Dossier pédagogique complet - Cap Sciences

0Sommaire1. Sommaire p. 0Dossier pédagogique2. Présentation de l’exposition, ateliers, visites détaillées p. 1 - 63. Liens avec les programmes de l’Education Nationale p. 7 - 224. Le système solaire p. 23 - 355. De l’observation à la conquête spatiale p. 36 - 386. Chronologie p. 39 - 477. Etre astronaute p. 48 - 508. Vivre dans l’espace p. 51 - 559. Les risques physiologiques et physiques p. 56 - 5810. Les satellites p. 59 - 6111. Les inventions de l’espace p. 62 - 6412. Le tourisme spatial p. 6513. Bibliographie p. 66 - 69

14 octobre 1957 Spoutnik est le premier engin à quitter leberceau terrestre.L’exposition COSMOMANIA, l’incroyable aventure de l’espaceretrace l’histoire de 50 années de conquête spatiale. Lesvisiteurs vivent, comme s'ils y étaient, les grands moments decette prodigieuse aventure en marche et sont les témoins desprogrès réalisés depuis 1957.Dossier pédagogiqueIls pénètrent dans cinq “bulles”, qui mettent en scène les cinq moments majeurs de laconquête spatiale dans des décors d'intérieurs reconstitués et aménagés avec le mobilier etles objets de l’époque :- la bulle de 1961 présente un salon soviétique, au moment du premier vol d’un hommedans l’espace,- la bulle de 1969 est une cuisine américaine, où la télévision diffuse les images dupremier pas de l’Homme sur la Lune,- la bulle de 1979 est un salon français, le soir de Noël, dans lequel les visiteursassistent au premier lancement d’une fusée Ariane,- la bulle de 1997 est la chambre d’un adolescent européen, passionné d’espace, quiassiste à la retransmission, pour la première fois par Internet, d’une image de solmartien, avec la mission Pathfinder,- la bulle de 2003 reconstitue une cuisine chinoise dans laquelle les visiteurs sonttémoins du premier vol d’un taïkonaute.Grâce à l’ambiance musicale et aux éléments interactifs mis à leur disposition, les visiteurssont plongés dans l’univers spatio-temporel de chaque événement. Ils peuvent écouter desreportages à la radio, entendre des conversations téléphoniques, consulter des revues etjournaux, regarder la télévision sur des sujets relatifs à l’aventure spatiale. Les bulles sontreliées entre elles par les “couloirs temporels” dans lesquels les visiteurs glanent des repèreshistoriques, scientifiques et culturels. Des panneaux de textes illustrés et des bornesaudiovisuelles racontent la conquête spatiale et permettent d’aller plus loin dans lacompréhension de chaque époque et des événements spatiaux.L’espace est entré aujourd’hui dans notre quotidien. Un formidable outil d’exploration pourvoir la Terre et l’Univers comme jamais auparavant.Le dernier couloir temporel aboutit à “l’espace aujourd’hui” : un élément audiovisuelprésentant l’activité spatiale actuelle et ses enjeux. Dans cette partie de l’exposition, lesvisiteurs peuvent avoir depuis l’espace une vision de la Terre, du système solaire et del’Univers. Ils s’installent ensuite dans “l’agora”, une salle multimédia interactive oùscientifiques et décideurs débattent du futur de l’espace et où ils sont conviés à donner leuravis.Une halte leur est proposée par Aérospace Valley, pôle de compétitivité Midi-PyrénéesAquitaine pour apprécier l’aventure industrielle étonnante qui place ces deux régions aucœur de la conquête européenne de l’espace. Le parcours prend fin dans la “base Mars2057”, une bulle qui permet à chacun de devenir astronaute sur Mars dans un futur éloigné.Tout au long de la visite, des jeux, des textes et des manipulations sont réservés aux enfantspour participer pleinement au voyage et partager cette exploration avec les plus grands.

2Les ateliers de l’expositionLa visite de l’exposition comprend plusieurs ateliers interactifs proposés par les animateursde Cap Sciences et adaptés à chaque niveau de public.Explorer la géographie du système solaireVivez l’aventure des sondes spatiales envoyéesdepuis la Terre. Elle a changé notre regard sur lesoleil, les planètes, les astéroïdes et les comètes.Prenez la mesure des distances et du temps.Dossier pédagogiqueS’entraîner comme un spationautePourquoi s’entraîner avant de partir dans l’espace ?Comment se préparer à l’accélération et à l’impesanteur ?Êtes-vous prêt pour le voyage ? Pour le savoir, testez lesiège rotatif et le siège d’allègement.Vivre une journée dans l’espacePeut-on vivre à bord de la station spatiale internationalecomme on vit chez soi ? Enquêtez sur les activitésquotidiennes simples et celles plus complexes dutravail. Observez la journée d’un spationaute dansl’espace.Construire un satelliteQu’est ce qu’un satellite et à quoi ça sert ? Comment lesguide-t-on depuis le sol ? Sur quelles orbites sont-ils ?Découvrez et assemblez les différents éléments qui lescomposent. Construisez une maquette d’un satellited’observation de la Terre.Passer une journée sur Terre grâce à l’espaceAvec le lancement du premier satellite en 1957,l’URSS a ouvert la voie de l’espace. Cinquante ansplus tard, ces monstres de technologie sontomniprésents dans la vie quotidienne. A quoiservent-ils exactement ? Est-il possible aujourd’huide s’en passer ?

3Les ateliersVivre une journée dans l’espaceNiveau : à partir du CE2Thème: La vie dans l’espaceDurée : 20 minutesConstruire un satelliteNiveau : à partir du CE2Thème : Le satelliteDurée : 20 minutes à 40 minutesDossier pédagogiqueObjectifs pédagogiques :Objectif :- Découvrir comment les hommesvivent dans l’espace.- Identifier les différentes partiesd’un satellite et ses instruments.- Se rendre compte que l’espace estun milieu hostile dangereux pourl’homme.- Comprendre les principes defonctionnement des différentséquipements à bord d’un satellite.- Prendre conscience de la difficultéliée à la perte de repères acquissur Terre.- Comprendre les fonctions deservitudes à bord d’un satelliteliées au fait d’être en orbite dansl’espace.Descriptif de l’activité :- Montrer l’intérêt de la salle blanchedans les techniques spatiales.Jeu d’équipes coopératif et compétitif quiconsiste à trouver comment lesspationautes réalisent dans l’espace lesactions de la vie quotidienne que nousfaisons sur Terre.Descriptif de l’activité :Le public équipé de blouse blanchepénètre dans la salle blanche afin deconstruire un satellite.

4Géographie de l’espaceNiveau : à partir du CE2Thème: Le système solaireDurée : 20 minutesPasser une journée sur Terre grâce àl’espaceNiveau : à partir du CE2Thème : La technologie issue de laconquête spatialeDossier pédagogiqueObjectifs pédagogiques :- Découvrir les planètes du systèmesolaire.- Prendre la mesure du temps et desdistances entre les différents objets dusystème solaire.- Identifier les différents objets dusystème solaire : étoiles, planètes,comètes, astéroïdes, planètes naines.- Comprendre que notre connaissancedu système solaire s'est construitautour des informations rapportéespar les sondes.Durée : 20 minutesObjectifs pédagogiques :- Montrer l’importance des satellitesdans la vie quotidienne.- Montrer l’utilisation des satellitesdans divers secteurs d’activitésplus spécifiques (satellitesmilitaires, guidage des avions,utilisation scientifique…).- Appréhender la notion de« dépendance » à l’espace denotre société.Descriptif de l’activité :Le but du jeu est de replacer les planètes dusystème solaire sur leurs orbites ainsi qued'autres objets grâce aux sondes qui les ontexplorées.Descriptif de l’activité :Jeu de rôle dans lequel l’animateurraconte une journée de vacancescatastrophique pendant laquelle rien nese passe comme prévu.Mais qu’a-t-il bien pu se passer ?

5S’entraîner comme un spationauteNiveau : à partir de la 6 èmeThème : L’entraînement des spationautesDurée : 20 à 40 minDossier pédagogiqueObjectifs pédagogiques :- Se familiariser avec l'entraînementd'un spationaute.- Prendre conscience que les qualitéspsychologiques sont aussiimportantes que l'aspect physiquepour devenir spationaute.- Prendre conscience de la difficulté àdevenir spationaute.Descriptif de l’activité :Cet atelier a pour but de vivre la préparationphysique et psychologique desspationautes avant leur départ pourl’espace.Dans un décor d'une salle de gym, le publicpourra tester des outils de l'entraînementdes spationautes tels que le fauteuil rotatifet le siège d’allègement. A côté, sedéroulera le test psychologique.

6RECAPITULATIF DES ATELIERS DE L’EXPOSITION PAR NIVEAU SCOLAIREDuréeNiveauPrimaire – 6 èmeCollège à partir de5 ème LycéeDossier pédagogiqueVisite animée etVisite animée etVisite animée et3 ateliers de 20 min :3 ateliers de 20 min :3 ateliers de 20 min :Demi-journée2 hGéographie de l’espace+Construire un satelliteVivre une journée dansl’espace+Vivre une journée dansl’espace+( matinouaprès-midi )+Vivre une journée dansl’espaceS’entraîner comme unspationaute+Passer une journée surTerre+Construire un satelliteS’entraîner comme unspationauteVisite animée etVisite animée etVisite animée et3 ateliers de 20 min2 ateliers de 20 min2 ateliers de 20 min+ 1 atelier de 40 min+ 2 ateliers de 40 min:+ 2 ateliers de 40 min:+ film :Journée5hGéographie de l’espace+Vivre une journée dansl’espace+Passer une journée surTerre+Construire un satelliteVivre une journée dansl’espace+Passer une journée surTerre+S’entraîner comme unspationaute+Construire un satelliteVivre une journée dansl’espace+Passer une journée surTerre+S’entraîner comme unspationaute+Construire un satellite

7CYCLE DES APPROFONDISSEMENTS – CE2, CM1, CM2Extraits des programmes de l’école élémentaire 2002BO hors série n°1 du 14 février 2002.Compétences transversales- Savoir respecter des consignes ;- Etre capable de raisonner avec logique et rigueur et donc savoir :• Identifier un problème et mettre au point une démarche de résolution ;• Rechercher l’information utile, l’analyser, la trier, la hiérarchiser, l’organiser,la synthétiser ;• Mettre en relation les acquis des différentes disciplines et les mobiliser dansdes situations variées ;• Identifier, expliquer, rectifier une erreur ;• Distinguer ce dont on est sûr de ce qu’il faut prouver ;• Mettre à l’essai plusieurs pistes de solution.- Respecter les règlesMaîtrise du langage et de la langue françaiseMaîtrise dulangage oralMaîtrise dulangage écritSavoir seservir deséchangesverbauxdansclasselaSituations de dialogue collectif :- Savoir rapidement l’enjeu de l’échange et en retenir lesinformations successives.- Questionner l’adulte ou les autres élèves à bon escient.- Se servir de sa mémoire pour conserver le fil de laconversation et attendre son tour.- S’insérer dans la conversation.Situations de travail de groupe et mise en commun desrésultats de ce travail :- Commencer à prendre en compte les points de vue desautres membres du groupe.Situations d’exercice :- Formuler une demande d’aide.- Exposer ses propositions de réponse et expliciter lesraisons qui ont conduit à celles-ci.Etre capable de- Renseigner un questionnaire.- Comprendre un texte écrit court et simple.- Lire et utiliser différents langages, en particulier les images(différents types de textes, tableaux et graphiques, schémas,représentations cartographiques, représentations d’œuvres d’art,photographies, images de synthèse).Géographie- Situer dans l’espace un lieu ou un ensemble géographique, en utilisant des cartesà différentes échelles ;- Comprendre l’unité et la complexité du monde par une première approche : de lamondialisation ; des inégalités et des interdépendances dans le monde ;- Avoir une approche sensible de la réalité ;- Mobiliser leurs connaissances pour donner du sens à l’actualité ;Dossier pédagogique

8Histoire- Situer dans le temps les événements, les découvertes scientifiques ou techniquesétudiés et de les mettre en relation avec des faits historiques ou culturels utiles àleur compréhension ;Education civique- Cultiver une attitude de curiosité pour les autres pays du monde (histoire,civilisation, actualité).MathématiquesMesure et grandeurs - Connaître les unités légales du système métriqueSciences expérimentales et technologieL'objectif est en tout premier lieu d'observer méthodiquement les phénomènes les plusquotidiens et d'engager les élèves dans une première démarche de construction d'unmodèle scientifique :- la lumière et les ombres ;- les points cardinaux et la boussole ;- le mouvement apparent du Soleil ;- la durée du jour et son évolution au cours des saisons ;- la rotation de la Terre sur elle-même et ses conséquences ;- le système solaire et l'Univers ;- mesure des durées, unités.Avoir compris et retenu :Quelques phénomènes astronomiques : "course du Soleil" ; durée des jours et des nuits ;évolution au cours des saisons (calendrier) ; lien avec la boussole et les points cardinaux ;un petit nombre de modèles simples concernant ces phénomènes ; le système solaire etl'Univers ;Le mouvement Être capable de représenter qualitativement la trajectoireapparent du SoleilLa rotation de laTerre sur elle-mêmeet ses conséquencesLe corps humain etl’éducation à la santéapparente du Soleil dans le ciel et son évolution au fil de l’année.Savoir que la Terre tourne sur elle-même d’un tour en vingtquatreheures.Être capable de retrouver le sens de rotation de la Terre sur ellemêmeà partir de l’observation du mouvement apparent du Soleil.Sciences de la vie et de la terre- Découverte du fonctionnement du corps en privilégiant lesconditions de maintien du corps en bonne santéDossier pédagogique

9CLASSE DE 6 èmeCompétences transversales- Développer les capacités d’expression orale.- Entraîner à une argumentation utilisant un vocabulaire bien défini.- Développer la pensée logique : formuler des hypothèses et les confronter aux faits.Objectifs scientifiques- Développer des éléments de culture scientifique indispensables dans le mondecontemporain.- Former les esprits à la rigueur, à la méthode scientifique, à la critique et àl’honnêteté intellectuelle.- Former au raisonnement, tant quantitatif que qualitatif.- Ouvrir sur les techniques.- Motiver la recherche.- Prolonger les apports des sciences dans à la préparation et à l’éducation aux choixd’orientation.- Susciter des vocations scientifiques.Méthodologie Scientifique- S’informer, observer.- Réaliser des manipulations, des montages expérimentaux simples, des mesures.- Communiquer dans un domaine scientifique oralement.- Raisonner (classer, adopter une démarche scientifique, faire preuve d’espritcritique).TechnologieLe fonctionnementde l’objet techniqueL’évolution desobjets techniquesAssocier à un usage un besoin.Identifier objet et objet technique.Identifier la fonction d’usage de l’objet.Décrire le principe général de fonctionnement d’un objet simple.Description ou reconstitution du principe à partir d’une maquettemodulaire.Énoncer la fonction d’estime de l’objet.Situer dans le temps les inventions en rapport avec l’objet étudié.Classer chronologiquement des objets ayant la même fonctiond’usage.Identifier des principes techniques simples liés à l’objet étudié etleur évolution.La réalisation d’un Identifier et classer les contraintes de fonctionnement,objet technique d’utilisation, de sécurité…Sciences de la vie et de la Terre- Développer l’esprit critique du consommateur.Education à l’Environnement pour un Développement Durable- Adopter une attitude raisonnée fondée sur la connaissance et développer uncomportement citoyen responsable vis-à-vis de l’environnement : gestion desressources.Dossier pédagogique

10Sur le plan desméthodes : Identifier etapprécier lesconditions et lesdéterminants del’action.Sur le plan de lamaîtrise de la languefrançaise : Décrire etcommenter ses actionset celles d’autrui.Sur le plan de la santé: Identifier les effets del’action motrice et del‘effort physique sur lecorps et en tenircompte.Sur le plan de lacitoyenneté :Construire et appliquerdes règlesindividuelles etcollectives.Sur le plan de lasécurité :Organiserindividuellement et engroupeapprentissagesdes conditionsoptimales de sécurité.leursdansEducation Physique et Sportive- Se confronter à une difficulté et proposer une réponse adaptéepour résoudre le problème posé.- S’engager dans des situations d’apprentissages en reproduisantdes procédures simples, utilisées dans des situations analogues.- Connaître et différencier les éléments d’une tâche : identifier lebut, les opérations à mener, les résultats et les principaux critèresde réussite de l’action motrice.- Situer son degré de réussite à partir d’informations et decritères simples donnés par l’enseignant.- Décrire ce que l’on fait et ce que font les autres, pourcomprendre réussites ou échecs (reformuler la consigne, préciserles critères de réussite).- Enoncer simplement une règle d’action mise en évidence aucours d’une phase de recherche.- Connaître les principes pour se préparer à fournir un effort etles mettre en oeuvre avec l’aide de l’enseignant.- Identifier les effets de la motricité, de l’effort physique et dustress sur son corps (sudation, chaleur, fatigue, variations durythme cardiaque, etc...).- Apprécier ses qualités physiques pour dégager ses points fortset ses points faibles.- Se familiariser avec les règles d’hygiène de vie.- S’engager dans l’activité à des intensités plus ou moins élevées.- Connaître, comprendre et respecter les règles en vigueur dansle groupe et la classe comme outils nécessaires à l’organisationcollective garantissant les droits et devoirs de chacun.- Accepter de travailler dans des groupes divers (niveaux,besoins, mixtes.).- Connaître le matériel utile à la sécurité passive et appliquer lesrègles de sécurité données par l’enseignant.- Reconnaître les indicateurs corporels associés aux différentesphases de l’effort physique pour éviter la blessure et optimiser saprestation.- Reconnaître et respecter les principales caractéristiques dumilieu de pratique, pour s’y engager sans peur et sans risque.- Savoir demander de l’aide auprès de l’enseignant pourpréserver son intégrité physique ou celle d’autrui.Dossier pédagogique

