifs

pour que l’effet de leur propre gravité leur confère une

enveloppe sphérique et qui dominent leur environnement

c'est-à-dire en ayant éliminé tout corps se déplaçant sur une

orbite proche. On considère que les planètes se forment en

même temps que leur étoile, par accrétion et condensation

d’un nuage de gaz et de poussières sous l’influence de la

force de gravité.

Depuis 1995, date à laquelle on a découvert la première

exoplanète, on sait qu’il existe des planètes en orbite autour

d’autres étoiles. Il est même probable qu’elles soient très

nombreuses étant donné qu’on en a détecté plus de 170 à ce

jour alors que les moyens dont nous disposons actuellement

commencent tout juste à nous permettre de mettre à jour des

planètes d’aussi petite taille que la Terre.

Voici quelques données comparatives chiffrées des 8

planètes du système solaire :

Dia

mèt

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(km

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llite

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nnus

à c

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ur

Mercure 4878 58 88 j - 170 la nuit 430 le jour

0

Vénus 12 100 108 225 j 460 0 Terre 12 756 150 365 j 15 1 Mars 6 790 228 687 j - 50 2 Jupiter 142 984 778 12 ans - 130 63 Saturne 120 000 1427 29 ans - 170 60 Uranus 51 118 2870 84 ans - 200 27 Neptune 49 528 4496 164 ans - 220 13

On distingue 2 types de planètes dans le système solaire :

- les 4 planètes telluriques (Mercure, Vénus, Terre, Mars),

les plus proches du Soleil, de composition dense, ayant peu

ou pas de satellites et aucun système d’anneaux. Elles sont

formées d’une croûte solide recouvrant un manteau semi-

liquide composé de silicates, leur centre renferme un noyau

riche en fer et en nickel. Toutes présentent des cratères

d’impact et des traces en surface d’activité tectonique comme

des rifts ou des volcans. À l’exception de Mercure qui est trop

proche du Soleil, toutes possèdent une atmosphère.

Mercure

C’est la planète la plus petite et la

moins massive, seulement 5% de

la masse terrestre. Son

atmosphère, quasi-inexistante, est

composée de matière arrachée de

sa surface par les vents solaires

qui la balayent en permanence. Elle reçoit 7 fois plus d’énergie

solaire que la Terre. L’absence d’atmosphère explique la très

forte variation de température qui existe entre la face exposée et

la face non exposée au rayonnement solaire. Sa surface est

recouverte de cratères d’impacts et de rides, probablement

produites par contraction thermique lors de la phase de

solidification de cette planète.

Vénus

Elle est communément appelée

« l’étoile du Berger ». Sa masse

correspond à 80 % de celle de la

Terre. Elle reçoit 2 fois plus

d’énergie solaire que la Terre.

C’est la planète la plus chaude du

système solaire car son atmosphè-

re très riche en CO2 (la pression est 90 fois plus importante que

la nôtre) produit un effet de serre tel qu’elle conserve la chaleur

accumulée lors de l’exposition aux rayons solaires. Sa surface

est essentiellement constituée de plaines ondulées, de traces

d’activité volcanique et de deux plateaux principaux de la taille

d’un continent : Ishtar Terra et Aphrodite Terra. Sa rotation sur

elle-même se fait dans le sens inverse des autres planètes.

Terre

C’est la plus grande, la plus

massive et la plus dense des

planètes telluriques. C’est la seule

où coexistent en surface les trois

états de l’eau. Son atmosphère,

enrichie en dioxygène par l’activité

des êtres vivants photosynthétiques, possède une couche

d’ozone qui la protège d’une partie des rayons solaires et limite

l’effet de serre, permettant de maintenir à sa surface une

température moyenne compatible avec la vie. Elle est aussi la

seule à posséder une hydrosphère recouvrant environ 70 % de

sa surface. Sa surface montre des traces d’activité géologique

interne et d’érosion par l’eau et le vent. Son satellite est la Lune.

14


Mars

Elle est de petite taille et ne

représente que 10 % de la

masse terrestre. Elle possède

une fine atmosphère,

principalement composée de

dioxyde de carbone. Sa surface

montre de nombreux volcans comme le mont Olympe, des

rifts comme Valles Marineris et des vallées que l’on suppose

avoir été formées par l’eau. Elle est dotée de deux satellites

Déimos et Phobos, plus petits que la Lune. Elle possède des

astéroïdes troyens qui partagent son orbite autour du Soleil.

- les 4 planètes géantes gazeuses (Jupiter, Saturne,

Uranus, Neptune) se situent au-delà de la ceinture

d’astéroïdes. Elles sont dites gazeuses en raison de l’épaisse

atmosphère qui les entoure. Elles sont constituées d’un

manteau externe de dihydrogène liquide devenant

progressivement métallique (ionisé) vers l’intérieur et d’un

petit noyau rocheux (silicates de fer). Elles sont peu denses,

pourtant leur masse représente 99 % de la masse de matière

du système solaire. Elles possèdent toutes de nombreux

satellites et un système d’anneaux même si ceux de Saturne

sont les seuls observables facilement depuis la Terre. Leur

présence a de grandes conséquences sur le reste du

système solaire : elle stabilise les orbites des autres planètes

et leur attraction gravitaire constitue un écran contre les

objets provenant de l’extérieur du système solaire. Ainsi, la

présence de la vie sur Terre a sans doute été rendue

possible par l’existence de ces quatre planètes si lointaines.