11CLASSE DE 5 èmeCompétences transversales- Développer les capacités d’expression orale.- Entraîner à une argumentation utilisant un vocabulaire bien défini.- Développer la pensée logique : formuler des hypothèses et les confronter aux faits.Objectifs scientifiques- Développer des éléments de culture scientifique indispensables dans le mondecontemporain.- Former les esprits à la rigueur, à la méthode scientifique, à la critique et àl’honnêteté intellectuelle.- Former au raisonnement, tant quantitatif que qualitatif.- Ouvrir sur les techniques.- Motiver la recherche.- Prolonger les apports des sciences dans à la préparation et à l’éducation aux choixd’orientation.- Susciter des vocations scientifiques.Méthodologie Scientifique- Réaliser une expérience.- En réponse à une situation-problème, proposer un protocole expérimental à partird’une liste de matériel éventuellement en excès permettant de répondre à laquestion.- Utiliser la conjonction « donc » de façon pertinente dans des argumentations.- Utiliser le conditionnel « si … alors ».- Développer l’autonomie, la responsabilité et la créativité? dans le domaine dessciences.Education à l’Environnement pour un Développement Durable- Former le citoyen-consommateur : apprentissage de la sécurité sur la sauvegardede la santé, et sur le respect de l’environnement.Education civique- Les enjeux de l’information : l’analyse du traitement de l’information permetl’exercice de l’esprit critique chez les élèves.Dossier pédagogique

12Identifier et apprécier lesconditions et lesdéterminants de l’action.Décrire et commenter sesactions et celles d’autrui.Identifier les effets del’action motrice et de l’effortphysique sur le corps et entenir compte.Organiser individuellementet en groupe lesapprentissages dans desconditions optimales desécurité.Education Physique et Sportive- Modifier et / ou optimiser son projet initial en mettant enrelation les informations éprouvées personnellement aucours de l’action (repères sensoriels) et les informationsexternes recueillies par la co-observation (tests pratiques «de terrain » ou fiche d’évaluation).- Organiser seul ou en groupe un dispositif individuel oucollectif relatif à l’apprentissage (travail en atelier ou routined’apprentissage).- Apprécier et adapter les procédures utilisées dansl’action, au regard des résultats à obtenir : élaborer unestratégie personnelle d’apprentissage utilisant laconnaissance des résultats.- Maintenir les efforts physiques et intellectuels nécessairesdans une tâche d’apprentissage.- Analyser et expliquer ses réussites et ses échecs.- Argumenter oralement et juger une prestation en utilisantdes critères objectifs donnés par l’enseignant.- Exposer à un camarade ou un groupe restreint lesopérations et informations utiles à la réalisation d’un projetindividuel ou collectif.- Mettre en relation les exercices réalisés avec les effetsqu’ils produisent sur le développement corporel.- Connaître et reconnaître le type d’effort à fournir et larécupération nécessaire.- Reconnaître et respecter certaines caractéristiques dumilieu de pratique pour les aménager, les transformer sansle dénaturer et rendre plus cohérent et plus fonctionnel unprojet individuel ou collectif.Dossier pédagogique

13CLASSE DE 4 èmeCompétences transversales- Développer les capacités d’expression orale.- Entraîner à une argumentation utilisant un vocabulaire bien défini.- Développer la pensée logique : formuler des hypothèses et les confronter aux faits.Objectifs scientifiques- Développer des éléments de culture scientifique indispensables dans le mondecontemporain.- Former les esprits à la rigueur, à la méthode scientifique, à la critique et àl’honnêteté intellectuelle.- Former au raisonnement, tant quantitatif que qualitatif.- Ouvrir sur les techniques.- Motiver la recherche.- Prolonger les apports des sciences dans à la préparation et à l’éducation aux choixd’orientation.- Susciter des vocations scientifiques.Méthodologie Scientifique- Développer les capacités d’observation et de réflexion parallèlement aux aptitudesexpérimentales.- Développer l’autonomie, la responsabilité et la créativité dans le domaine dessciences.Physique- ChimieVitesse de la lumière - Ordres de grandeur de distances de la Terre àquelques étoiles et galaxies dans l’Univers ou desdurées de propagation de la lumièrecorrespondantes : faire des calculs entre distance,vitesse et durée.Emission, propagationet réception de signaux- Un émetteur (source de lumière, source sonore,antenne émettrice) émet un signal (lumineux, sonore,hertzien) qui se propage ; ce signal peut-être capté parun récepteur (œil, oreille, antenne réceptrice).L’homme baigne dans une multitude de signaux quitransportent des informations.Education à l’Environnement pour un Développement Durable- Former le citoyen-consommateur : apprentissage de la sécurité, sur la sauvegardede la santé, et sur le respect de l’environnement.Dossier pédagogique

14Education Physique et Sportive- Modifier et / ou optimiser son projet initial en mettant enrelation les informations éprouvées personnellement aucours de l’action (repères sensoriels) et les informationsexternes recueillies par la co-observation (tests pratiques «de terrain » ou fiche d’évaluation).- Organiser seul ou en groupe un dispositif individuel oucollectif relatif à l’apprentissage (travail en atelier ou routined’apprentissage).- Apprécier et adapter les procédures utilisées dansl’action, au regard des résultats à obtenir : élaborer unestratégie personnelle d’apprentissage utilisant laconnaissance des résultats.- Maintenir les efforts physiques et intellectuels nécessairesdans une tâche d’apprentissage.- Analyser et expliquer ses réussites et ses échecs.- Argumenter oralement et juger une prestation en utilisantdes critères objectifs donnés par l’enseignant.- Exposer à un camarade ou un groupe restreint lesopérations et informations utiles à la réalisation d’un projetindividuel ou collectif.- Mettre en relation les exercices réalisés avec les effetsqu’ils produisent sur le développement corporel.- Connaître et reconnaître le type d’effort à fournir et larécupération nécessaire.individuellement - Reconnaître et respecter certaines caractéristiques dumilieu de pratique pour les aménager, les transformer sansle dénaturer et rendre plus cohérent et plus fonctionnel unprojet individuel ou collectif.Identifier et apprécier lesconditions et lesdéterminants de l’action.Décrire et commenter sesactions et celles d’autrui.Identifier les effets del’action motrice et de l’effortphysique sur le corps et entenir compte.Organiseret en groupe lesapprentissages dans desconditions optimales desécurité.Dossier pédagogique

15CLASSE DE 3 èmeCompétences transversales- Développer les capacités d’expression orale.- Entraîner à une argumentation utilisant un vocabulaire bien défini.- Développer la pensée logique : formuler des hypothèses et les confronter aux faits.Objectifs scientifiques- Développer des éléments de culture scientifique indispensables dans le mondecontemporain.- Former les esprits à la rigueur, à la méthode scientifique, à la critique et àl’honnêteté intellectuelle.- Former au raisonnement, tant quantitatif que qualitatif.- Ouvrir sur les techniques.- Motiver la recherche.- Prolonger les apports des sciences dans à la préparation et à l’éducation aux choixd’orientation.- Susciter des vocations scientifiques.Méthodologie Scientifique- Développer les capacités d’observation et de réflexion parallèlement aux aptitudesexpérimentales.- Développer l’autonomie, la responsabilité et la créativité dans le domaine dessciences.Sciences de la Vie et de la TerreResponsabilité humaine :santé et environnement- Discuter sur des bases scientifiques de laresponsabilité de l’Homme quant aux conséquencesde ses activités sur l’environnement à l’échelle de laplanète.Physique- ChimieNotion de gravitation - Présentation succincte du système solaire.- Action attractive exercée à distance par :• Le soleil sur chaque planète,• Une planète sur chaque objet proche d’elle,• Un objet sur un autre objet du fait de leur masseLa gravitation est une interaction attractive entre deux objetsqui ont une masse ; elle dépend de leur distance.La gravitation gouverne tout l’Univers (système solaire,étoiles et galaxie).Education à l’Environnement pour un Développement Durable- Former le citoyen-consommateur : apprentissage de la sécurité, sur la sauvegardede la santé, et sur le respect de l’environnement.Dossier pédagogique

16Identifier et apprécier lesconditions et lesdéterminants de l’action.Décrire et commenter sesactions et celles d’autrui.Identifier les effets del’action motrice et del’effort physique sur lecorps et en tenir compte.Organiser individuellementet en groupe lesapprentissages dans desconditions optimales desécurité.Education Physique et Sportive- Modifier et / ou optimiser son projet initial en mettant enrelation les informations éprouvées personnellement aucours de l’action (repères sensoriels) et les informationsexternes recueillies par la co-observation (tests pratiques «de terrain » ou fiche d’évaluation).- Organiser seul ou en groupe un dispositif individuel oucollectif relatif à l’apprentissage (travail en atelier ou routined’apprentissage).- Apprécier et adapter les procédures utilisées dans l’action,au regard des résultats à obtenir : élaborer une stratégiepersonnelle d’apprentissage utilisant la connaissance desrésultats.- Maintenir les efforts physiques et intellectuels nécessairesdans une tâche d’apprentissage.- Analyser et expliquer ses réussites et ses échecs.- Argumenter oralement et juger une prestation en utilisantdes critères objectifs donnés par l’enseignant.- Exposer à un camarade ou un groupe restreint lesopérations et informations utiles à la réalisation d’un projetindividuel ou collectif.- Mettre en relation les exercices réalisés avec les effetsqu’ils produisent sur le développement corporel.- Connaître et reconnaître le type d’effort à fournir et larécupération nécessaire.- Reconnaître et respecter certaines caractéristiques dumilieu de pratique pour les aménager, les transformer sansle dénaturer et rendre plus cohérent et plus fonctionnel unprojet individuel ou collectif.Dossier pédagogique

17LYCEECompétences transversales- Trier des informations.- Décrire une expérience, un phénomène.- Rédiger une argumentation en utilisant à bon escient les conjonctions (car, donc,si... alors, etc.).Objectifs Disciplinaires- Aimer, s'intéresser aux sciences.- Comprendre la démarche intellectuelle, l’évolution des idées.- Construction progressive du corpus de connaissances scientifiques.- Acquérir une culture scientifique élémentaire, une culture de base dans un domainede la connaissance indispensable à la compréhension du monde qui nous entoure.- Inciter certains élèves à s'orienter vers les filières à dominante scientifique et àchoisir plus tard des métiers liés aux sciences et aux technologies.- Faire apparaître les liens entre l'activité scientifique et le développementtechnologique qui conditionne notre vie quotidienne.Compétences Scientifiques- Pousser l'élève à se poser des questions.- Utiliser un vocabulaire scientifique.- Pratique de la démarche scientifique.- Apprentissage de l'observation et de l'expérience.- Agir en suivant un protocole fourni.- Reconnaître, nommer, choisir et utiliser le matériel de laboratoire (verrerie,instruments de mesure...).- Exprimer un résultat avec un nombre de chiffres significatifs compatibles avec lesconditions de l'expérience.- Déterminer le domaine de validité d’un modèle.- Décrire une expérience.Dossier pédagogique

18LYCEE Seconde1.1. Présentation de l’UniversL’atome, la Terre, le systèmesolaire, la Galaxie, les autresgalaxies .1.2. Echelle des longueursEchelle des distances dansl’univers de l’atome aux galaxies.Unités de longueur.Taille comparée des différentssystèmes.1.3. L’année de lumière.Propagation rectiligne de lalumière.Vitesse de la lumière dans le videet dans l’air.Définition et intérêt de l’année delumière.1.2. Principe d’inertie1.2.a. Effets d’une force sur lemouvement d’un corps. Rôle de lamasse du corps1.2.b. Enoncé du principe d’inertiepour un observateur terrestre :“tout corps persévère. dans sonétat de repos ou de mouvementrectiligne uniforme si les forces quis’exercent sur lui se compensent”1.3. La gravitation universelle1.3.a. L’interaction gravitationnelleentre deux corps.1.3.b. La pesanteur résulte del’attraction terrestre.Comparaison du poids d’un mêmecorps sur la Terre et sur la Lune.1.3.c. Trajectoire d’un projectile.Interprétation du mouvement de laLune (ou d’un satellite) parextrapolation du mouvement d’unprojectile.PhysiqueUtiliser à bon escient les noms des objetsremplissant l’espace aussi bien au niveaumicroscopique (noyau, atome, molécule, celluleetc…) qu’au niveau cosmique (Terre, Lune, planète,étoile, galaxie).Savoir classer ces objets en fonction de leur taille.Savoir positionner ces objets les uns par rapport auxautres sur une échelle de distances.Savoir que le remplissage de l’espace par la matièreest essentiellement lacunaire, aussi bien au niveaude l’atome qu’à l’échelle cosmique.Connaître la valeur de la vitesse de la lumière dansle vide (ou dans l’air) et savoir qu’il s’agit d’unevitesse limite.Convertir en année de lumière une distanceexprimée en mètres et réciproquement.Expliquer que “voir loin, c’est voir dans le passé”.Utiliser les puissances de 10 dans l’évaluation desordres de grandeur, dans les calculs, et dansl’expression des données et des résultats.Repérer un angle.Savoir qu’une force s’exerçant sur un corps modifiela valeur de sa vitesse et/ou la direction de sonmouvement et que cette modification dépend de lamasse du corps.Enoncer le principe d’inertie.Savoir qu’il est équivalent de dire : “un corps estsoumis à des forces qui se compensent” et “uncorps n’est soumis à aucune force”.Utiliser le principe d’inertie pour interpréter entermes de force la chute des corps sur Terre.Calculer la force d’attraction gravitationnelle quis’exerce entre deux corps à répartition sphérique demasse, et représenter cette force.Cas du poids en différents points de la surface de laTerrePrévoir qualitativement comment est modifié lemouvement d’un projectile lorsqu’on modifie ladirection du lancement ou la valeur de la vitesseinitiale.Dossier pédagogique

19Sciences de la vie et de la terreLA PLANÈTE TERRE ET SON ENVIRONNEMENTLa Terre est une planète du système solaire.Le Soleil est une étoile autour de laquelle tournent différents objets (planètes, astéroïdes,comètes). Ils sont de tailles, compositions chimiques et activités internes variées.Certaines planètes ont des enveloppes externes gazeuses ou liquides.L'énergie solaire reçue par les planètes varie en fonction de la distance au soleil.La répartition en latitude des climats et l'alternance des saisons sont des conséquencesde la sphéricité de la Terre, et de sa rotation autour d'un axe incliné par rapport au plande révolution autour du soleil.Planète Terre et environnement globalLa structure et l'évolution des enveloppes externes de la Terre (atmosphère,hydrosphère, lithosphère et biosphère) s'étudient à partir d'images satellitales.Les mouvements des masses atmosphériques et océaniques résultent de l'inégalerépartition géographique de l'énergie solaire parvenant à la surface de la Terre et de larotation terrestre. Ces mouvements ont des conséquences sur l'évolution del'environnement planétaire.BIOLOGIE : L'organisme en fonctionnementRelations entre activité physique et paramètres physiologiques.L'augmentation de l'activité physique s'accompagne d'un accroissement de laconsommation de dioxygène et de nutriments par les cellules musculaires.L'effort physique est associé à la variation de l'activité des systèmes circulatoire etrespiratoire.Education physique et sportive- "Adapter ses déplacements aux différents types d'environnements".- "S'engager lucidement dans la pratique de l'activité". Les élèves apprennent à s'engageret se contrôler dans l'activité, à développer leurs ressources pour acquérir une meilleureconnaissance de soi. Cette compétence implique de connaître et utiliser les méthodes depréparation à l'effort pour entrer dans une activité, de connaître et utiliser les règles desécurité inhérentes à chacune, de connaître le matériel et de l'utiliser de façonappropriée. Les élèves s'engagent dans l'activité en prenant des risques tout en assurantleur propre sécurité et celle des autres. Elle suppose aussi de répartir son effort dansl'activité, par exemple entre des phases d'effort et de récupération. Après l'activité, ellesuppose de réguler son niveau d'énergie pour aborder dans le calme d'autres situations.Les élèves construisent ainsi une hygiène de vie.- "Mesurer et apprécier les effets de l'activité". Les élèves apprennent à mesurer etapprécier les effets de leur action, de celle des autres. Pour eux-mêmes, ils apprennent àéprouver les conséquences de l'activité, à construire des repères extéroceptifs etproprioceptifs. Par l'observation des autres, ils parviennent à distinguer les conduitesd'apprentissage efficaces.- "Se confronter à l'application et à la construction de règles de vie et de fonctionnementcollectif". Les élèves apprennent à échanger dans un groupe en respectant ou enconstruisant des règles collectives d'organisation de la classe ou du groupe de travail, àporter un regard critique sur les excès inhérents à la pratique de certaines formesd'activités, à construire une opinion sur le sport, etc. Les élèves peuvent aussi commenterles performances des sportifs de haut niveau afin de devenir des spectateurs lucides etéclairés.Maîtriser ses déplacementsdans différentsenvironnementsConnaître les dangers et les règles propres àl’environnement dans lequel on évolueDossier pédagogique

20LYCEEPremière S1 - Mouvement d’un solideindéformable1 . 1 Vecteur vitesse d’un point dusolide1 . 2 Centre d’inertie d’un solide1 . 3 Mouvement de translationd’un solide1 . 4 Mouvement de rotation d’unsolide autour d’un axe fixe; vitesseangulaire2 - Forces macroscopiquess’exerçant sur un solideActions exercées sur un solide;exemples d’effets produits(maintien en équilibre, mise enmouvement de translation, miseen mouvement de rotation,déformations).3 - Une approche des lois deNewton appliquées au centred’inertie1ère loi : Principe d’inertieCe principe n’est vrai que danscertains référentiels.Ces référentiels sont dit galiléens.2ème loi: Aspect semi-quantitatif :comparaison de la somme desforces et de lavariation du vecteur vitesse ducentre d’inertiedans un référentiel galiléen.3ème loi : Principe des actionsréciproquesPhysiqueSavoir que le vecteur vitesse V est le même pour tousles points d’un solide en translation.Savoir que chaque point d’un solide en rotation autourd’un axe fixe a une trajectoire circulaire.Pour un solide en rotation autour d’un axe fixe, relierla vitesse d’un point à la vitesse angulaire.Identifier et représenter les actions qui s’exercent surun solide.Prévoir dans des cas simples la possibilité de mise enrotation d’un solide autour d’un axe f i x e .Connaître et appliquer les lois de Newton:- Dans un référentiel galiléen, si le vecteur vitesse VGdu centre d’inertie ne varie pas, la somme F= å f desforces qui s’exercent sur le solide est nulle etréciproquement.- Dans un référentiel galiléen, si le vecteur vitesse VGdu centre d’inertie varie, la somme F= å f des forcesqui s’exercent sur le solide n’est pas nulle. Sadirection et son sens sont ceux de la variation de VGentre deux instants proches .- A et B étant deux corps, soient FB / A la forceexercée par B sur A et FA / B la force exercée par Asur B . Quel que soit l’état de mouvement de A parrapport à B on a toujours l’égalité v e c t o r i e l l e: FA/ B= -FB / ADossier pédagogique

21LYCEETerminale L et ESL’espace mondial :Mondialisation etinterdépendancesDe la société industrielle à lasociété de communication.Les grands modèlesidéologiques et la confrontationEst-Ouest jusqu’aux années1970.GéographieL’espace mondial se présente aujourd’hui comme unsystème marqué par la multiplication de flux de toutenature (hommes, marchandises, capitaux, informations)qui ont des effets sur les sociétés. Ces flux sontorganisés par des acteurs spatiaux comme les États, lesentreprises multinationales, les organisationsinternationales, les organisations non gouvernementales,les organisations illicites. L’intensité de ces échangesfavorise l’émergence de lieux de la mondialisation àdifférentes échelles, notamment les métropolesmondiales disposant d’un pouvoir de commandement.HistoireLe monde de 1945 à nos joursCe thème invite à une présentation synthétique desgrandes transformations du second XX ème siècle (cadreéconomique, mutations sociales, civilisation matérielle,évolution des sciences et des techniques, révolutioninformatique). Il inclut le fonctionnement du marchémondial des biens culturels et la question de la“mondialisation de la culture”.On étudie les traits majeurs des modèles soviétique etaméricain, en se centrant sur les années 1950-1960, etles lignes de force de la politique internationale de 1945aux années 1970, moment où la détente crée un certainéquilibre international.Dossier pédagogiqueTerminale SGéographieL’espace mondialL’étude de l’espace mondialisé veut faire comprendre lemonde d’aujourd’hui, marqué par un inégal développementet par le processus de mondialisation qui crée de nouvellesinterdépendances mais qui ne recouvre pas tous lesaspects de l’organisation géographique du monde.HistoireLe monde contemporain Les relations internationales depuis 1945les enjeux contemporains, présentation des modèlessoviétique et américain (guerre froide 1947-1991).

22Évolution temporelle dessystèmes mécaniques- Satellites et planètesLois de Kepler (trajectoirecirculaire ou elliptique).Référentiels héliocentrique etgéocentrique.Étude d’un mouvement circulaireuniforme; vitesse, vecteuraccélération;normale.Enoncé de la loi de gravitationuniverselle pour des corps dont larépartition des masses est àsymétrie sphérique et la distancegrande devant leur taille (rappel).Application de la deuxième loi deNewton au centre d’inertie d’unsatellite ou d’une planète : forcecentripète, accélération radiale,modélisation du mouvement descentres d’inertie des satellites etdes planètes par un mouvementcirculaire et uniforme, applications(période de révolution, vitesse,altitude, satellite géostationnaire).Interprétation qualitative del’impesanteur dans le cas d’unsatellite en mouvement circulaireuniforme.5. L’atome et la mécanique deNewton : ouverture au mondequantiqueLimites de la mécanique deNewton.Quantification des échangesd’énergie.Quantification des niveauxd’énergie d’un atome,d’une molécule, d’un noyau.Application aux spectres,constante de Planck, ∆E = h ν.PhysiqueSavoir-faire expérimentauxSavoir enregistrer expérimentalement la trajectoired’un projectile et exploiter le document obtenu.Enoncer les lois de Kepler et les appliquer à unetrajectoire circulaire ou elliptique.Définir un mouvement circulaire uniforme et donnerles caractéristiques de son vecteur accélération.Connaître les conditions nécessaires pour observerun mouvement circulaire uniforme vitesse initiale nonaccélération nulle et force radiale.Énoncer la loi de gravitation universelle sous sa formevectorielle pour des corps dont la répartition desmasses est à symétrie sphérique et la distancegrande devant leur taille.Appliquer la deuxième loi de Newton à un satellite ouà une planète.Démontrer que le mouvement circulaire et uniformeest une solution des équations obtenues enappliquant la deuxième loi de Newton aux satellites ouaux planètes.Définir la période de révolution et la distinguer de lapériode de rotation propre.Exploiter les relations liant la vitesse, la période derévolution et le rayon de la trajectoire.Connaître et justifier les caractéristiques imposées aumouvement d’un satellite pour qu’il soitgéostationnaire.Retrouver la troisième loi de Kepler pour un satelliteou une planète en mouvement circulaire uniforme.Exploiter des informations concernant le mouvementde satellites ou de planètes.Connaître les expressions de la force d’interactiongravitationnelle et de la force d’interactionélectrostatique.Savoir que l’énergie de l’atome est quantifiée et que lamécanique de Newton ne permet pas d’interprétercette quantification.Connaître et exploiter la relation ∆E = h ν, connaître lasignification de chaque terme et leur unité.Convertir les joules en eV et réciproquement.Interpréter un spectre de raies.Dans les échanges d’énergie, associer le MeV aunoyau et l’eV au cortège électronique.Dossier pédagogique

23Le système solaireDossier pédagogiqueLe système solaire, centré sur le Soleil, estconstitué de tous les objets plus petits quitournent autour de celui-ci. À part le Soleil,les plus gros objets du système solairesont les huit grandes planètes qui se sontformées en même temps que lui. Chacuneporte le nom d’un dieu de la mythologieromaine.Les plus proches du Soleil sont les quatreplanètes rocheuses ou planètes telluriques(du latin tellus, la terre, le sol), relativementpetites : Mercure, Vénus, la Terre et Mars.Elles possèdent en général troisenveloppes concentriques (noyau,manteau et croûte).Au-delà de Mars et Jupiter se trouve laceinture d'astéroïdes – une région peupléede millions de cailloux. Ce sont les restesde la formation des planètes il y a 4,5milliards d'années.A l’extrémité de la ceinture d'astéroïdes(composée de petits corps rocheux) setrouvent les quatre géantes gazeuses quesont Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.Ces planètes sont bien plus grosses que laTerre mais très légères par rapport à leurtaille. Elles sont essentiellement forméesd'hydrogène et d'hélium.La planète la plus éloignée que nousconnaissions jusqu'à récemment était uncorps glacé appelé Pluton. L'assembléegénérale de l'union astronomiqueinternationale réunie à Prague le 24 août2006 a décidé d’exclure Pluton de laclassification des Planètes du systèmesolaire. Elle a classé dans la catégorie de «planètes naines » plus de 1000 corpsglacés découverts au-delà de Pluton etappelés les objets de la ceinture de Kuiper.Plus loin encore, on trouve les comètes dunuage d'Oort. Elles sont tellement loinqu'on ne peut pas les voir, même avec lesplus gros télescopes. De temps à autre,l'une de ces comètes est dérangée et sedirige vers le Soleil. Elle devient alorsvisible la nuit dans le ciel.Le système solaire s’étend sur plus de12000 millions de kilomètres. Il nereprésente qu’un point dans l’Univers.Vénus, Mercure et Saturne sont visibles àl’œil nu. Il faudra attendre l’invention dutélescope en 1609 pour observer lescratères de la Lune.

24Le Soleil, notre plus proche étoileLe nom du Soleil vient de "Sol", unedivinité latine très ancienne, de l'époquedes rois sabins, dont le culte fut introduiten même temps que celui de la Lune.Le Soleil a 4,6 milliards d’années.C’est l'étoile la plus proche de nous.Sans le Soleil, il n'y aurait ni lumière dujour ni chaleur et notre planète serait unmonde sombre et gelé, sans océansliquides et sans vie. Mais il produitégalement les ultra-violets dangereuxqui provoquent les coups de soleil et lecancer chez l’homme.Cette énorme boule de gaz constitue99% de la masse du système solaire.Rayon moyen : 700 000 km (équivalentde 109 Terres mises bout à bout)Masse : 2.10 30 kg (environ 330 000Terres)Période de révolution : 300 millionsd’annéesTempérature de surface : 5 800°CDistance à la Terre : 150 millions de kmComposition initiale : 70,5%d’hydrogène ; 27,2% d’hélium et environ2% de divers éléments (carbone, azote,oxygène, fer et tous les éléments lourds).Dossier pédagogique

25MercureRayon moyen : 2 439.7 ± 1.0 km (0,32fois celui de la Terre)Masse : 0.330 18.10 24 kg ( 0,05 fois laDossier pédagogiquemasse terrestre)La surface cratérisée de Mercure. NASAElle doit son nom au " Messager ailé desDieux " parce qu'elle se déplace trèsrapidement autour du Soleil et effectueun tour complet en seulement 88 jours.C'est exactement les deux tiers de sapériode orbitale.Découverte pendant l’Antiquité, grâce àson éclat qui peut être confondu avecune étoile, Mercure est la planète la plusproche du Soleil. Elle n'est pas facile àobserver parce qu'elle est toujours prèsdu Soleil dans le ciel.C’est une petite planète rocheuse. Elleressemble beaucoup à la Lune. Sasurface est couverte de cratèresd'impact. L'atmosphère et l'eau y sontinexistantes. À midi, sa température àl'équateur peut grimper jusqu'à 450°Cmais les nuits sont extrêmement froides,avec des températures inférieures à -180°C. Ses cratères sombres près despôles pourraient cacher de l'eau glacée.Désert de poussières et de roches tantôtbrûlantes, tantôt glacées, Mercure est unastre mort, c’est-à-dire sans activitéinterne, depuis au moins 3,6 milliardsd’années.Période de révolution sidérale (autourdu Soleil) : 88 joursPériode de rotation sidérale (autour del’équateur) : 58,7 heuresDistance au soleil : 58 millions de kmSigne particulier : le jour solaire sur Mercuredure 2 ans mercuriens ! La raison de cetteparticularité ? Mercure pivote très lentementsur elle-même, d’où une valeur du jour solaired’environ 6 mois terrestres.Expéditions : Pour l'instant, la sonde Mariner10 nous a révélé un peu moins de la moitié desa surface. L'ESA et le Japon ont prévu delancer deux sondes spatiales sur Mercure en2012.Durée typique du voyage aller avec lestechniques actuelles : 5 ans

26VénusLa surface de Vénus a été cartographiée parradar. Les cartes montrent des milliers devolcans et de cratères d'impact. On y voitégalement deux grandes zonesmontagneuses, avec une chaîne demontagnes plus hautes que le Mont Everest.Dossier pédagogiqueVenus in ultraviolet lightVénus est une très vieille divinité latine,déesse de la végétation. L'identification àla planète vient du fait que cette dernièreest considérée comme la plus belleplanète du ciel.Vénus est la deuxième planète à partirdu Soleil. Elle est toujours assez prochedu Soleil dans le ciel. Elle est visibledans le ciel le matin et le soir comme une"étoile", c'est l'objet le plus brillant du cielpendant la nuit après la Lune. Onl’appelle aussi l’étoile du berger.L'observation au télescope montre queVénus présente des phases, tout commela Lune.Elle est aussi brillante parce qu'elle estcouverte de nuages qui réfléchissent lalumière solaire. Les nuages jaunâtressont gorgés de sulfure et d'acidesulfurique.D'une certaine manière, Vénus est lasœur jumelle de la Terre. Elle a à peuprès la même taille et est faite dematières rocheuses. Elle se dissimuletoutefois sous une épaisse atmosphèrede CO 2 : le gaz que nous expirons. Cetteatmosphère est tellement dense qu'enallant sur la planète on aurait l'impressionde marcher dans l'eau.Vénus est donc plus chaude queMercure.Sans protection spéciale, un visiteur deVénus mourrait instantanément, écrasépar la pression immense de l'air,suffoqué par l'atmosphère, carbonisé parla chaleur et dissout par l'acide.Vénus ne possède aucun satellite naturel.Rayon moyen : 6 051.8 ± 1.0 km (0,95 foiscelui de la Terre)Masse : 4.8685.10 24 kg (0,81 fois la masseterrestre)Température superficielle moyenne :470°CPériode de révolution sidérale (autour duSoleil) : 225 joursPériode de rotation sidérale (autour del’équateur) : 243 jours rétrogradesDistance au soleil : 108 millions de kmExpéditions : Des douzaines de sondesspatiales ont visité Vénus (Mariner 2 en 1962,puis par Pioneer Venus et Venera 7). Lapremière sonde à se poser sur Venus futVenera 9 qui transmit la première photo de sasurface. Enfin plus récemment l'orbiteurMagellan nous a fourni une carte détaillée desa surface en utilisant un radar.. La sonde del'ESA, Venus Express, s’est placée en orbiteautour de Vénus le 11 avril 2006 et a permisd’obtenir des images pour étudierl’atmosphère et la géologie de la planète.

27TerreVue d'une sonde ou de la Lune, la Terreest une planète bleue, une oasis dansl'espace. C'est parce que près des 7/10 èmesde sa surface sont recouverts par lesocéans.Dossier pédagogiqueLa Terre tourne autour du Soleil à unevitesse de 30 km/s (– 45 fois plus vite quele Concorde). Il lui faut 365 jours pour uneorbite complète.Elle tourne aussi très vite sur elle-même.Les personnes qui vivent sur l'équateur« se déplacent » d'ouest en est à unevitesse de 1.670 km/heure. (Cette vitesseest moins grande pour ceux qui habitentprès des pôles). La façon la plus évidentede s'en rendre compte consiste à observerle Soleil, la Lune et les étoiles se déplacerà travers le ciel.L'inclinaison de l'axe qui relie le pôle nordau pôle sud signifie que la Terre connaîtdes saisons. Lorsque le pôle nord pointevers le Soleil, c'est l'été dans les pays del'hémisphère nord. Lorsque le pôle nordpointe à l'opposé du Soleil, c'est alorsl'hiver dans ces pays. Les saisons sontexactement inversées au sud del'équateur.A 150 millions de kilomètres du Soleil, dansla zone 'Goldilocks' (Boucles d'or), la Terren'est ni trop chaude ni trop froide pourpermettre aux océans d’exister. Satempérature est aussi parfaite pourfavoriser la vie. Et c'est ainsi qu'elle existedepuis des milliards d'années.La Terre est la plus grande des quatreplanètes rocheuses de notre SystèmeSolaire. Elle est très lourde pour sa taille.Son grand noyau central riche en fer atteintune température de 6 000°C, aussi chaudque la surface du Soleil.Le champ magnétique de la Terre, agitcomme un bouclier. Il protège la planète dela plupart des particules projetées à grandevitesse dans l'espace par les tempêtessolaires. Il arrive parfois que des particulestraversent la barrière proche des pôlesmagnétiques. Cela produit des aurorespolaires, plus communément appeléesAurores boréales (au nord) et australes (ausud).La Terre ne ressemble à aucune autreplanète jamais observée. C'est le seulmonde que nous connaissions qui disposede vastes zones d'eau de surface etd’autant d'oxygène dans son atmosphère.Elle est également la seule planète connueabritant la vie. C'est ce qui fait d’elle uneplanète aussi spéciale.