Jupiter

C’est la plus grosse planète du

système solaire, sa masse

correspond à 318 fois celle de

la Terre. Sa composition est

proche de celle d’une étoile et

de ce fait elle est souvent com-

parée à une « étoile manquée » mais il faudrait qu’elle

possède 75 fois sa masse actuelle pour démarrer la fusion de

l’hydrogène. Sa grande taille lui confère une forte chaleur

interne ce qui a des répercussions sur son atmosphère

principalement composée de dihydrogène et d’hélium. Ainsi,

on peut facilement la reconnaître à sa « tache rouge », gran-

de comme deux fois la Terre, zone de surpression, ou à ses

multiples bandes nuageuses. Sa surface est balayée par des

vents violents (600 km/h). Parmi les 63 satellites dénombrés

actuellement, ses quatre plus gros, Ganymède, Callisto, Lo et

Europe, présentent certaines ressemblances avec les planètes

telluriques (volcanisme). Jupiter est entourée d’anneaux de

poussières arrachées à ses satellites lors des impacts

météoritiques fréquents. Elle possède aussi une centaine

d’astéroïdes troyens qui partagent son orbite autour du Soleil.

Saturne

Elle est un peu moins massive

(donc moins chaude) que

Jupiter : elle ne fait que 95 fois

la masse de la Terre. Sa

densité est inférieure à un car

elle est très riche en

hydrogène.

Parmi les 60 satellites qu’on dénombre actuellement, deux

d’entre eux Encelade et Titan présentent des signes d’activité

géologique. Ce dernier se singularise car il possède une

atmosphère. La structure de ses anneaux est très fine : ils

sont d’une épaisseur inférieure à 2 km. Ils sont formés de

milliards de minuscules anneaux constitués de glace.

Uranus

Elle est la moins massive des

planètes géantes : seulement

14 fois la masse terrestre. Son

noyau est donc beaucoup plus

froid que celui des autres

géantes gazeuses. Elle reçoit

400 fois moins de lumière solaire que la Terre. Son axe de

rotation est couché sur le plan de son orbite autour du Soleil.

Sa composition interne est enrichie en hélium, par rapport à

la composition des autres géantes et elle n’est pas assez

massive pour que l’hydrogène soit sous forme métallique. Sa

surface serait recouverte d’un océan d’ammoniac et de

méthane. Son atmosphère serait composée d’hydrogène,

d’hélium, d’eau glacée, d’ammoniac et de méthane. Parmi les

27 satellites qu’on dénombre actuellement, les 5 plus connus

Titania, Oberon, Umbriel, Ariel et Miranda, sont tous

recouverts de glace. Il y a au moins 13 anneaux qui

l’entourent. Ils sont composés de poussières et de glace et

sont très sombres ce qui les rend difficilement observables.

15


HISTOIRE DE LA PERCEPTION DE L’UNIVERS

Neptune

Elle est un peu plus massive,

17 fois la masse terrestre, ce

qui lui confère un noyau un peu

plus chaud qu’Uranus. Elle

reçoit 1 000 fois moins de

lumière solaire que la Terre.

Son atmosphère contient deux couches nuageuses de

composition différente. Comme pour les autres planètes

géantes, sa surface est balayée par des orages et des vents

violents qui sont les plus rapides du système solaire (2 000

km/h). Parmi les 13 satellites qu’on lui dénombre

actuellement, Triton, qui est son seul grand satellite, est

géologiquement actif (geysers d’azote liquide). Elle possède

des anneaux très fins mais complets. Elle possède aussi au

moins 5 astéroïdes troyens qui partagent son orbite autour du

Soleil.

Les planètes naines

Cette catégorie de corps célestes a été créée en août 2006

par l’Union astronomique internationale. Elle rassemble les

objets, en orbite autour d’une étoile sans toutefois être une

planète, qui sont suffisamment massifs pour que l’effet de leur

propre gravité leur confère une enveloppe sphérique mais pas

assez massifs pour avoir nettoyé leur environnement de tout

corps se déplaçant sur une orbite proche.

On en dénombre actuellement une cinquantaine, dans le

système solaire, mais ce chiffre est en permanence révisé à la

hausse.

Pour le moment, une seule d’entre elles est située dans le

système solaire « interne ». Il s’agit de Cérès qui se trouve dans

la ceinture d’astéroïdes en orbite entre Mars et Jupiter. Mais

Vesta et Hygie, qui se trouvent aussi dans cette région,

pourraient intégrer cette catégorie s’il est prouvé qu’ils ont

atteint l’équilibre hydrostatique leur permettant d’avoir une forme

sphérique.