28La surface de la Terre est égalementprotégée par l'épaisseur de son atmosphère.Elle bloque la plupart des radiations nocivesprovenant de l'espace. C'est également ellequi provoque la combustion des petits objetsentrants, comme les étoiles filantes. Seulesles plus grandes météorites et comètesatteignent la surface et explosent, creusantde vastes cratères.Dossier pédagogiqueRayon moyen : 6 371.00 ± 0.01 kmMasse : 5.9736.10 24 kgTempérature superficielle moyenne :15ºCPériode de révolution sidérale (autour duSoleil) : 365,26 ansPériode de rotation sidérale (autour del’équateur) : 23 h 56 minDistance au soleil : 778 millions de km

29Un satellite naturel de la Terre, la LuneRayon moyen : 3476 km (0,27 fois celuide la Terre)Masse : 0,01 fois la masse terrestrePériode de révolution sidérale (autourde la Terre) : 27,3 joursDossier pédagogiqueLa plupart des scientifiques pensent qu'elleest née lorsqu'une planète errante s'estécrasée sur la jeune Terre. D'énormesvolumes de matière ont été projetés dansl'espace, et ont pu s'agglutiner pour formerla Lune. C’est pourquoi les roches de laLune ressemblent autant à celles de laTerre.A la différence de la Terre, la Lune semblemorte à l'intérieur. Aujourd’hui, il n'y a pasd'éruptions volcaniques et lestremblements de Lune sont de faibleintensité. Elle cache en son centre un petitcœur de fer solide. Il n'y a pas de champmagnétique; d'air ni de vent. Le côtéensoleillé est plus chaud que de l'eaubouillante et son côté nocturne est plusfroid que n'importe où sur la Terre (moins180°C).Douze hommes ont marché sur la facevisible de la Lune entre 1969 et 1972. Ils yont laissé des instruments scientifiques etsont revenus de leurs voyages avec prèsde 400 kg de roches et de terres. Pendantles missions suivantes, les astronautes ontconduit sur la Lune un véhicule alimentépar des batteries (la 'jeep lunaire').Ces dernières années, des orbiteurs ontrévélé que de l'eau gelée pouvait existerau fond des cratères situés près des pôleslunaires. Protégée des rayons du Soleil, laglace peut être présente depuis desmillions d'années. Les futurs explorateurspourraient s’en servir pour fabriquer del'oxygène et pour obtenir de l'eau potable.Période de rotation sidérale (autour del’équateur) : 27,3 joursDistance à la Terre : 384 000 km

30Mars est la quatrième planète à partir duSoleil.On appelle souvent Mars la 'Planète Rouge'parce qu'elle apparaît dans le ciel commeune étoile rouge-orangé. C'est à cause decette couleur que les Grecs et les Romainsde l'Antiquité l'ont baptisée du nom de leurDieu de la Guerre.Aujourd'hui, grâce aux sondes spatiales quiy sont envoyées, nous savons que cetteplanète présente cette apparence à causede l’oxyde de fer Ⅲ (couramment nomméhématite) contenu dans les minéraux de sasurface qui recouvre les roches martiennes.MARSRayon moyen : 3 390 ± 4 km (0.53 foiscelui de la Terre)Masse : 0.641 85.10 24 kg (0,11 fois lamasse terrestre)Température moyenne : - 63°CPériode de révolution sidérale (autourdu Soleil) : 687 joursPériode de rotation sidérale (autourde l’équateur) : 24,6 heuresDistance au soleil : 228 millions de kmSatellites de Mars :Phobos est un démon personnifiant lapeur, il accompagne son père Arès (Mars)au combat.Deimos est le frère de Phobos etpersonnifie la Crainte.Par rapport à la planète Mars dont l'albédoest de 0,15, celui de Phobos et Deimos estde 0,06. Leur nom concorde avec leurcaractère sombre.Dossier pédagogiqueExpéditions : planète la plus explorée dusystème solaire, première sonde en 1976.

31JupiterJupiter possède un anneau de poussièresinvisible depuis la Terre, de plus de 100 000km de largeur, qui a été découvert par la sondespatiale Voyager.Dossier pédagogiqueJupiterAu-delà de la ceinture d'astéroïdes setrouve Jupiter, la cinquième planète àpartir du Soleil. Jupiter est gigantesque.Elle est tellement grosse qu'elle pourraitfacilement engloutir toutes les autresplanètes (ou plus de 1300 Terres). Samasse est plus de deux fois supérieureà celle de la totalité des autres planètesdu système solaire. Malgré sa tailleimpressionnante, Jupiter est la planètequi tourne le plus rapidement sur ellemêmeen faisant un tour complet enmoins de 10 heures.Jupiter est cinq fois plus éloignée duSoleil que la Terre. Tous les 13 moisenviron, elle se rapproche de la Terre etdevient très brillante dans le ciel.Jupiter est une énorme boule de gaz,sans surface solide. Elle estessentiellement constituée de gaz trèslégers, d'hydrogène et d'hélium.L'observation au télescope révèle uneatmosphère nuageuse entourée deceintures et de taches très colorées. Laplus grande tache - appelée la GrandeTache Rouge - est en fait unegigantesque tempête dont la taille estéquivalente à plusieurs fois la Terre.Elle souffle continuellement depuis plusde 300 ans.Satellites de JupiterElle détient aussi le record du nombre de lunesrépertoriées (63 au dernier recensement). Sesquatre plus grosses lunes ont été découvertesen 1610 par Galilée, le savant italien.• Io est parsemée de volcans sur unesurface sulfureuse jaune-orangé.• Europa a une surface lisse, couverte deglace, qui ressemble à une coquilled'œuf fêlée.• Ganymède présente des tachesbrillantes et sombres avec des sillons etdes cratères.• Callisto possède une surface trèsancienne entièrement couverte decratères.Rayon moyen : 69 911 ± 6 km (11,2 fois celuide la Terre)Masse : 1 898.6.10 24 kgterrestre)(318 fois la masseTempérature superficielle moyenne : -145°CPériode de révolution sidérale (autour duSoleil) : 11,9 ansPériode de rotation sidérale (autour del’équateur) : 9,84 heuresDistance au soleil : 778 millions de km

32Saturne vue depuis Cassini-HuygensSaturne, la géante gazeuseSatellites de SaturneTitan fut le premier satellite découvert (auXVII ème siècle) et le plus gros. On en adécouvert de très petits encore récemment. Ilfallut attendre 1847 pour que John Herschel, filsde William, proposa, outre de numéroter cessatellites, de leur donner les noms de frères etsoeurs de Saturne, des Titans et des Titanides.(Océan, Koios, Krios, Hypérion, Japet, Cronos,Théia, Rhéa, Thémis, Mnémosyne, Phoebé etTéthys).Dossier pédagogiqueSaturne est un très ancien dieu latindétrôné par Jupiter. Saturne est lasixième planète à partir du Soleil. Onpensait qu'elle était la planète la pluslointaine jusqu'à ce que le télescopesoit inventé.Seconde en taille après Jupiter,Saturne est principalement composéedes gaz légers que sont l'hydrogène etl'hélium. Saturne pourrait intégrer 764Terres mais cette géante gazeuse nepèse que 95 fois notre monde rocheux.Si l'on pouvait mettre toutes lesplanètes dans une piscine, Saturneserait la seule à pouvoir flotter !Malgré sa taille, Saturne fait un tourcomplet sur elle-même en un peu plusde 10 heures. Elle tourne si vite queson équateur est boursouflé.Vue au télescope, Saturne a unecouleur jaune pâle. Elle n'a pas desurface solide, et ce que nous voyonssont les nuages qui apparaissent sousla forme de bandes claires et sombres.Ces nuages sont balayés par desvents très puissants. Une grande partiede la chaleur qui alimente ces ventsprovient de l'intérieur de la planète. Audelàdes nuages, on trouve un systèmed'anneaux plats en forme de disque.Rayon moyen : 58 232 ± 6 km (9,5 fois celui dela Terre)Masse : 568.46.10 24 kg (95,2 fois la masseterrestre)Température superficielle moyenne : -150°CPériode de révolution sidérale (autour duSoleil) : 29,5 ansPériode de rotation sidérale (autour del’équateur) : 10,2 heuresDistance au soleil : 1 425 millions de km

33UranusSatellites d'UranusUranus possède 27 lunes connues. Aucuned'entre elles n'est très grosse. Les plus grossatellites d'Uranus, de plus de 1 500 km dediamètre, sont Oberon et Titania.Dossier pédagogiqueUranus est la septième planète à partirdu Soleil. Elle a été découverte parWilliam Herschel en 1781.Il lui faut 84 ans pour compléter sonorbite autour du Soleil à cause de salenteur et de la distance à parcourir.Uranus est une planète géante, latroisième plus grosse planète de notresystème solaire (elle correspond à 64Terres). Malgré sa taille, elle tournerapidement sur elle-même.La rotation d'Uranus ressemble à celled'une toupie couchée sur un côté. Il enrésulte que le Soleil est parfois juste audessusdes pôles. Chaque pôle a un étéet un hiver de 21 ans, en devenant tourà tour les points les plus chauds et lesplus froids de la planète !Ses principaux gaz dans cette épaisseatmosphère sont l'hydrogène et l'hélium,avec un peu de méthane (la couleurbleue d'Uranus est due à la présence duméthane qui réfléchit le bleu).Uranus est essentiellement formée de"glaces" (un mélange d'eau, de méthaneet d'ammoniac). Elle pourrait contenir unpetit noyau rocheux, qui expliquerait lafaible masse de la planète par rapport àsa taille.Uranus possède également une douzained'anneaux sombres, faits de poussières. Laplupart sont extrêmement fins. Leur forme estmaintenue par la proximité des satellites "bergers ". Au moins un anneau a été créé pardes météorites s'écrasant dans un petitsatellite.Rayon moyen : 25 362 ± 7 km (4 fois celui dela Terre)Masse : 86.831.10 24 kg (15 fois la masseterrestre)Température superficielle moyenne : -214°CPériode de révolution sidérale (autour duSoleil) : 84 ansPériode de rotation sidérale (autour del’équateur) : 17 heures 14 minutesDistance au soleil : 2 880 millions de kmExpédition : Quand la sonde Voyager 2 avisité Uranus en 1986, presque aucun nuagen'était visible. Toutefois, de récentes imagesprises par le télescope spatial Hubble ontmontré des gigantesques tempêtes.

34Neptune, dieu romain de l'élémenthumide, est peu connu, si ce n'est sousson identification avec le dieu grecPoséidon.Neptune a été découverte en 1846 parJohann Galle, un astronome del'Observatoire de Berlin. Pour sonobservation, Galle s'est basé sur lescalculs du mathématicien français,Urbain Le Verrier.NeptuneSatellites de NeptuneOn lui connaît 13 lunes. La plus grosse est deloin Triton, un monde glacé plus grand quePluton. Triton est très froide, de sorte que safine atmosphère a gelé sur sa surface. Onobserve toutefois de nombreux volcans enactivité d'où jaillissent des gerbes de gaz et depoussière. Triton est également étrange parcequ'elle tourne " à l'envers " (d'est en ouest)autour de Neptune. On pense que Tritonaurait été capturée par Neptune, il y a trèslongtemps.Les autres satellites de Neptune ont des nomsempruntés aux divinités marines : Thalassa,Néréïde, Naïade, …Rayon moyen : 24 622 ± 19 km (3,88 foiscelui de la Terre)Dossier pédagogiqueNeptune semble être la sœur jumelled'Uranus, tant la ressemblance est forte.Elle est 57 fois plus grosse que la Terreet tourne relativement vite sur ellemême:un jour sur Neptune ne dure que16 heures 7 minutes.Comme Uranus, elle possède uneatmosphère composée d'hydrogène,d'hélium et de méthane. Elle disposeprobablement d'un noyau rocheuxenveloppé dans un manteau de glace.Bien que l'atmosphère soit très froide, laplanète bleue est le siège de vents trèsviolents et de tempêtes. Voyager 2 aobservé une énorme tache, de la taillede la Terre.Neptune possède au moins cinqanneaux étroits et sombres (qui portentle nom de Galle, Le Verrier, Adams etd'autres scientifiques dont les travauxont contribué à la découverte de laplanète).Masse : 102.43.10 24 kg (17,1 fois la masseterrestre)Température superficielle moyenne : -220°CPériode de révolution sidérale (autour duSoleil) : 165 ansPériode de rotation sidérale (autour del’équateur) : 19,2 heuresDistance au soleil : 4 500 millions de km

35Pluton qui n’est plus considérée comme unePluton signifie "le riche" et est lesurnom du dieu des enfers, Hadès.Pluton a été découvert par hasard en1930 par Clyde Tombaugh, alors âgéde seulement 24 ans.Elle est bien plus petite que lesplanètes du système solaire, mêmeplus petite que notre Lune.Pluton décrit une orbite elliptique (enforme d'œuf).On sait encore très peu de Pluton. Sasurface est extrêmement froide etsemble être recouverte de glaces.Depuis peu, Pluton se trouverelativement près du Soleil et bénéficied'un court été. Les glaces superficiellesse sont transformées en une fineatmosphère. Aujourd'hui, Pluton est entrain de retourner dans les profondeursglaciales du système solaire et sonatmosphère sera bientôt gelée ànouveau.Pluton tourne " à l'envers ", d'est enouest, en 6 jours 9 heures. Sa plusgrosse lune, Charon, emploie le mêmetemps pour tourner autour de Pluton, sibien qu'une hémisphère de Pluton nepourra jamais voir Charon. Deux lunesplus petites ont récemment étédécouvertes avec le télescope spatialHubble.Pluton a très longtemps été considéréecomme la neuvième planète dusystème solaire (même si elle arrivaitparfois plus près du Soleil queNeptune).planète depuis 2006Satellites de PlutonCharon est un génie du monde des Enferschargé de faire passer les âmes des morts surl'autre rive du fleuve à travers les marais del'Achéron.Nix est la déesse mère de Charon (que l'onpeut orthographier Nyx).Hydra (ou Hydre) est le monstremythologique à 9 têtes.Rayon moyen : 1 195 ± 5 km (0,18 fois celuide la Terre)Masse : 102.43.10 24 kg (0,002 fois la masseterrestre)Température superficielle moyenne : -230° CPériode de révolution sidérale (autour duSoleil) : 249 ansPériode de rotation sidérale (autour del’équateur) : 6 jours 9 heuresDistance au soleil : entre 4 500 millions dekm (30 fois la distance de la Terre au Soleil)et 7 381 millions de km (49 fois la distancede la Terre au Soleil).Dossier pédagogique(*) Les rayons correspondent à une surface où la pression est égale à 1 bar (10 5 Pa). Crédit : IMCCESource : Esa KIds