Toutes les autres planètes naines actuellement répertoriées

dans le système solaire se trouvent dans la « ceinture de

Kuiper » qui est un grand anneau de débris glacés en orbite au-

delà de Neptune. Parmi elles, on peut citer Pluton, autrefois

considéré comme une planète et qui a été reclassée en 2006,

Eris, ou plus récemment Makemake.

Certaines planètes naines peuvent avoir des satellites, c’est par

exemple le cas de Pluton qui en possède trois.

Dès la préhistoire, les hommes ont toujours observé le

mouvement des astres dans le ciel. Cela a rythmé leur vie et

a donné naissance à de nombreuses croyances.

Dans la Grèce antique, Thalès de Milet (624-547 av. J.-C.) a

la conception suivante de l’Univers : c’est une bulle d’air

hémisphérique formée par la voûte céleste et la surface

plane de la Terre, flottant elle-même sur l’eau. Pour

expliquer le mouvement du Soleil, de la Lune ou de certaines

étoiles, il crée des astres « errants » en opposition à d’autres

astres immobiles qui sont « incrustés » dans la voûte céleste.

Ensuite, Eudoxe de Cnide (408-355 av. J.-C.) élabore la

théorie d’un cosmos géocentrique. Dans cette théorie, le

cosmos est alors une sphère dont le centre coïncide

avec le centre de la Terre, elle-même sphérique. Les

éléments les plus « lourds », tels que la terre et l’eau

convergent vers ce centre ; alors que des éléments plus légers,

tels que l’air et le feu, s’en éloignent. Dans cette vision du

cosmos, la Lune, le Soleil et les planètes connues à l’époque

(Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne) se situent alors entre

la Terre, centre du monde et la voûte étoilée qui en constitue

toujours sa circonférence extérieure. Pour expliquer les

mouvements de chaque astre, il les imagine enchâssés dans un

système, propre à chacun, de sphères animées d’un

mouvement de rotation et centrées sur la Terre.

Enfin, Aristarque de Samos (310-230 av. J.-C.) est le premier à

envisager une théorie héliocentrique du cosmos. Mais celle-

ci n’est pas considérée sérieusement car elle choque la

conception philosophique du monde antique.

16


LE TÉLESCOPE SPATIAL HUBBLE

Après l’effondrement des Empires grecs et romains, ces

connaissances sont reprises dans les sciences arabes. En

revanche, dans le monde chrétien, le modèle de Millet est

repris car il est plus conforme aux doctrines religieuses de

l’époque. Dans le monde chrétien, il faut attendre la

Renaissance, avec Nicolas Copernic (1473-1543), pour que

la théorie héliocentrique du cosmos – dans laquelle le

Soleil prend la place de la Terre – refasse surface. Cette

théorie, jugée blasphématoire, essuie pendant longtemps les

foudres de l’Inquisition romaine. De nombreux savants

passent par le bûcher ou en réchappent de peu – Galilée doit

se rétracter en 1633 – pour avoir adhéré à cette théorie. Elle

finit cependant par s’imposer peu à peu. La Terre n’est donc

plus alors le centre immobile du « monde » mais un astre

tournant, comme les autres planètes, autour du Soleil

qui, lui, est immobile.

Cette théorie est complétée par René Descartes (1596-1650)

qui énonce le principe de « tourbillons » de matière

entraînant les planètes dans le même sens autour d’un

centre unique représenté par le Soleil. Les améliorations

techniques et scientifiques apportées par Galileo Galilei

(1564-1642), Johannes Kepler (1571-1630) et Isaac Newton

(1643-1727) permettent de remplacer ce principe intuitif et de

poser les bases fondamentales de la mécanique du

mouvement des planètes. Cependant, dans cette vision du

« monde », l’Univers reste limité au système solaire.

Giordano Bruno (1548-1600) qui avance le concept

révolutionnaire selon lequel il existe une multitude de

systèmes solaires dans un Univers infini, finit sur le bûcher.

Il faut attendre Bernard le Bouyer de Fontenelle (1657-1757) et

son Entretien sur la pluralité des mondes pour que cette théorie

soit vulgarisée et rencontre un grand succès, sans pour autant

qu’elle ne soit prouvée.

Avec le XXe siècle et ses considérables avancées

technologiques en matière d’image, de grandes découvertes

ont pu être faites.

En 1929, Edwin Hubble (1889-1953) observe pour la première

fois la galaxie d’Andromède et calcule la distance qui la sépare

de la Voie lactée. Il est ainsi prouvé que l’Univers, n’est donc

pas constitué que d’une seule galaxie mais d’un nombre

considérable d’entre elles.

En 1995, le télescope spatial Hubble, envoie pour la première

fois une image sur laquelle on peut découvrir une

exoplanète. Depuis lors, environ 250 autres ont pu être

observées, prouvant, 400 ans plus tard, le bien-fondé de la

théorie de Giordano Bruno.

Ainsi, la perception qu’a l’homme de l’Univers qui l’entoure n’a

cessé d’évoluer au cours de son histoire. Si cette évolution a

d’abord été contrôlée par les instances religieuses, elle s’en

est peu à peu émancipée sous l’influence de courants de

pensée menés par les plus brillants philosophes, savants et

lettrés, s’appuyant sur les progrès technologiques et

scientifiques.

C‘est le premier véritable télescope optique spatial. Il est le

fruit d’une collaboration (débutée en 1970) entre la NASA et

l’ESA. Sa mise en orbite, à 559 km d’altitude, a été effectuée

le 24 avril 1990, par la navette spatiale Discovery. Le fait de

travailler au-dessus de l’atmosphère lui permet de révéler

des images beaucoup plus précises que celles obtenues par

n’importe quel autre instrument sur la Terre. En effet,

l’atmosphère terrestre obscurcit les images et empêche la

réception de certaines longueurs d’ondes (infrarouges).

Cet appareil de 11 tonnes, 13,2 m de long et 4,2 m de

diamètre effectue le tour complet de la Terre en 96 minutes.

C’est un télescope réflecteur assez proche du type

Cassegrain initialement pourvu de 2 miroirs couplés à 3 caméras

différentes permettant des enregistrements spécifiques : une à

champ large pour les images planétaires, une autre à champ

étroit pour les éléments faiblement lumineux et enfin une

dernière pour les rayonnements infrarouges. Il est aussi équipé

de spectromètres qui permettent d’obtenir des mesures

affranchies de l’absorption atmosphérique. Selon les

observations que l’on souhaite réaliser, il peut être orienté à

distance à l’aide de quatre volants. L’ensemble de ces

instruments est alimenté en électricité par deux panneaux

solaires. Même si sa mise en service date de 1990, il n’a

vraiment été opérationnel qu’à partir de 1993, date à laquelle une

17


HISTOIRE DE LA CONQUÊTE SPATIALE

une équipe d’astronautes a pu réaliser une opération visant à

corriger son instrumentation, notamment le miroir principal qui

posait un problème de courbure (myopie) et qui, de ce fait, ne

transmettait que des images floues. Depuis lors, quatre

autres opérations de maintenance ont été effectuées par des

astronautes opérant depuis des navettes spatiales ou en

mission extravéhiculaire en 1997, 1999, 2002 et 2009. Ces

visites régulières ont permis de rajouter de nouveaux

éléments ou d’en retirer afin d’augmenter son acuité mais

aussi de replacer le télescope parfaitement sur son orbite

qu’il a tendance à quitter du fait du freinage atmosphérique

(perte d’altitude et gain de vitesse).

Grâce aux informations et aux images qu’il a collectées, ce

télescope a permis de faire des avancées considérables en

matière de connaissance astronomique. Ainsi, c’est à lui que l’on

doit, entre autres, la première image d’exoplanète en 1995 –

permettant une confirmation de la théorie de Giordano Bruno– ou

la confirmation que la matière sombre de l’Univers n’est pas

uniquement constituée d’étoiles peu lumineuses.

Si initialement, Hubble avait été conçu pour 15 années

d’utilisation, la dernière opération de maintenance de 2009

devrait lui permettre de rester opérationnel jusqu’à la fin de notre

décennie. C’est à cette période, en 2018, que son successeur, le

télescope spatial James-Webb, initialement nommé Next

Generation Space Telescope, devrait être lancé depuis Kourou

par une fusée Ariane 5. Ce nouveau télescope ne sera pas

positionné en orbite autour de la Terre mais sur un point fixe de

l’espace appelé point de Lagrange L2 à 1,5 millions de

kilomètres de la Terre.

L’idée d’envoyer des objets ou des hommes dans l’espace a

germé dans le cerveau humain depuis des centaines

d’années, mais ce n’est qu’à partir de la deuxième moitié du

XXe siècle que ce fut techniquement et matériellement

possible.

Si les premiers hommes arrivent à décoller du sol dès 1783,

grâce aux frères Montgolfier, ils n’arrivent toujours pas à s’y

diriger. L’aéronautique ne va prendre son essor que dans la

deuxième moitié du XIXe siècle avec les ballons dirigeables

puis les avions. Durant la première moitié du XXe siècle,

l’aéronautique se perfectionne considérablement, permettant

aux êtres humains de voler en toute sécurité dans le ciel,

mais aussi d’y envoyer des objets de façon de plus en plus

précise.

Durant cette période, émergent parallèlement les prémices de

l’astronautique, avec le Russe Constantin Tsiolkovski qui, en

1914, énonce le principe de propulsion par réaction dans le

vide. En 1926, l’Américain Robert Goddard réussit le

lancement de la première fusée à propulsion liquide et, en

1942, l’Allemand Werner Von Braun celui de la première fusée

A4, plus connue sous le nom de missile V2.

C’est le lancement, le 4 octobre 1957, et la mise sur orbite du

satellite soviétique Spoutnik 1, mis au point par Sergeï Korolev et

son équipe, qui marque le début de la conquête spatiale à

proprement parler. Dans ce contexte de guerre froide, les

politiques et militaires soviétiques ont un double objectif : mettre

au point une fusée suffisamment puissante pour porter un missile

intercontinental et, dans le domaine scientifique, doubler les

États-Unis qui sont en pleine phase de tests sur leur satellite.