36De l’observation à la conquête spatialeLes visionnairesOn retrouve dans la littérature le besoin deconquérir l’Espace bien avant l'ère spatiale.Lucien de Samosate, Johann Kepler, FrancisGodwin, Cyrano de Bergerac avaient imaginédes voyages cosmiques d'où l'on observait laTerre avant qu'Edgar Allan Poe, HerbertGeorge Wells, Jules Verne, KonstantinEdouardovitch Tsiolkovski, Alexis Tolstoï ouHermann Oberth ne puissent écrire surl'observation spatiale de notre planète.• Lucien de Samosate, né à Samosateen 120 et mort après 180 à Athènes,rhéteur et satiriste de Syrie qui écrivaiten grec. Il est l’auteur un contefacétieux sans référence scientifique,Histoire véritable, dans lequel lepersonnage voyage vers la Lune. Cetexte est parfois considérée commeune des premières œuvres de sciencefiction.• Influencé par ce conte, Cyrano deBergerac (Hercule Savinien Cyranode Bergerac, 6 mars 1619 - 28 juillet1655) écrivit les États et empires de laLune et du Soleil, conte initiatique surun voyage céleste imaginaire vers1650.L'Histoire comique des États et Empiresdu Soleil est une œuvre posthume deSavinien Cyrano de Bergerac qui faitsuite à l'Histoire comique des États etEmpires de la Lune. Le héros, Dyrcona,revenu de son voyage dans la lune, estaccueilli par le Comte de Colignac.Accusé de sorcellerie, il est arrêté,s'évade, et s'envole vers le soleil.• François Marie Arouet, dit Voltaire,(1694 - mai 1778), écrivain etphilosophe français admis à l’Académiefrançaise en 1746. Micromégas est unconte philosophique de Voltaire paru en1752, considéré (rétrospectivement)comme une des premières œuvres descience-fiction.Le conte décrit la visite de la Terre parun être venu d'une planète de l'étoileSirius, nommé Micromégas, et de soncompagnon de la planète Saturne.• Georges Le Faure, écrivain français(juin 1856 - 25 mai 1953). Aventuresextraordinaires d'un savant russe -Tome I - La Lune, 1888.• Herbert George Wells (septembre1866 - août 1946) écrivain britanniquesurtout connu aujourd'hui pour sesromans de science-fiction. Il écrivitnotamment Les Premiers hommesdans la Lune, 1901 qui raconte l’histoired’un scientifique qui a construit unastronef et accompagné par un jeuneaventurier voulant faire fortune, il sedirige vers la Lune où ils découvrent lacivilisation souterraine des Sélennites.• Jules Verne (février 1828 - mars1905). Passionné de sciences, il rêvedéjà de la conquête de l’Espace. Grandprécurseur, il écrit De la terre à la lune,trajet direct en 97 heures en 1865 etAutour de la Lune en 1870.De la terre à la lune, trajet direct en 97heures raconte l’histoire d’un français,Michel Ardan, partit en Floride dans lebut de fabriquer un projectile danslequel pourraient se loger plusieurspersonnes et de voyager vers la Lune.Autour de la Lune est la suite de De laterre à la lune.• Plus récemment encore, Edgard AllanPoë (janvier 1809 - octobre 1849) nousa raconté les aventures d'un bourgeoisde Rotterdam, s'élevant en ballonjusqu'à notre satellite, et envoyant deses nouvelles à sa bonne ville natalepar un Sélénite complaisant.Dossier pédagogique

37Les premiers observateurs• Nicolas Copernic (1473-1543),chanoine et astronome polonais, aremis en cause le modèle géocentriquedu monde de Ptolémée et d'Aristotedans le "De Revolutionibus orbiumcaelestium". Cet ouvrage propose unmodèle héliocentrique du monde, danslequel tous les mouvements planétairessont centrés sur le Soleil. Mais surtout,Copernic va affirmer que la Terre estanimée de 2 mouvements : l'un surelle-même en 24h et l'autre autour duSoleil en un an, faisant de la Terre uneplanète comme les autres. Copernic neva pas démontrer l'héliocentrisme, ilfaudra attendre plus de 150 ans pouravoir une preuve du mouvement de laTerre.Il expliqua que l'anneau de Saturne étaiten fait un mince disque de matière sanscontact avec la planète en 1659. En1673, il publia la loi sur l'accélérationcentrifuge des corps en mouvementcirculaire.Saturne, image du cnesDossier pédagogique• Galilée (1564-1642) physicien, établitla loi de l'inertie (tout corps non soumisà une force extérieure est animé d'unmouvement rectiligne uniforme et setrouve dans un référentiel que l'onnomme aujourd'hui "galiléen"). C'est àla fin de l'année 1609 et au début de1610 qu'il a l'idée de braquer unelunette d'approche récemment inventéeet qu'il a construit lui-même vers le ciel.Il observa des taches sur le Soleil, descratères sur la Lune, les phases deVénus, une multitude d'étoiles dans laVoie lactée et des satellites autour deJupiter. Cette dernière découvertedonnait le coup de grâce augéocentrisme. Il adhéra aux idées deCopernic et à l'héliocentrisme.• Johann Hévélius (1611-1687)construisit des instrumentsastronomiques de plus en plus grand (ilamena la précision de mesure à uneminute de degré) et observa la surfacede la Lune qu'il cartographia, Jupiter,Saturne ainsi que les taches solaires.• Christian Huygens (1629-1695),hollandais, développa une théorieondulatoire de la lumière. Il construisitdes lunettes astronomiques puissanteset découvrit Titan, le plus gros dessatellites de Saturne en 1655.• Jean-Dominique Cassini (1625-1712),né dans le comté de Nice alors italien,fut le premier directeur de l'observatoirede Paris. Entre 1671 et 1684 Cassini Idécouvrit trois satellites de Saturne :Téthys, Rhéa et Japet. En 1675, ilremarqua que l'anneau de Saturne étaitfait de deux parties distinctes séparéespar un espace vide que l'on appelledepuis la "division de Cassini".• Isaac Newton (1643-1727) réussit àunifier les diverses théories de sesprédécesseurs. En 1687 Newton publiel'ensemble de ses travaux reliant lamécanique et l'astronomie dans sonoeuvre majeure "Les Principes". Ilmontre que la loi de la gravitationuniverselle (deux corps subissent uneforce d'attraction proportionnelle auproduit de leurs masses, divisé par lecarré de la distance qui les sépare)explique aussi bien la chute d'un corpssur Terre, l'oscillation du pendule queles mouvements de la Lune et desplanètes. Il fut également l'inventeur dupremier télescope à miroir.

38• Edmund Halley (1656-1743) découvritle premier que les étoiles n'étaient pasfixes mais animées d'un mouvementpropre grâce à des observationsanciennes de Sirius, Procyon etArcturus. Surtout, il observa un grandnombre de comètes et, appliquant lesprincipes de Newton, montrer que lescomètes de 1378, 1456, 1531, 1607 et1682 n'étaient en fait qu'une seule etmême comète à cause de leurséléments orbitaux très proches. Il putainsi prévoir le retour de cette comètepour 1759, comète désignée désormaissous le nom de "comète de Halley".• William Herschel (1738-1822),astronome allemand naturalisé anglais,découvrit la planète Uranus en 1781,deux satellites d'Uranus (Titania etObéron) en 1787 et deux satellites deSaturne (Mimas et Encelade) en 1789.Il dressa également une carte de laVoie Lactée.• Pierre Jules César Janssen (1824-1907) effectua de nombreusesobservations spectroscopiques, ildécouvrit la présence de vapeur d'eaudans l'atmosphère de Mars.Les pionniers de la conquête spatiale• Konstantin EdouardovitchTsiolkovski (1857-1935), le père del’astronautique. Il a établi le premierl’équation du mouvement de la fuséebasée sur le principe de l’actionréaction,puis la théorie des fusées àétages. Il fut l’auteur de La théorie desgaz (1883), L’Espace libre, Explorationdes espaces cosmiques par des enginsà réaction (1903).• Robert Hutchings Goddard (1882-1945) est le précurseur qui a lancé leplus de fusée dès 1926 et quidéveloppa les fusées à propulsionliquide.• Hermann Oberth (1894-1989),professeur de mathématiques et dephysique, il publia en 1923 une étudeintitulée La fusée vers les espacesinterplanétaires, La route des voyagesspatiaux en 1929 et Les Hommes dansl’espace en 1954. Un an plus tard, ilpart rejoindre l’équipe de l’ingénieurWernher von Braun aux Etats-Unis quitravaillent sur les projets spatiauxaméricains.Dossier pédagogique• Robert Esnault-Pelterie (1881-1957),Ingénieur et aviateur, il est le grandprécurseur de l'astronautique enFrance, il publia son œuvre majeureL’astronautique en 1930 et réalisa sespremiers moteurs-fusées dans sonatelier de Boulogne-Billancourt. En1939, il met au point des matériauxréfractaires capables de résister auxtrès fortes températures encore utilisésaujourd’hui dans nos fusées.

39ChronologieL’Américain Robert H. Goddardfait décoller la première fuséemoderne dans les airs, ellegrimpe jusqu’à 30 m d’altitude.SpoutnikLancement du premier satelliteartificiel par l’Union Soviétique,Spoutnik, début de la course àl’espace.Lancement du premier satelliteaméricain, Explorer 1.Luna 2, lancé par l’UnionSoviétique, devient le premierengin spatial à atteindre la Luneafin de s’y écraser.Yuri Gagarine, cosmonautesoviétique est le premier hommeà aller dans l’Espace à bord deVostok 1.Valentina Tereshkova premièrefemme cosmonaute à bord duvaisseau Vostok 6.Première sortie extra-véhiculaire(dans l’espace) du cosmonautesoviétique Alexei Leonov.19264 octobre195731 janvier195814septembre195912 avril196116 juin196318 mars196519423 novembre19572 janvier19597 octobre195923 juillet196226novembre1965Lancement du missile V2,première fusée capable dequitter l’atmosphère, par l’arméeallemande. D’une portée de 270km , ce missile peut atteindrel’Angleterre.Mise en orbite du premier animalpar l’U.R.S.S., la chienneLaïka dans Spoutnik 2.Luna 1, premier engin spatiallancé par l’Union Soviétique às’affranchir de l’attractionterrestre.La sonde russe Luna 3 a pris lapremière photographie de laphase cachée de la Lune.Yuri GagarineRobert H. GoddardPremière télécommunication parsatellite (Telstar) entre les Etats-Unis et la France.Diamant A met sur orbite Asterix,premier satellite français.Dossier pédagogique31 janvier1966La sonde Luna 9 est le premierengin à se poser en douceur surla Lune.

40Sonde soviétique Venera 4,lancée vers Vénus, premierengin spatial à effectuer ettransmettre des analysesscientifiques sur une autreplanète.Premier lancement d’une fusée(fusée-sonde Véronique) à partirdu Centre Spatial Guyanais.Trace de pas sur laLuneLunakhod 1, premier laboratoireautomatique soviétique à seposer sur la Lune pour une duréede mission de 11 mois.La jeep lunaire, véhiculed’exploration planétaire estinaugurée par les astronautesaméricains lors de la missionApollo 15.Landsat 1, premier satellite detélédétection spatiale.Lancement de la sondeMariner 10 à destination desplanètes Vénus et Mercure.Amarrage entre le moduleaméricain Apollo 18 et levaisseau soviétique Soyouz19.18 octobre19679 avril196817novembre197030 juillet197123 juillet19723novembre197317 juillet197527 mars196820 juillet196930 mai19712 mars 197214 mai1973Luna 9Pioneer 1019décembre197420 août19759 septembre1975Mort de Yuri Gagarine dans unaccident d'avion auxcirconstances mystérieuses.Mission américaine Apollo 11s’envole en direction de la Lune.Edwin Aldrin et Neil Armstrongposent leurs pieds sur le sollunaire. Michael Collins, lui estresté à bord de la navette.La sonde américaine Mariner 9fut la première à sa satelliserautour de la planète Mars.Lancement de Pioneer 10, sondeinterplanétaire, premier enginspatial à atteindre les limites dusystème solaire en 1987.Skylab, station spatialeaméricaine placée sur orbite.Symphonie-1, premier satellitefrançais de télécommunicationsplacé sur orbite géostationnaire.Lancement vers la planète Marsdes sondes américaines Viking 1et Viking 2.Dossier pédagogique

41Lancement des sondesaméricaines Voyager 1 etVoyager 2 destinées àl’exploration des planètesgéantes du système solaire.Mise en service d’Argos,système international decollecte et de localisation dedonnées.1 er vol en trio de cosmonautessoviétiques sur Soyouz T-3.20 août197715 octobre197827novembre198022novembre197724décembre1979VikingLancement de Meteosat-1,satellite européen demétéorologie.La France lance à Kourou enGuyane, la première fuséeeuropéenne Ariane.Dossier pédagogiqueDécollage d’Atlantis1981Envoi de Columbia, navettespatiale américaine. Réutilisable,elle décolle comme une fusée etatterrit sur une piste comme unavion. Après Columbia viendrontChallenger puis Atlantis.Jean-Loup Chrétien, premierspationaute français à partirdans l’espace à bord de lastation soviétique Saliout-7.L’américain Bruce Mc Candlessteste le MMU, fauteuil volant quipermet à l’aide de moteurs de sedéplacer dans l’espace lors duvol STS-41B.Lancement de Mir (qui veut dire« paix ») par les russes, stationorbitale, laboratoire scientifiquealimenté en eau, en air et ennourriture par des sondesenvoyés depuis la Terre danslequel peuvent vivre plusieurssemaines voire plusieurs mois.25 juin -2 juillet19827 février198419février198628novembre -8 décembre198328 janvier1986Vol inaugural du laboratoirespatial Spacelab-1 à bord de lanavette Columbia.Explosion de la navetteChallenger 73 secondes aprèsson décollage de Cap Canaveralavec à son bord 7 astronautes(explosion due à un jointd’étanchéité défectueux sur undes propulseurs auxiliaires).

42Le premier lancement d’Ariane 4fut une parfaite réussite.Sortie extra-véhiculaire de J. L.Chrétien d’une durée de 6heures sur la station Mir durantle vol Aragatz.Lancement de la sondeaméricaine Galiléo à destinationde Jupiter.15 juin19889 décembre198818 octobre198921 février198615novembre19888 août1989Lancement de Spot-1, satellitede télédétection français depuisKourou.Unique vol sans cosmonaute dela navette spatiale soviétiqueBourane.Lancement du satellite Hipparcosqui a mesuré la position de plusde 118 000 étoiles.Dossier pédagogiqueHubble24 avril1990Placement en orbite dutélescope Hubble par unenavette spatiale américaine.Lancement de ERS-1, satelliteeuropéen d’observation de laTerre dans le domaine desondes radar.Le système GPS devientopérationnel après le lancementdu 24 ème satellite.1 er amarrage entre la navetteAtlantis STS-71 et la station Mir.Mission Cassiopée, Claudie-André Deshays, 1 ère spationautefrançaise rejoint la station Mir.17 juillet1991Janvier199427 juin –7 juillet199517 août –2 septembre199610 août199225 janvier19942décembre1995Mise en orbite du satelliteocéanographique francoaméricainTopex/Poséidon quiréalise les premières cartesaltimétriques des océans.Lancement de la sondeClémentine destinée à l’étude etla cartographie de la Lune.Mise en orbite du satellite Sohoqui observe le soleil enpermanence.

43Mission Mars Pathfinder : dépôtsur Mars d’un petit véhiculetélécommandé depuis la Terrenommé Sojourner puis rebaptiséRocky, doté de caméras et debras articulés.4 juillet19977novembre1996Cassini-HuygensLancement de Mars GlobalSurveyor, sonde d’étude etd’observation de la planète Mars.Dossier pédagogiqueLancement du lanceur européenAriane 5 depuis le Centre SpatialGuyanais.Le premier module (Zarya) de lastation spatiale internationale(ISS) envoyé dans l’espace parle lanceur russe Proton. Elleremplacera progressivement Mir.Une mission russo-américaines’installe à bord de l’ISS. Depuiscette date, elle accueille deséquipages de 13 nations.Mir s’est désintégrée dansl’atmosphère au-dessus del’océan Pacifique après 15 ansde service.30 octobre199720novembre1998200023 mars200115 octobre199722février –28 août199810 décembre199920011 er mars2002Lancement de la sonde spatialeCassini-Huygens à destinationde Saturne et Titan.Perséus : 1 ère mission françaiseavec Jean-Pierre Haigneré de186 jours à bord de la stationMir.Lancement du satellite européenXMM-Newton destiné àl’observation de l’Univers dans ledomaine des rayons X.Lancement de Jason-1 satellited'altimétrie.Lancement du satellite européenEnvisat dédié à l’étude desressources terrestres.La navette spatiale américaineColumbia explose dans le ciel duTexas avec 7 astronautes à bordalors qu’elle s’apprête àregagner la Terre après unemission de 16 jours dansl’espace.1er février2003

44Vol STS-111 : Philippe Perrin,premier spationaute français àparticiper à l’assemblaged’ISS.Stardust approche la comèteWild 2 après avoir collecté despoussières interstellaires etcométaires.Lancement de l’atterrisseurfrançais Philae à bord de lasonde européenne RosettaPour le 47 ème anniversaire dulancement de Spoutnik 1,Space Ship One grimpejusqu'à 112 km (recordprécédent pour un avionspatial).Lancement par l’Iran de lafusée Kavoshgar-1.5-19 juin20032 janvier2004Rosetta2 mars20044 octobre20044 février20082 juin200315 octobre20033 et 24janvier200421 juin2004Octobre2005Lancement de la sondeeuropéenne Mars Express àdestination de Mars.Yang Liwei premier taïkonauteà bord du vaisseau spatialchinois Shenzhou 5.Les véhicules planétairesaméricains Spirit etOpportunity se posent surMars..Space Ship One estactuellement le seul avionspatial privé ayant emmenédes passagers au-delà de lafrontière de l'espace. Sonpremier vola permis à MikeMelvill d'atteindre l'altitude de100 095 km.Mise en orbite de 2taïkonautes par Shenzhou 6(2 ème vol habité pour la Chine).Dossier pédagogiqueModuleColumbus11 février2008Arrimage du laboratoireeuropéen Columbus à l’ISS.Pilotage de la mise en positionfinale du module par le françaisLéopold Eyharts de l’ESA.Assemblage définitif réalisé parHans Schlegel lors d’une sortieextravéhiculaire.