Défiés, tant dans leur sécurité que dans leur amour-propre, les

Américains s’engagent alors dans la course à la conquête de

l’espace. Un mois plus tard, le 3 novembre, les Soviétiques, forts

du succès de Spoutnik 1, décident d’envoyer un second satellite

en orbite, mais « habité » celui-ci. C’est ainsi que la chienne

Laïka s’envole dans l’espace. Malgré sa mort au bout de 7

heures, due au stress et à la surchauffe de la cabine,

l’expérience montre qu’un être vivant peut survivre à un vol

spatial et subir les effets de l’apesanteur.

L’EXPLORATION SPATIALE

18


Ceci va préparer le terrain au premier vol spatial humain en

donnant aux scientifiques et aux médecins les premières

données sur les réactions physiologiques lors du lancement

et de la mise sur orbite.

Trois mois plus tard, le 1er février 1958, les militaires

Américains – qui ont récupéré et développé la technologie de

Von Braun et de son missile V2 – lancent leur premier

satellite, Explorer 1. Rapidement, le président Eisenhower

préfère que le programme spatial ne soit plus sous contrôle

militaire ce qui débouche, le 1er octobre 1958, sur la création

de la National Aeronautics and Space Administration, plus

connue sous le nom de NASA. La même année, le 17

décembre, ils envoient à leur tour des êtres vivants dans

l’espace, deux singes qui, tout comme Laïka, ne reviendront

pas.

1959 est l’année des Soviétiques. Ils lancent la mission Luna

qui, en 3 vols – 4 janvier, 14 septembre et 18 octobre – va

permettre de prendre des photos de la face cachée de la

Lune et d’y écraser volontairement un objet à sa surface.

En 1961, tout s’accélère. Le 31 janvier, les Américains

réussissent pour la première fois à faire revenir vivant le

singe Ham d’un voyage spatial. Les Soviétiques, réussissent

un coup de force, le 12 avril, en envoyant leur cosmonaute,

Youri Gagarine, faire un premier vol orbital* d’une heure

quarante durant lequel il fait une fois le tour de la Terre. Les

Américains envoient alors Alan Shepard, le 5 mai, faire un vol

suborbital*. Le 25 mai, le président américain John Fitzgerald

Kennedy annonce lors d’un discours : « Notre pays doit se

vouer tout entier à cette entreprise : faire atterrir un homme

sur la Lune avant la fin de la présente décennie et le ramener

sain et sauf sur la Terre ». Enfin, le 19 décembre, sous

l’impulsion du général De Gaulle, qui souhaite s’affranchir de

la suprématie américaine, le Centre national d’études

spatiales (C.N.E.S.) est créé afin de mettre en oeuvre une

stratégie spatiale française autonome.

Le 20 février 1962, les Américains réussissent le premier vol

orbital de leur cosmonaute, John Glenn, qui, en faisant 3 fois

le tour de notre planète, dépasse l’exploit de Youri Gagarine.

Le 12 septembre, lors de son discours « We choose to go to

the Moon », JFK propose aux Soviétiques non pas une

« course à la Lune », mais une collaboration pour atteindre

cet objectif commun. Cette offre est dédaignée par les Soviétiques

qui engrangent alors les succès. Le 29 septembre, les Canadiens

font effectuer le lancement de leur premier satellite par les

Américains. Le 14 décembre, la sonde américaine Mariner 2 –

lancée le 27 août – atteint son objectif, Vénus, dont elle transmet

des mesures et des observations. C’est le premier succès d’une

longue série dont l’objectif est d’étudier les objets cosmiques de

plus en plus éloignés.

Le 19 août 1964, la NASA réussit le lancement et la mise sur

orbite géostationnaire* de son premier satellite, le Syncom 3 ce

qui est une révolution sur le plan des télécommunications.

Le 18 mars 1965, le cosmonaute soviétique Alexeï Leonov

réalise la première sortie extravéhiculaire d’un humain dans

l’espace lors de la mission Voskhod 2.

Le 26 novembre 1965, la France, avec sa fusée Diamant-A,

devient la troisième nation au monde à posséder un lanceur

capable de mettre sur orbite avec succès un satellite. Le

lancement du satellite Astérix est alors le premier tir d’une fusée

Diamant-A. C’est la première fois au monde qu’une fusée orbitale

connaît le succès lors de son premier tir.

En 1966, le 3 février, les Soviétiques posent pour la première fois

leur sonde Luna 9 sur la Lune réalisant le premier alunissage de

l’histoire.

Le 18 septembre 1968, le vaisseau soviétique Zond 5 réalise le

premier vol inhabité circumlunaire, sans que celui-ci ne soit

cependant un vol orbital. Le 21 décembre 1968, la mission

américaine Apollo 8, propulsée par la nouvelle fusée Saturne 5,

effectue un vol orbital habité autour de la Lune. C’est la première

fois que des hommes peuvent voir directement la « face

cachée » de la Lune et voir un levé de Terre.

Le véritable évènement se produit le 21 juillet 1969 quand la

mission Apollo 11, réalisée par Neil Armstrong, Michael Collins et

Buzz Aldrin, permet à deux hommes de marcher sur la Lune et

de ramener sur Terre les premiers échantillons de sol lunaire. Ce

même jour, la sonde soviétique Luna 15, qui doit elle aussi

ramener des échantillons de Lune, s’écrase sur le sol lunaire,

témoignant aux yeux du monde de l’avance prise par les

Américains.

Ayant perdu la « course à la Lune », les Soviétiques se lancent

alors dans un nouveau programme visant à réaliser et à mettre

en orbite des stations spatiales habitables pouvant servir de

19


base pour de longs séjours dans l’espace à vocation

militaire ou scientifique. Le 19 avril 1971, ils réussissent ainsi,

dès leur premier essai, à mettre la station Saliout 1 en orbite.

Les Russes perpétuent par la suite ce projet avec leur station

Mir – beaucoup plus vaste et complexe – dont le premier

module a été mis en orbite le 20 février 1986. Depuis la

destruction volontaire de Mir le 23 mars 2001, seule subsiste

actuellement une station spatiale internationale à vocation

scientifique, dont la mise en place a commencé le 20

novembre 1998.

Le 31 mai 1975, l’European Space Agency (ESA)

est créée pour redonner un nouvel élan au projet spatial

européen après les 7 échecs (en 7 essais) de la fusée

européenne Europa. Cette agence et son projet de lanceurs

Ariane a pour vocation de donner à l’Europe la possibilité de

s’affranchir des États-Unis pour lancer ses satellites. Elle

bénéficie des technologies du CNES et permet à la France de

ne plus supporter à elle seule le coût d’un tel projet. Le

premier décollage d’une fusée du programme Ariane a lieu le

24 décembre 1979 depuis la base de Kourou en Guyane

française. Ce programme perdure toujours à ce jour.

Dans les années 1970, la conquête spatiale est une

priorité moindre pour les États-Unis et l’URSS. C’est le début

d’une détente dans les relations Est-Ouest qui se traduit par

une coopération dans le domaine spatial. Ainsi, le 24 mai

1972, le projet de procéder à un « rendez-vous orbital » est

ratifié entre les vaisseaux Apollo et Soyouz. Le 17 juillet 1975

cette mission Apollo-Soyouz, est réalisée. Elle est le fruit

d’une véritable collaboration, avec mise en commun des

technologies, ce qui en fait une aussi grande réussite sur le plan

politique que sur le plan technologique. De nos jours, de telles

missions mêlant Russes et Américains sont fréquentes.

Le 12 avril 1981, la première navette* spatiale

américaine Columbia décolle depuis la base de Cap Canaveral

en Floride. Ce programme, commencé en 1975, est suivi d’une

longue série – Challenger, Discovery, Atlantis et Endeavour. Il

permet aussi bien le transport de passagers et de matériel

jusqu’aux stations orbitales que le lancement de sondes ou de

satellites. Seuls les Américains sont arrivés au bout d’un tel

projet : les Soviétiques abandonnent leur projet en 1993, pour

des raisons financières, après avoir effectué un vol orbital non

habité en 1988 et les Européens abandonnent celui de navette

Hermès en 1992, pour des raisons aussi bien techniques que

financières.

Le 15 octobre 2003, la Chine vient rejoindre le cercle

très fermé des nations capables d’envoyer par ses propres

moyens des humains dans l’espace après le succès du vol

orbital habité de sa fusée Shenzhou 5.

Parallèlement, depuis 1996, un concours international,

le X prize, doté d’une récompense de 10 000 000 US$ a été

ouvert aux organisations non gouvernementales, pour lancer un

véhicule spatial réutilisable, capable d’emmener des humains

dans l’espace. Celui-ci a pour but d’ouvrir la porte aux vols

spatiaux commerciaux et au tourisme spatial, pour ainsi dire de

« démocratiser l’espace ». Ce prix n’a pu être gagné que 8 ans

plus tard par le projet Space ship one, dont le chef de projet

collabore au projet Virgin Galactic.

20


LES SONDES : UN ENJEU POUR LE FUTUR

Destinations

Nb de sondes lancées

à ce jour

Missions Nom des principaux programmes passés

ou actuels et futurs

Informations recueillies ou à recueillir.

Term

inée

s

En c

ours

En

pro

jet

Soleil 18 X X X Pioneer, Solar Sentinel et Solar Probe (NASA), Soho (NASA / ESA), Ulysse, Solar Orbiter (ESA)

Étude du champ magnétique, des particules, du vent et des éruptions solaires - Observation des pôles du Soleil - Étude de l’intérieur du Soleil - Observation de la couronne solaire.

Mercure 3 X X X Mariner (NASA), BepiColombo (ESA/JAXA)

Composition de la planète et formation du système solaire.