45Ariane 5 décolle de Kourouavec son plus lourd passager, lecargo européen Jules Verne.D’une masse d’environ 20 t, cepremier exemplaire du véhiculede transfert automatique (ATV)construit par l'ESA volera seulpendant plus de trois semainesavant de s’amarrer à l’ISS, le 3avril. Cet énorme vaisseau (4,5m de diamètre pour une hauteurde 10 m) réalise la manœuvrede façon entièrementautomatique. Il apportera auxastronautes de l’eau, de lanourriture, de l’oxygène et desergols (produits destinés àfournir de l'énergie). Quatremois plus tard, une fois vidé, ilrepartira avec les déchets de lastation et se désintégrera dansl’atmosphère au-dessus duPacifique.10 mars2008Ariane 5Dossier pédagogiqueMissionSTS-123,ISS13mars2008STS 123 : la navette spatialeEndeavour s'est correctementamarrée à l'ISS. Au cours decinq sorties dans l'espace, lesastronautes devront installer lebras robot allemand Dextre.Installation de la premièresection du laboratoire derecherche orbital japonais Kibosur l'ISS.15 mars2008L’astronauteMike Fossumdans lemodulepressuriséjaponais KiboJapanese del’ISS, missionSTS-124Leopold Eyharts27 mars2008La navette spatiale américaineEndeavour regagne la Terre auCentre spatial Kennedy avec ses7 membres d’équipage, dontl’astronaute français de l’ESALéopold Eyharts.Le premier ATV a réussi sonrendez-vous avec la stationspatiale internationale.3 avril2008

46La première spationaute sudcoréenne,Yi So-Yeon, et sesdeux coéquipiers russes,s’installent à bord de l’ISS,après un périple de deux jours àbord d'un vaisseau Soyouz.La sonde américaine Phoenixse pose dans la région arctiquede mars jusque-là inexploréepour sonder le permafrostmartien, y trouver de l'eau geléeet déterminer si la vie y seraitpossible.Lancement du satelliteaméricano-européen Jason-2,qui permet de modéliser etprévoir l’évolution des océans etleurs interactions avec le climat.10 avril200825 mai2008Jason-220juin20088 avril200825 avril200828 mai2008Novespace, seul centreeuropéen permettant d'effectuerdes vols dans les mêmesconditions que dans l'espace,lance en Gironde une série devols en apesanteur pour réaliserdes expériences scientifiquesinédites sous l'égide de l'agencespatiale allemande.Novespace envisage aujourd'huid'élargir encore son offre enproposant au grand public desbaptêmes de l'air à bord de sonA300 pour un coût de 3.000euros.Jules Verne, Véhicule deTransfert Automatique (ATV)réussi son autre mission,rehausser la Station spatialeinternationale (ISS).Corot découvre au moins 2nouvelles exoplanètes de typegéantes gazeuses et un objetcéleste inconnu, portant à 4 lenombre total de planètesextrasolaires découvertes à cejour par le satellite. Un dessignaux recueillis suggère aussil’existence d’une autreexoplanète dont le rayon ferait1,7 fois celui de la Terre.Dossier pédagogique

476septembre2008Au terme d'une mission de sixmois, le Jules Verne, (ATV) sedésamarre de l’ISS.Dossier pédagogiqueATV Jules VerneDécollage du nord-ouest de laChine de la fusée LongueMarche II-F emportant levaisseau spatial Shenzhou VIIet trois taïkonautes.25septembre200827septembre2008Zhai Zhigang, astronautechinois de la missionShenzhou VII, accomplit lapremière sortie dans l'espacejamais effectuée par la Chine,sortie de moins de 15minutes.Retour sur Terre des troistaïkonautes chinois au termed'une mission de 68 heuresdans l'espace.29septembre200829septembre2008La fusée Falcon 1, de lasociété américaine SpaceX,est le premier lanceur àpropulsion liquide entièrementmis au point par uneentreprise privée, à atteindrel'orbite terrestre.La sonde américaine Phoenixa détecté de la neige tombantsur Mars.30septembre2008

48Etre astronaute source : esaEn Europe, tous les astronautes sontregroupés au sein de l’ESA (Agencespatiale européenne), et plus précisémentau sein de l'EAC (European AstronautCorps), un corps européen d'astronautesétabli à Cologne, en Allemagne. L'ESAcompte 13 astronautes de huit paysdifférents.Tous les astronautes de l’ESA ont suivi unparcours différent, avec toujours uneformation pointue dans un ou plusieursdomaines à dominante scientifique.Une sélection ardueLe renouvellement du corps desastronautes se fait en fonction des départset des besoins des programmes spatiaux.L’ESA a ouvert une sélection début 2008.Les critères de sélection sont les suivant :• Etre un homme ou une femme d'unpays membre de l'ESA,• Avoir entre 27 et 37 ans,• Mesurer entre 1,53 m et 1,90 m,• Avoir des relations humaines facilespour pouvoir vivre et travailler dansun espace très confiné avec d’autresastronautes,• Remplir un dossier dont le poids et lataille en découragent plus d’un (80%pour être exact !).La plupart des astronautes apprennentaussi le pilotage dans l’armée de l'air deleur pays.À l'EAC, il faut ensuite compter un and’entraînement, c’est peu comparé aux 4ans à la NASA ou à la dizaine d'année enRussie.Pour une mission sur la navette américaine,les 4 ans de formation que suivent lesapprentis astronautes américains sont derigueur. Pour un départ dans un Soyouz,une formation d'1 an à 1 an ½ est délivrée àla Cité des Etoiles. Quant à un séjour dansla Station Spatiale Internationale (ISS), ilimpose un entraînement d'un à deux ansdans un groupe d'astronautesinternationaux, et un entraînement de 18mois spécifique à la mission attribuée.Dossier pédagogique• Etre en bonne santé physique etpsychique,• Parler anglais (le russe étantbienvenu) pour pouvoir partagerdes missions avec des astronautesde différentes nationalités,• Avoir une formation en sciences del'ingénieur, médecine ou autrescience,

49Les astronautesLes pionniers européensVols internationauxDossier pédagogiqueLe corps d'astronautes de l'ESADepuis plus d'un quart de siècle, deseuropéens découvrent les merveilles duvoyage spatial. Les pionniers de la premièreheure ont été Vladimir Remek(Tchécoslovaquie), Miroslav Hermaszewski(Pologne) et Sigmund Jähn (Allemagne del'est). Ils ont tous fait des visites d’unesemaine dans la station spatiale soviétiqueSalyut 6.Depuis 1978, 31 astronautes des étatsmembres de l'ESA ont participé à 45missions. Les trois premiers astronautes del'ESA sélectionnés ont été Ulf Merbold(Allemagne), Wubbo Ockels (Pays-Bas) etClaude Nicollier (Suisse).Ulf Merbold a été le premier à s’envoler en1983. Il a participé à la mission Shuttle STS-9, premier vol du Spacelab de l'ESA. WubboOckels est parti deux ans plus tard. ClaudeNicollier a dû attendre 14 ans son premiervol (STS-46 en 1992), mais il est maintenanten tête avec 4 voyages spatiaux.Le corps d'astronautes de l'ESA a été crééen 1998. Il y a maintenant 13 astronautes del'ESA – quatre allemands, deux français etdeux italiens, un suisse, un suédois, unbelge, un espagnol et un hollandais.Neil Armstrong sur la LuneLa participation européenne aux volshabités remonte à 1969. Après que NeilArmstrong et Buzz Aldrin sont devenus lespremiers hommes à marcher sur la Lune,la NASA a commencé à penser à l'idée dela construction d'une navette réutilisable.Les pays européens ont décidé deconcevoir un laboratoire scientifique,appelé Spacelab, qui pourrait se placerdans la soute de la navette. En retour, ilsont été autorisés à embarquer desastronautes sur des missions de lanavette.Depuis le vol de Ulf Merbold avecSpacelab-1 en 1983, 26 astronauteseuropéens ont volé sur la navetteaméricaine. Beaucoup de leurs vols ontutilisé le Spacelab pour des expériencesen microgravité. D'autres ont pris part àdes missions d'intervention sur letélescope spatial Hubble ou effectué desrecherches scientifiques spécifiques.19 vols ont embarqué des astronauteseuropéens dans un engin spatialsoviétique ou russe. Les visites dans lesstations spatiales Salyut et Mir ont permisd'acquérir une expérience précieuse sur lavie prolongée dans l'espace. ThomasReiter a passé presque six mois sur Mir,ce fut le premier astronaute de l'ESA àparticiper à une sortie dans l'espace.Ces dernières années, les astronautes del'ESA ont régulièrement visité la stationspatiale internationale (ISS).MIR

50La formation au centre d’entraînement européen des astronautesFormation des astronautesDes astronautes durant l'entraînementPour assurer le succès d'une missionhabitée dans l'espace, les astronautescomme les équipes de support de lamission sur Terre doivent connaîtreparfaitement chaque détail de l'enginspatial et de l'exploitation de la station. Laformation en Europe s'effectue au centrede formation d'astronautes européen(EAC) à Cologne, en Allemagne.Dossier pédagogiqueAvant de partir dans l'espace, lesastronautes doivent subir des centainesd'heures d'entraînement. Cet entraînementse divise en trois parties principales.Tout d'abord, les débutants qui souhaitentse qualifier en tant qu'astronautes doiventréussir une formation de base d’un an. Lescandidats prennent des cours detechnologie spatiale et de sciences,apprennent des notions de base demédecine et découvrent le fonctionnementde la station spatiale internationale (ISS). Ilsse perfectionnent aussi en plongée.Après cette première partie, ils poursuiventpar une autre année de formation avancée.Ils détaillent plus en profondeur lesdifférentes parties de l'ISS, les expérienceset les véhicules de transport ainsi que le rôledu contrôle au sol.Ils peuvent ensuite être affectés à unemission. En travaillant autant qu'il estpossible avec les autres membres del'équipage, ils peuvent en savoir plus sur lestâches spécifiques liées à leur mission ets'habituent à l'apesanteur lors de volsparaboliques.Au cours des années, les astronautesapprennent à se connaître parfaitement lorsde leurs visites dans des centresd'entraînement aux Etats-Unis, en Russie,au Japon, au Canada et en Europe. Pourcela ils peuvent avoir à apprendre unelangue étrangère – le russe – (l'anglais estobligatoire) et à se familiariser avec lesexpériences scientifiques et activitésspécifiques de leur mission.Le centre EAC prépare les astronauteseuropéens à de nombreux types demission très différents. Il permet aussi auxastronautes d'autres pays : Etats-Unis,Russie, Canada et Japon, d'en savoir plussur les éléments européens de la stationspatiale internationale.Une des méthodes de formation est larépétition d’activités orbitales dans un trèsgrand bassin contenant des modules devaisseaux spatiaux.ATVL'EAC dispose aussi de maquettesgrandeur nature de modules spatiaux. Il ya notamment le camion ravitailleur ATV etle laboratoire scientifique Columbus.Des équipements informatiques trèsmodernes permettent aussi auxastronautes de s'entraîner grâce à unsystème de réalité virtuelle. Avec uncasque spécial, ils peuvent se déplacerdans ou autour de la station spatialecomme s'ils y étaient.

51Vivre dans l’espaceUne journée passée dans l'espacePendant qu'ils sont en orbite autour de laterre, les astronautes assistent à16 couchers de Soleil par période de 24het à un lever du jour environ toutes les90 minutes.On accorde 8,5h de repos par période de24h aux astronautes, mais de nombreuxrapports soulignent qu'entre 6h30 et6 heures et demie suffisent pour que lesmembres d'équipage se sentent reposés.Les repasAujourd'hui, l'alimentation des spationautesressemble beaucoup à la notre. Commedans un restaurant self-service, lesspationautes prennent leur repas sur unplateau avec des couverts. Le choix desaliments est large : viandes, légumes,laitages, fruits, pâtisseries, boissons...Toutefois, les conditions particulières de lavie dans l'espace imposent certainescontraintes : les aliments ne doivent pasfaire de miettes, ni de gouttes ; ils doiventpouvoir être stockés en prenant unminimum de place et sans risque dedéveloppement bactérien. Les vols delongue durée nécessitent desravitaillements : tous les deux mois enmoyenne, les vaisseaux automatiquesapprovisionnent les résidents de l’ISS.Pour cela, des tests organoleptiques sonteffectués sur 6 paramètres :– la couleur des aliments,– l'aspect des plats,– la texture,– le goût,– l'assaisonnement,– l'humidité résiduelle dans leurconditionnement.Pour faciliter la conservation, le transport etla mise en température avant le repas, tousles plats doivent être présentés dans desboîtes de conserve ou en sachetslyophilisés. Leur présentation est aussipassée en revue afin d'éviter la flottaisonde tout débris solide ou liquide dans lastation (taille des morceaux de viandedécoupés, plats en sauce ou en gelée).Dossier pédagogiqueA bord d'une station spatiale, il y a desrègles de sécurité et d'hygiène à respecteret des résultats micro bactériologiquesparfaits (absence de micro organismes,coliformes, staphylocoques, salmonelles,champignons et levures…), le faible tauxd'humidité résiduel pour ne pas avoir nides bulles de liquide dans l'air, ni desmiettes trop sèches qui risques d'êtreinhalées, et tout cela en conservant lesqualités gustatives, olfactives et visuellesdes plats préparés.

52Comment fait-on sa toilette dans unestation spatiale ?L'hygiène est aussi importante dansl'espace que sur Terre. Dans l'espace,l'eau ne coule pas car il n'y a pas degravité pour l'attirer jusqu'au sol; elles'accumule sur le corps de l'astronaute etforme une sorte de couche qui recouvre lapeau. Les spationautes utilisent undistributeur de savon semblable à un tubede dentifrice et un système d'aspirationpour enlever complètement l'eau et lesavon. Mais cette douche n'est pas aussiagréable que sur Terre, l'eau s'insinuepartout, même dans le nez et les oreillesdes spationautes. Se doucher dansl'espace n'a aucun effet relaxant. De plus, ilest toujours difficile de s'assurer qu'aucunegouttelette ne s'échappe.Puisque les réserves d'eau sont limitées, lameilleure solution est donc d'utiliser unlinge humide imbibé de savon nenécessitant pas de rinçage, ou desmouchoirs en papier traités avec desdésinfectants particuliers.Lavage des cheveuxPour les cheveux, ils utilisent unshampoing qui s'applique comme unshampoing normal, mais qui ne nécessitepas de rinçage, et s'essuie avec uneserviette.Lavage des dentsPour se laver les dents, les spationautesutilisent un dentifrice normal. Ils prennentl'eau d'un distributeur, mais ils n'ontévidemment pas de lavabos pour larecracher. Le lavabo est remplacé par unmouchoir en papier que l'on jette ensuite.Une autre solution consiste à utiliser desdentifrices que l'on mâche et qui ont étémis spécialement au point pouréconomiser l'eau.Rasage ou coiffeurPour se raser on peut utiliser un rasoirélectrique, mais il faut se raser à proximitéd'un tube aspirant pour éviter que les poilsflottent dans la cabine. Vu qu'il n'y a pas delavabo, le rasage humide est une opérationdifficile. En plus, l'eau et la mousse à raseront tendance à coller à la peau. Il fautnettoyer la lame avec un mouchoir pouréliminer la mousse et les poils, et jeter letout.Pour se couper les cheveux, lesspationautes en mission n’attendent pasforcément de rentrer sur Terre. Ils se lesfont couper par un de leur collègue, enutilisant comme pour le rasage un tubeaspirant.Faire ses besoinsLes toilettes de l'espace sont peudifférentes de celles que l'on peut trouversur Terre. Elles ont en plus de celles quenous connaissons des entonnoirs jaunesqui servent à canaliser l'urine. Cesentonnoirs sont adaptés à l'anatomie deshommes et des femmes. Ils sont reliés àun tube et permettent aux spationautes desdeux sexes d'utiliser le même dispositif.Les déchets sont aspirés dans un trou eton utilise un jet d'air pour les évacuer.Les déchets solides sont comprimés,entreposés, et seront évacués plus tard.Les déchets liquides sont recyclés en eau.À cause de l'impesanteur, les spationautesdoivent s'attacher aux pieds et aux cuissespour éviter de s'envoler au moment de faireleurs besoins.Dossier pédagogique