Vénus 57 X X X Spoutnik, Cosmos, Zond et Venera (ex-URSS), Mariner, Pioneer, Galileo, Magellan, Venus Explorer (NASA), Venera-D (Russie), Palnet-C (JAXA

Imagerie de la surface - Utilisée surtout pour servir d’assistant gravitationnel pour les sondes en chemin vers d’autres planètes.

Lune 101 X X X Luna, Zond (ex-U.R.S.S.), Pioneer, Ranger, Lunar Orbiter, Surveyor, Lunar reconnaissance Orbiter (NASA) Chandrayaan (Inde)

Images et cartographie de la surface – Biosciences - Test de modules habitables, de véhicules au sol - Étude des rayons cosmiques et magnétiques, de la géologie et de la minéralogie, retour d’échantillons de roches. Reconnaissances de sites d’alunissage.

Mars 53 X X X Mars, Phobos (ex-URSS), Mariner, Viking, Mars Pathfinder, Mars Global Surveyor, Mars Odyssey, Spirit, Opportunity, Mars reconnaissance orbiter, Phoenix, Mars Science Laboratory, Maven (NASA), Mars Express, Exomars (ESA), Phobos-Grunt (Russie)

Images et cartographie de la surface et du relief. Étude de son atmosphère - Étude géologique, pétrographique et minéralogique - Recherche de molécules d’eau - Recherche de molécules organiques.

Jupiter 10 X X Pioneer, Voyager, Galileo, Juno (NASA) Utilisée surtout pour servir d’assistant gravitationnel pour les sondes en chemin vers Saturne ou Pluton - Images de la surface - Étude de l’atmosphère et de ses satellites.

Saturne 5 X X Pioneer, Voyager (NASA), Cassini (NASA / ESA / Italie), Huygens (ESA)

Images de la surface - Étude de l’atmosphère et de ses satellites.

Uranus 1 X Voyager (NASA) Images de la surface. Neptune 1 X X Voyager, Neptune Orbiter (NASA Images de la surface. Planètes naines

2 X CERES : Dawn (NASA), PLUTON : New Horizons (NASA)

Astéroïde 14 X X Galileo, Near Shoemaker (NASA), VESTA : Dawn (NASA), Hayabusa, Minerva (ISAS)

Images - Prélèvements d’échantillons;

Comète 20 X X Ice, Deep Space,Stardust, Deep Impact (NASA), Vega (Russie), Giotto, Rosetta, Philae (ESA), Sakigake, Suisei (ISAS)

Images.

Depuis le 2 janvier 1959, date à laquelle les

Soviétiques lancent la première sonde* spatiale Luna,

plusieurs dizaines de sondes ont été lancées dans l’espace

avec l’espoir d’en connaître toujours davantage sur l’Univers

qui nous entoure. Depuis lors, au moins 9 organismes

gouvernementaux différents dont les principaux sont ceux

des USA (NASA), de l’ex URSS, de l’Europe (ESA) et du

Japon (JAXA), ont participé à cette quête d’informations. Ces

appareils, en rendant possible l’étude à distance des objets

cosmiques, ont permis à l’homme de rassembler des

connaissances de plus en plus pointues sur des objets sans

cesse plus lointains. Elles sont le passage obligé avant une

éventuelle exploration humaine car elles permettent de

connaître les conditions régnant dans un endroit précis de

l’Univers servant ainsi à établir les paramètres des futurs vols

spatiaux habités. Elles ont rendu possible la conquête de la

Lune et ouvriront peut-être demain le chemin de Mars ou

d’autres destinations encore inconnues.

Le tableau ci-dessous donne un bref aperçu de l’exploration du

système solaire par les sondes.

21


OUVRAGES ET PUBLICATIONS

Navette spatiale : véhicule aérospatial réutilisable lancé

comme une fusée mais qui peut atterrir comme un planeur ou

un avion ce qui lui permet d’être réutilisable.

Orbite géostationnaire : c’est une orbite géosynchrone*

particulière qui est située à 35 786 km d’altitude au-dessus de

l’équateur de la Terre, dans le plan équatorial avec une

excentricité nulle. Cela lui confère la propriété de paraître

immobile par rapport à tout point de la Terre ce qui est très

important dans le domaine des télécommunications ou de la

télévision car le signal émis depuis cette orbite peut être

capté en permanence par un récepteur fixe sur Terre.

Orbite géosynchrone : c’est une orbite qui fait que les corps

qui s’y trouvent possèdent une période de révolution très

exactement égale à la période de révolution de la Terre, soit

23 h 56 min et 4,1 s.

Sonde spatiale : véhicule spatial inhabité envoyé par l’homme pour

explorer le système solaire. Ces objets permettent actuellement de

récupérer des informations sous forme d’images, de mesures,

d’échantillons, voire même de rapporter des échantillons sur Terre.

La principale différence avec les satellites artificiels c’est qu’elles

sont destinées à quitter l’orbite terrestre.