53D'où provient l'eau utilisée à bord de lastation ?La quantité d'eau en moyenne consomméepar une personne par jour vivant dans unpays développé est de 200 litres.Pour une mission à bord de la station de365 jours composée de 3 spationautes, ilfaudrait embarquer 219000 L d'eau.Les hommes produisent (ou plutôt libèrent)de l'eau de différentes manières. Ilsrespirent et transpirent. Ces deuxphénomènes permettent la libération d'eau.À l’extérieur de la station spatiale règne levide spatial. À cause de cela, la station doitêtre totalement close. Donc si la vapeurd'eau produite par les hommes n'était pasextraite, la station serait rapidementhumide et l'air serait malsain. Du coup,l'humidité de l'air d'une station spatiale estcontrôlée en permanence. L'air estcontinuellement filtré et l'eau en excédentest extraite et récupérée. Mais toutes lessources d'eau sont exploitées. L'eau desurines et d’origine fécale est aussirécupérée, ainsi que l'eau consomméepour les douches et l'hygiène des mains,ainsi que celle pour le lavage desvêtements.Une fois l'eau récupérée, il faut la traiter, larecycler pour pouvoir la réutiliser, maisaussi qu'elle soit potable.Sur terre, le recyclage de l'eau se fait unpeu par traitement physique, mais surtoutpar traitement biologique. À bord d'unestation spatiale, on utilise des procédésphysiques et chimiques pour décontaminerl'eau et la filtrer. Elle est rendue potable parstérilisation thermique. À bord de l'ISS, lematériel qui effectue cette tâche est appelé« processeur d'eau ». C'est lui aussi quipermet d'assurer la circulation d'eau, l'eaune coulant pas comme sur Terre.Comment se peser en impesanteur ?En impesanteur, le poids disparaît mais lamasse, quantité de matière présente dansun objet, subsiste. Comment la mesurer ?Les stations spatiales possèdent unebalance. Les modèles diffèrent par leuraspect mais fonctionnent selon le mêmeprincipe que sur la Terre. Il s’agit d’unsiège oscillant que l’on met enmouvement : la fréquence des oscillationsdépend de la masse du spationaute. Unétalonnage de la masse permet unelecture directe de la masse.Le poids P d’un objet correspond à la forced’attraction exercée par un astre (commela Terre) sur un objet de masse m (unité dusystème international : kg)P = m x gP est une force exprimée en Newton.g est l’accélération de la pesanteur. Elleest égale à 9.81 m.s -2 (au niveau de la merà 45° de latitude).Cette valeur est valable sur Terre mais pasdans l’espace. Aussi, la mesure du poidsdes spationautes dans l’espacecorrespond au poids qu’ils auraient surTerre.Question : Quel serait le poids pour unspationaute qui aurait une masse de 70kg ?Réponse : 686.70 N.Lorsque l’on se pèse sur une balance, cen’est pas notre poids que l’on calcule, maisnotre masse. Le poids est une forcecalculée en Newton, alors que la masseest calculée en Kg.Dossier pédagogique

54Quelles sont les occupations desspationautes à bord de la station ?Même si les spationautes sont à bord de lastation pour travailler, ils ont aussi d'autresoccupations diverses et variées.Ils disposent d'une télévision pour regarderdes films (c'est eux qui emmènent lescassettes et les DVD), d'un ordinateur avecdes jeux et peuvent se divertir avecdifférents jeux individuels (comme parexemple un jeu avec des boulesaimantées).En impesanteur, tout ce qui se trouve dansla station peut être un jeu, notamment l'eauet la nourriture !Les spationautes pratiquent aussibeaucoup d'activités sportives dans lastation afin de pouvoir garder une bonnesanté. Ainsi, ils font de la marche sur tapisroulant et du vélo d'appartement, et celapendant environ deux heures par jour.Comment les spationautes dorment-ils?Tout comme nous qui vivons sur Terre, lesspationautes ont besoin de dormir pourmaintenir une bonne santé physique et unfonctionnement optimal du cerveau.Lorsqu'ils sont allongés, les spationautescontinuent à flotter et leurs muscles ne serelâchent pas.En microgravité, dormir sur le plancher esttout aussi confortable que de dormir sur unmur. 45% de tous les médicamentsemployés par les membres d'équipage dela navette spatiale sont des somnifères.Certains astronautes disent ressentir dessensations étranges lorsqu'ils dorment enmicrogravité. Ces sensations, jumelées àune intensité sonore et à une luminositéexcessives, ne contribuent pas à ce que lesommeil soit des plus réparateurs.À l'intérieur de la station, il n'y a pasbeaucoup de place. Les spationautesdorment en position verticale par rapport àla station. Des sacs de couchage sontaccrochés le long des parois. Au momentou ils vont se coucher, ils se glissent dansleur sac de couchage, et s'accrochent avecdes sangles pour ne pas s'envoler pendantleur sommeil.En plus de tout cela, ils disposent debouchons pour les oreilles et de masquespour les yeux afin de s'isoler du bruit et dela lumière régnant à l'intérieure de lastation.Dossier pédagogiqueQuand est-ce qu'ils dorment ?En 24h, les astronautes assistent à 16nuits à bord de la station. Leur journée estcalquée sur celle des techniciens au sol quisuivent la mission. Le réveil agénéralement lieu vers 8h, les repas sontpris au même moment que sur Terre, et ilsse couchent rarement avant 23h.

55Le travail des spationautes à bord de lastationÀ bord de la station spatiale internationale,les spationautes sont avant tout présentspour effectuer des expériences et mettre aupoint des techniques qui pourront ensuiteêtre développées sur Terre, mais aussipour effectuer des mesures et desobservations qui sont difficilement faisablessur Terre.Grâce à de puissants télescopes, ilspeuvent prendre des photos de notreplanète. Mais ces télescopes sont aussidirigés vers l’espace.Un autre travail des spationautes est defaire pousser des plantes à bord de lastation afin de mieux comprendre commentces plantes se développent, mais aussid'observer et d'étudier les différences qu'ilpeut y avoir sur Terre et dans l'espace.Enfin, les spationautes réalisent desexpériences physiques, ainsi que dessorties dans l'espace pour réparer deséléments de la station ou pour en ajouter.Comment font les spationautes pourfaire pousser des plantes ?Dans l'espace, il n'y a pas de terre, ni delumière naturelle. Du coup, dans l'espace,la terre est remplacée par un support horssol.La lumière du soleil est remplacée parune lumière artificielle. L'éclairage est fournipar des diodes qui ne couvrent pas tout lespectre solaire (cela n’existe pas). Il fautdonc essayer de le reconstituer avecd'autres couleurs, principalement le rougeet le bleu. L'arrosage est fait avec de l'eauet un engrais qui apporte des selsminéraux.Pourquoi les spationautes portent-ilsun scaphandre ?Un scaphandre constitue unenvironnement de travail stable et uneprotection contre l'environnement extrêmede l'espace.Sur Terre, les humains respirent eninspirant de l'oxygène et en expirant duCO 2 . Dans l'espace, le système de surviede base installée dans le dos del'astronaute doit jouer le même rôle, il doitfournir de l'oxygène et se débarrasser duCO 2 .Il n'y a pas de pression dans l'espace carl'espace est un vide. Pour assurer lasurvie d'un astronaute dans l'espace, lescaphandre doit être pressurisé. Lapression à l'intérieur du scaphandreéquivaut seulement à un tiers de lapression que nous subissons sur Terre,car l'absence de pression dans l'espacefait que le scaphandre se comportecomme un ballon rigide. Le fait de garderla pression la plus basse possible dans lescaphandre permet aux astronautes de sepencher et de bouger à l'intérieur duscaphandre plus facilement lorsqu'ilsexécutent leur tâches.Le scaphandre peut aussi être décritcomme une armure. Il consiste en septcouches de tissu thermal et résistant auxmicrométéorites (particules de roches quise déplacent à une si grande vitessequ'elles peuvent percer la peau humaineet une fine couche de métal).Le scaphandre protège également sonoccupant contre les températuresextrêmement chaudes et froides del'espace. Face au soleil, la températurepeut monter bien au-delà des 100°C, etdans l'obscurité descendre jusqu'à -100°C.Sur Terre, c'est l'atmosphère qui sert defiltre.Dossier pédagogique

56Risques physiologiques et physiquesL’IMPESANTEURDans un environnement de microgravité,où la pesanteur est quasi inexistante,l'astronaute subit une perte de massemusculaire et de masse osseuse puisqueses os et ses muscles n'ont plus àsupporter le poids de son corps.• Les effets de la perte osseuse (1 ou2% par mois) peuvent ne pasaffecter les astronautes pendant leurséjour en orbite, mais de retour surTerre, leurs os affaiblis deviennentplus fragiles.• La seule façon d'atténuer l'atrophiemusculaire qui survient dansl'espace consiste à se soumettre àdes exercices physiques intensifs,particulièrement à un entraînementen force, et à s'alimenter de façonadéquate.Dans l'espace, le système sanguin duspationaute est en impesanteur. Le flux desang envoyé par le cœur vers la tête estfacilité et donc plus important (comme lorsde la position « tête en bas »). En ce quiconcerne le bas du corps, la pesanteurn'est plus là pour aider le sang à« descendre », le flux sanguin « retour »est donc plus faible. Le sang se répartitdonc de manière différente dans le corpsen impesanteur et sur Terre, ce quiexplique que les spationautes aient levisage « bouffi ».Depuis à peine 50 ans, l’homme fait desvoyages dans l’espace, un milieu où il n’y apas de pesanteur. Il fait ainsi évoluer soncorps dans un milieu qui n’est pas conçupour, et qui lui est hostile.Au cours de sa mission, chaquespationaute est suivi très soigneusementsur le plan médical.Les muscles représentent 30% de lamasse du corps. Des études ont montréque la taille, le tonus, la force et la capacitéd'endurance des muscles diminuent s'ils nesupportent aucun poids, comme c'est lecas dans l'espace (notamment les musclesqui doivent habituellement lutter contre lagravité, comme ceux des membresinférieurs, du bassin et du bas du dos).Plus l'exposition à l'impesanteur estlongue, plus les muscles perdent en force,en volume et en capacités fonctionnelles.Ce sont les muscles des membresinférieurs qui sont les plus touchés. Auterme d'une mission de 3 mois, lepérimètre des mollets peut diminuer de 10à 20%, c’est le « syndrome du poulet ».Pour lutter contre ce phénomène, il estimportant de faire du sport.Les membres de l'équipage à bord de l'ISSutilisent un véloergomètre et un tapisroulant pour faire des exercicescardiovasculaires ainsi qu'un exerciseurcontre résistance (RED) pour renforcer lesmuscles.Dossier pédagogiqueLes solutionsDepuis plus de 7 millions d’années,l’homme a évolué sur notre planète et ils’est adapté à son environnement. Soumisà la pesanteur depuis toutes ces années,son corps est conçu pour vivre avec.• Sur le véloergomètre l'astronauteplace ses pieds sur des pédales àbrides et peut aussi utiliser dessangles de fixation à la taille, unsupport dorsal et des poignées pourse maintenir en équilibre.

57• Le tapis roulant nécessite l'utilisationd'un dispositif de charge qui permetde retenir l'astronaute. Deuxcordons à ressort sont placés dechaque côté du tapis et fixés à unharnais qui s'installe autour de lataille de l'astronaute. On peutdonner aux cordons une tensionpouvant se situer entre 66 % et100 % du poids du sujet pourdéterminer l'intensité de l'exerciced'entraînement.• L'exerciseur RED est constituéd'une paire de caissons fixés à unsystème de poulies et à un harnaissemblable à un appareil de levée depoids. Il permet aux astronautes dese lever sur la pointe des pieds, des'accroupir et de soulever des poidsafin de raffermir les muscles qui nesont pas beaucoup sollicités dansl'espace.LES RAYONNEMENTSOn compte trois types de rayonnementsspatiaux :• les rayons cosmiques galactiques(RCG) provenant de l'extérieur dusystème solaire;• les particules solaires éjectées lorsd'éruptions solaires;• les rayons piégés par le champmagnétique terrestre.Le danger réside dans le fait que cerayonnement émet suffisamment d'énergiepour modifier ou briser les moléculesd'ADN, ce qui peut endommager ou tuerune cellule. Il peut en résulter desproblèmes de santé aigus ou à long terme.Certains problèmes aigus, tels deschangements sanguins, la diarrhée, lanausée et les vomissements, ne sont pasgraves et se guérissent. D'autres, parcontre, sont beaucoup plus sévères etpeuvent endommager le système nerveuxcentral ou même causer la mort.Dossier pédagogiqueDes vêtements spéciaux sont aussidisponibles. La combinaison « pingouin »impose des tensions musculaires sur lespieds, les épaules et les reins. Sanglésdans des élastiques extrêmement rigides,passant sur ses épaules et sous les pieds,le spationaute est tout recroquevillé. Pourretrouver une position normale, il est obligéde produire un effort pour s'étendre.Mais malgré tous ces efforts, lesaméliorations obtenues sont encoreinsuffisantes, et une fois de retour surTerre, le spationaute doit se réadapter à lagravité et ses muscles mettront du tempspour retrouver leur dimension et leurpuissance musculaire.Certains effets sur la santé peuvent sauterune génération et se manifester chez lesdescendants de la personne exposée quileur aurait transmis des gènes ayant subiune mutation.Les types de problèmes de santé qui semanifestent sont déterminés par la duréede l'exposition aux rayonnements, par lavulnérabilité de l'astronaute auxrayonnements et par d'autres variables.L'exposition aux rayonnements dépend desfacteurs suivants :• altitude de l'engin spatial;• degré de protection offert par l'enginspatial ou la combinaison spatiale;• durée de la mission;• durée et intensité de l'exposition;• type de rayonnements.

58LA MALADIE DES CAISSONSLa maladie des caissons (ou mal dedécompression) résulte d'une expositionrapide de l'organisme à une diminutionsignificative de la pression atmosphérique.La présence de minuscules bulles d'azotedans le sang et les tissus peut provoquerdivers malaises allant d'une sensationd'engourdissement ou de picotement à ladouleur articulaire et même la mort.Dossier pédagogiqueLa prise d'oxygène pur avant uneexposition soudaine à une faible pressionatmosphérique permet d'éliminer l'azotedes tissus et, par conséquent, réduit lerisque de maladie des caissons. Avant desortir de la navette, les astronautes sesoumettent donc à un protocole dedécompression pendant une douzained'heures. Les astronautes respirentd'abord de l'oxygène pur à la pressionnormale de la cabine pendant une ou deuxheures.source : http://www.asc-csa.gc.ca

59Des satellitesLes satellites naturels des planètesDès 1610, Galilée identifie des astrestournant autour de Jupiter : ils serontnommés "satellites" du latin "satelles,satellitis" qui signifie "garde ou escorte".Dossier pédagogiqueLes satellites sont des corps solides quitournent autour de corps célestes de masseplus importante par effet de gravitation.Il existe des satellites naturels tels que laLune en orbite autour de la Terre et dessatellites artificiels construits par l’homme,lancés dans l’espace et placés en orbiteautour d’une planète.On compte dans le système solaire près de140 satellites naturels. Ils peuvent être degrosse taille et ressembler à de petitesplanètes ou beaucoup plus petits etirréguliers, rappelant des astéroïdes.Aujourd'hui, quand un nouveausatellite est découvert, il reçoitd'abord un nom provisoire ainsiformé : S/année de la découverte etinitiale de la planète suivi du numérod'ordre des satellites découvertsdans l'année.Exemple : S/2000 J4 est le 4èmesatellite de Jupiter découvert durantl'année 2000.SpoutnikSpoutnik , le premier satellite artificiela été envoyé par une fusée soviétique le4 octobre 1957. Depuis, 4 000 satellitesartificiels ont été lancés autour de laTerre mais également du Soleil, de laLune, de Mars et de Vénus. Plus de 95 %des satellites artificiels sontautomatiques.Ils servent à l’observation de la Terre,aux télécommunications ou à larecherche scientifique.La Terre n'a qu'un seul satellite naturel – laLune – mais plusieurs centaines de satellitesartificiels sont aujourd'hui en orbite autourd'elle.La lune

60Les satellites de télécommunicationsTracking and DataRelay Satellite(TDRS), satelliterelai radio,télévision etautres signauxentre l’espace etla Terre.Ce sont des relais de communicationstéléphoniques, d’émissions de télévision oude données par Internet à haut-débit. Ilssont complémentaires des moyens detransmission câblés, des fibres optiques oudes ondes hertziennes.Les satellites de météorologieMeteosat et MetOp nous permettent dephotographier, d’étudier et de surveiller laTerre : évolution du climat, fonctionnementet protection de l’environnement.Mais ces satellites permettent aussi de fairede la télé-épidémiologie. Beaucoup demaladies infectieuses transmissibles sontdues à des modifications du climat. Afin deprévenir des épidémies à l'échelle mondialeet de mieux les comprendre, différentssatellites sont utilisés en coopération.Le projet GMES (Global Monitoring forEnvironment and Security) lancé parl'Europe a deux objectifs principaux : lesuivi de l'environnement et la protectiondes populations.Les zones à risque, soumises à desdégradations naturelles (inondations,incendies...) ou d'origine humaine(déversement d'hydrocarbures, ...), vontêtre suivies de près. Les applicationsd'accords internationaux sur leschangements climatiques, comme leprotocole de Kyoto, ou en matière desécurité et d'aide internationale serontégalement observés.Cette surveillance accrue de la Terre par leciel doit permettre à l'Europe de procéderà des alertes plus rapides et plus précisesainsi que des prises de décision sans délaidans les zones sensibles. Le projet GMESprévoit également un soutien spatial auxforces et aux organisations européennesdans leurs interventions humanitaires ouleurs opérations de maintien de la paix.Dossier pédagogiqueLes satellites de localisationGPSCertains satellites permettent à toutmoment de se positionner sur la Terre ouen mer (GPS ou Galileo), de retrouver sonchemin, de contrôler la circulation ou lesmissions de recherche et de sauvetage.