Vol orbital : correspond à un vol spatial effectué à une vitesse

suffisante pour que l’objet en mouvement puisse se placer en orbite

autour d’un astre.

Vol suborbital : correspond à un vol spatial effectué à une vitesse

inférieure à la vitesse minimum requise pour qu’il se maintienne sur

orbite autour d’un astre.

– Système solaire et exoplanètes, DocSciences, CRDP de

Versailles / CNES, juin 2008.

– AUZIAS (Jean-Michel), CHAFFARDON (Christophe),

SARRAIL (Jean-Noël), 50 activités avec l’astronomie,

CRDP de Midi-Pyrénées, 2003.

– EBER (Régine), Histoire de la cosmologie, CRDP

d’Auvergne, 2003.

– KOEBERL (Christian), Ces bolides qui menacent notre

monde ? Impacts météoritiques et cailloux ravageurs,

EDP Sciences, 2003.

– DIDES (Jean-Jacques), PELLEQUER (Bernard), PREBOIS

(Georges), RICHARD (Alain), VERAN (Jean-Pierre), La

Terre dans le système solaire, CRDP de Languedoc

Roussillon, 2002.

– LUMINET (Jean-Pierre), Le feu du ciel : météores et

astéroïdes tueurs, Édition du Cherche midi, 2002.

– HAINEAUX (Louis), La Ronde des Planètes, Rumeur des

âges, 1991.

– GOUGUENHEIM (Lucienne), Méthodes de l’astrophysique :

comment connaître et comprendre l’Univers, Hachette

Éducation, 1981.

– Fascicules pour la formation des maîtres : Observation des

astres – Repérage dans l’espace et dans le temps – La

lumière messagère des astres – Naissance, vie et mort des

étoiles – Le système solaire – Moments et problèmes dans

l’histoire de l’astronomie, CLEA (Comité de liaison enseignant

astronomes).

– Les terres célestes, Dossier Pour la Science, no 23, avril

1999.

LEXIQUE

POUR EN SAVOIR PLUS : QUELQUES RESSOURCES BIBLIOGRAPHIQ UES ET WEBOGRAPHIQUES

22


http://www.cnes-jeunes.fr/ : une mine d’or pour les

recherches avec nos élèves sur tout ce qui concerne les

connaissances sur l’espace mais aussi les applications que la

recherche et l’exploitation spatiale permettent maintenant dans

notre vie quotidienne.

http://www.cnes.fr/web/CNES-fr/6919-cnes-tout-sur-l-

espace.php : présente toute l’actualité du CNES et les

informations recueilles par les différentes missions en cours.

https://www.imax.com/fr/about/experience/3d/ : présente

très simplement (même si en anglais) le principe de la vision en

3D et du dispositif Imax®.

http://hubble.imax.com/ : présente le rôle des différents

éléments constituant le télescope, les différentes missions sur le

télescope et leurs membres d’équipage.

http://hubblesite.org/ : présente la technologie de ce

télescope, les découvertes qu’il a permis de faire ainsi que sur

son successeur programmé : Webb.

http://www.virgingalactic.com/overview/ : présente le projet

de navette de tourisme spatial Virgin Galactic.

http://orbitmars.futura-sciences.com/ : visualise les derniers

clichés de la planète Mars.

http://www.esa.int/esaKIDSfr/index.html : destiné aux

primaires, donne un certain nombre d’informations sur l’espace

et les projets spatiaux.

http://solarsystem.nasa.gov/missions/index.cfm : (en

anglais) indique de façon précise les projets d’exploration

spatiale de la NASA en temps réel.

http://www.astrosurf.com/ : portail de l’astronomie amateur

en France. C’est une mine dans laquelle vous trouverez des

images fixes ou animées, un grand nombre de liens vers

d’autres sites répertoriés par thèmes.

http://www.esa.int/esaCP/France.html : apporte des

informations précises et remises à jour sur les missions

spatiales européennes.

http://www.lpi.usra.edu/education/timeline/mural.shtml :

(en anglais) aide à la conception de la frise chronologique de

l’histoire de l’Univers. Peut permettre de donner des idées

d’illustration.

http://asd.gsfc.nasa.gov/archive/hubble/ : (en anglais)

donne des informations très précises sur le télescope Hubble

et propose aussi des images qu’il a permis d’obtenir.

http://solarsystem.nasa.gov/planets/index.cfm : (en

anglais) à la pointe des connaissances et de l’actualité à

propos du système solaire.

http://eduscol.education.fr/orbito/orb/logiciel/logi11.htm :

logiciel permettant de simuler les mouvements orbitaux de

satellites de la Terre ainsi que le lancement d'une fusée Ariane

5.

http://eduscol.education.fr/orbito/orb/logiciel/logi12.htm :

logiciel d'initiation à l'orbitographie qui offre la possibilité de

représenter dans un référentiel terrestre la trace au sol de

satellites.

http://www.winstars.net/telecharger.html : logiciel permettant

de visualiser la carte du ciel en temps réel.

SITES INTERNET

DES LOGICIELS A TÉLÉCHARGER GRATUITEMENT

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