61L'espace se mêle d'agricultureEn France, des centaines de milliersd’hectares de cultures sont photographiésdepuis les satellites.À 830 km d’altitude, Spot prend des photosavec une résolution de 10 à 20 m.Les agriculteurs abonnés au service appeléFarmstar (piloté par la société Infoterra)récupèrent des images de leurs champs encouleurs. À chaque couleur correspond unétat de la terre et de ses besoins.Ainsi les agriculteurs peuvent doser etidentifier les besoins de la terre pourchaque parcelle, et notamment les besoinsen engrais – l’idée étant d’en limiterl’utilisation. Pour le maïs ou la betterave, ilspeuvent aussi déterminer les besoins eneau et fixer ainsi la date de démarrage del’irrigation – l’idée là aussi est d’éviter unetrop grande consommation.Le blé a été la première culture concernéepar cette application. Chaque annéel’exploitant reçoit 5 cartes entre février etmai, lors des différentes étapes critiques dela culture, pour adapter son action.Après la semence, l’image du champ vu duciel permet de vérifier où la culture a pris etoù elle a échoué. Plus tard, on peut estimersi le rendement sera bon. Une indication dela qualité est aussi donnée. Selon le verdict,le blé servira au boulanger ou à nourrir lesanimaux.Les balises Argos Attitude Reckoning through Ground ObservableSignalsAvec les balises Argos, les biologistessuivent les animaux à la trace…Ce système, en pratique depuis 1978, sertà mettre en place des mesures deprotection des animaux dans leur milieu(conservation des espèces menacées, lesgrandes voies migratoires d’espèces envoie de disparition), mais aussi à lanavigation ou à la pêche et, surtout, àl’étude des océans.Le système Argos permet de repérer unanimal, que l’on a d’abord équipé d’unémetteur, quelle que soit sa position. Unsatellite capte les messages de cet animalqui sont ensuite renvoyés au scientifiqueen charge du programme n’importe oùdans le monde en moins de vingt minutes.On étudie ainsi toute la vie quotidienne deces animaux dans le monde qui lesentoure:- Les déplacements des espèces et lesmigrations,- la recherche de nourriture et les habitats,- les différents comportements selon lessaisons et l’environnement.Chaque année, près de 3000 animaux sontéquipés d’un émetteur et étudiés : descigognes, des phoques, des tortues demer, des aigles, des baleines…Dossier pédagogique

62Les inventions d'aujourd'hui, ou les transferts de technologiesTransferts de technologiesDe nombreuses inventions de notrequotidien résultent de la conquête del'espace.À l'Agence Spatiale Européenne (ESA), unprogramme de transfert de technologiefavorise les nouvelles applications et lacirculation des connaissances entre ÉtatsMembres. Ce programme dépend del’ESTEC (Centre Européen de Rechercheet Technologie Spatiale) aux Pays-Bas.Les expérimentations appelées à sedévelopper et à être commercialisées encas de succès, concernent tous lesdomaines. De l’environnement aux loisirsen passant par la sécurité ou la santé, bonnombre de recherches sont lancées :nouveaux textiles, voitures vertes,scanners ultra-performants…Le Soleil source d'électricitéLes effets de la lumière sur des matériauxsemi-conducteurs permettent latransformation de l'énergie solaire enénergie électrique, c’est l'effetphotovoltaïque. L'industrie spatiale s'estemparée de cette découverte datant duXIX ème siècle pour alimenter les satellites.Aujourd'hui, cette énergie renouvelable estune priorité et on trouve désormais despanneaux solaires sur des maisons, descalculatrices et des chargeurs de voiture,...Dossier pédagogique

63Equipement spécialiséLors d'une sortie dans l'espace,l'astronaute est empaqueté de la tête auxpieds. Sa tenue protectrice se termine pardes gants très épais. Un système a doncété inventé pour éviter la condensation del'humidité due à la chaleur corporelle ; ainsipas de buée ! On retrouve aujourd'hui cesystème, destiné à l'origine aux membresdes capsules Apollo, sur des lunettes deski.Les tenues des astronautes conçues pourrésister aux rayons du Soleil ont égalementinspiré des nouvelles tenues pour faireface au feu, avec textile innovant etsystème de refroidissement intégré.Un matériau à mémoire pour de bellesdentsLes matériaux à mémoire de forme,comme le nitinol (un alliage de nickel et detitanium), ont la propriété étonnante detoujours retrouver la forme qu'on leur adonnée à l'origine même après avoir étépliés, tordus, etc.Utilisés dans l'aérospatiale, ils servent àfabriquer des charnières de satellites oudes antennes qui sont pliées au lancementet se déploient dans l'espace.L'orthodontie en a trouvé une applicationintelligente qui permet aux appareilsdentaires d'exercer une traction continuesur les dents. Les alliages à mémoire deforme servent aussi aux agrafes pourréduire des fractures, ils équipentégalement les paires de lunettes parmi denombreuses autres applications.La médecine transformée par l’espaceL’envoi des premiers hommes dansl’espace, a contribué à la naissance deservices de santé à distance :télémédecine,téléconsultation,téléexpertise.On peut désormais dialoguer avec unmédecin et lui envoyer des images grâceaux satellites de télécommunications pourobtenir un diagnostic. La télémédecine peutaussi venir en aide aux équipes d’urgencedéployées sur les lieux d'une catastrophe.La téléconsultation a de nombreusesapplications dans les urgences telle que laprise en charge des malades et le dialogueentre les médecins à distance (plusieursspécialistes peuvent “voir” un même patientsans le déplacer), on l’appelle alorstéléexpertise.L’agence spatiale française, le CNES, aencouragé le développement de la Stationportable de télémédecine. Elle se composede divers éléments (appareil photonumérique, ordinateur, GPS, brassard detension automatique, tests de glycémie,etc…) et donne donc accès à latéléconsultation.Dossier pédagogique

64De la Préhistoire à nos squelettesC’est pour étudier la perte de masseosseuse des astronautes que la médecinespatiale a mis au point le scannerXtremeCT. Ce scanner spatial peutanalyser très finement - et sans faire deprélèvement – la structure osseuse desindividus.Le scanner a permis l’analyse de fossilesvieux de 2 millions d’années en évitant leurdestruction. En comparant la densité et lastructure de zones osseuses desmâchoires de deux australopithèquesd’Afrique du Sud, il a été possible de situerces espèces dans notre arbregénéalogique.Ce scanner pourrait ouvrir de nouvellesperspectives pour la prévention et letraitement de l’ostéoporose qui provoquechaque année de nombreuses factures ettouche près d’une femme sur deux.L'airbag, objectif sécuritéL'airbag est un sac gonflable qui se déploieinstantanément pour protéger conducteuret passager en cas de choc frontal dansune voiture.Des capteurs mesurent les accélérations etles décélérations du véhicule et lestransmettent à un microprocesseur. Quandle microprocesseur reconnaît l'impulsiond'un choc, il commande une explosion degaz qui gonfle l'airbag.Le type de capteurs présents dans l'airbagéquipaient auparavant les satellites afin deles orienter. Quant à l'explosion contrôlée,elle s'inspire directement de l'explosion quilibère Ariane V de son pas de tir.Voitures du futurLes techniques de l'espace sont adaptéesà l'automobile de compétition avant de voirle jour sur les voitures de série. On peutespérer des réservoirs légers en titane,une isolation inspirée des moteursd’Ariane, ou encore une consommationlargement revue à la baisse.Le prototype de la “voiture verte” nousdonne une idée des progrès à venir. Elleroule au GPL et est lubrifiée à l’huile detournesol. Au total, elle emprunte quatretechnologies aux programmes spatiauxpour améliorer la sécurité et réduire lesrisques liés au feu et à ses effets. Toutcela ne l’empêche pas d’atteindre 315km/h. Son boîtier utilise le signal EGNOS(le premier service européen de navigationpar satellite, préparatoire à Galileo) pourdéterminer la vitesse, l’accélération et laposition de la voiture en temps réel.Quant à la voiture solaire Nuna, sastructure est renforcée avec des matériauxdéveloppés pour les satellites afin derésister aux météorites. Elle est égalementrecouverte de photopiles identiques àcelles des satellites.Les trouvailles de demainChaque point d'un objet touché possèdeune signature ondulatoire unique. Il suffitdonc de lui associer une action à effectueret n'importe quelle chaise, table, mur,fenêtre peut devenir un tableau decommande...Un bouton dessiné sur le mur pourraallumer la lumière ou permettre d’écouterun mp3...Dossier pédagogique

65La course au tourisme spatial3 sociétés occupent le terrain : SpaceAdventures, Virgin Galactic et EADSAstrium.Le leader mondial des expéditionsspatiales privées, Space Adventures, aété créé en 1998. Il propose des volsspatiaux de tourisme en collaboration avecl’Agence spatiale fédérale russe (FKA).A ce jour, Space Adventures comptent 6touristes de l’espace :• 28 avril au 6 mai 2001 : DennisTito.• 25 avril au 5 mai 2002 : MarkShuttleworth.• 1 er au 11 octobre 2005 : GregoryOlsen qui aurait payé 20 millions dedollars.• 18 au 29 septembre : AnoushehAnsari, première femme touriste del’espace, américano-iranienne, àbord de la mission Soyouz TMA-9pour une durée de 10 jours dansl’ISS.• 7 au 20 avril 2007 : Charles Simonypour un montant de 25 millions dedollars a participé au vol SoyouzTMA-10 en direction de l’ISS.• 13 octobre 2008 : Richard Garriott,participant au vol Soyouz TMA-13.Virgin GalacticLa société Virgin Galactic de RichardBranson, créée en 2004 propose quant àelle un vol parabolique à plus de 100 kmd'altitude à partir de 2008, à bord d'avionsspatiaux de type SpaceShipTwo (sur lesbases du légendaire Space Ship One del'entreprise Scaled Composites), pouvantemporter 7 passagers payant dans unpremier temps 200 000 dollars la place. Leprix devrait baisser vers les 30 000 à40 000 dollars si le succès est au rendezvouspour 3 à 4 minutes en apesanteur.Space Ship One en volSource : Rokits XPrize galleryEADS AstriumLa société EADS Astrium a dévoilé le 13juin 2007 son projet de tourisme spatial. Lepremier vol pourrait avoir lieu en 2012. Unavion-fusée conçu par Astrium permettra àquatre passagers d'atteindre une altitudede plus de 100 km pour observer la Terreet expérimenter l’apesanteur, pour un coûtse situant entre 150 000 et 200 000 eurospar personne. La durée du vol serad'environ une heure et demie.Dossier pédagogique

66BIBLIOGRAPHIEJEUNESSE• La conquête spatiale racontée aux enfantsOlivier de Goursac, illustrations de Pascal Laye, De La Martinière Jeunesse, 2006.A partir de 9 ans.Dossier pédagogique• Mon encyclopédie du ciel et de l’espaceCollection mes grandes Découvertes, Gallimard Jeunesse, 2008. De 6 à 9 ans.• Destination Planète Mars Secrets et mystères de la Planète rougeDidier Jamet, illustrations de Djohr Guedra, collection Science & Vie découvertes, Tanaéditions, 2006. De 8 à 12 ans.• La conquête spatialeSerge Gracieux et Laurence Salès, collection VOIR LES SCIENCES (inclus un DVD de100 min), Fleurus, 2007. A partir de 7 ans.• L’espace le grand défiCollection BIGB@NG (inclus un cédérom et un site internet www.bigbang-net.com),Hachette Jeunesse, 2004. A partir de 9 ans.• L’espaceMarie Kolaczek, illustrations de Olivier Latyk et Philippe Mignon, Collection KIDIDOC,Nathan, 2006. De 3 à 6 ans.• L’espace et ses secretsIan Graham, ouvrage en 3 dimensions, Larousse 2007. A partir de 8 ans.TOUT PUBLIC• La conquête de l’espaceMark Traa, Editions Gründ 2007.• L’espace La conquête d’un rêveClaude Carlier, Timée Editions 2007.• L’espace les plus belles imagesOuvrage réalisé en collaboration avec l’Agence Spatiale Internationale (ESA), Editions deLa Martinière, 2005.• L’homme sur Mars Science ou fiction ?Charles Frankel, collection Quai des Sciences, Dunod 2007.• L’astronomie est un jeu d’enfantMireille Hartmann, préface de Pierre Léna, Collection Education, Editions Le Pommier.

67PUBLIC AVERTI• A la conquête de l’espace De Spoutnik à l’homme sur MarsJacques Villain, préface de Jean-François Clervoy, Vuibert et Ciel &Espace, 2007.• 50 ans d’aventure spatialePhilippe Collot, préface de Claudie Haigneré, Editions Michel LAFON 2007.• Robert Esnault-Pelterie Du ciel aux étoiles, le génie solitaireFélix Torres et Jacques Villain, préface de Pierre Bétin, éditions Confluences 2007.Dossier pédagogique• La maîtrise du feu 40 ans de propulsion solide et de compositesFélix Torrès, collection DOCAVIA, Editions Larivière, 2004.BD• La conquête de l’espaceYoshitoh Asari, collection MANGA science, PiKa EDITION, 2005.A partir de 9 ans• Le jardin de l’espaceViolette Le Quéré-Cady, collection Okisé, INRA EDITIONS, 2006.REVUES• 50 ans de conquêtes spatialesHors-série de Science & Vie , octobre 2007.• Spoutnik 1957 La véritable histoire de l’espaceHors-série de Ciel &Espace en partenariat avec le CNES, numéro anniversaire Spécial50 ans, octobre 2007.• A la conquête de l’espaceHors-série Les CLES de l’actualité JUNIOR MILAN Jeunesse.

68SITES INTERNET• http://www.cite-espace.com/La Cité de l’Espace à Toulouse propose aux petits comme aux grands de découvrirl’espace et toutes les activités spatiales actuelles. En s’immergeant dans des décors trèsréalistes, en manipulant des équipements interactifs et ludiques, les visiteurs partagentl’aventure spatiale grandeur nature.Dossier pédagogique• http://www.esa.int/esaCP/index.htmlChargée de la coopération internationale, l’ESA présente ses diverses activités, l’actualitédu secteur, la liste des centres spatiaux, les manifestations ainsi qu’une galerie d’imagesconsultable par sujets.• http://www.cnes.frPrésentation des activités et des projets du CNES, l’actualité du secteur aérospatial etses enjeux industriels.Une rubrique « Découverte » offre une rétrospective de la conquête spatiale.La célèbre agence américaine offre des milliers de pages consacrées à la conquête del’espace et à l’astronomie : actualité, projets, histoire, emploi… .• http://www.onera.frSpécialisé dans la recherche aérospatiale, l’ONERA présente ses activités ainsi quel’actualité scientifique : publications, brevets déposés, articles de presse, conférences etséminaires, cours en ligne, images représentatives de ses activités.• http://www.gifas.asso.frLe Groupement des Industries Françaises Aéronautiques et Spatiales (GIFAS) est unefédération professionnelle qui regroupe 265 sociétés. Actualités, annuaire des adhérents,emplois, chiffres-clés, manifestations et publications.• http://www.aerospacevalley.comPôle de compétitivité mondial Midi-Pyrénées et Aquitaine Aéronautique, spatial et dessystèmes embarqués. Espace actualité, communication, emploi et presse.• http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosbig/accueil.htmDossier thématique Sagascience « Le Bigbang » propose un voyage dans le temps, del’explosion primordiale à l’émergence des briques du vivant sur Terre.• http://www.citesciences.fr/francais/ala_cite/expositions/cosmomania/partenaires.phpPrésentation de l’exposition Cosmomania et préparation de la visite. Plan et photos del’exposition, sélection de documents, conférences en vidéo, spectacle au planétarium…• http://www.cieletespace.frSite de la revue, agence photos et radio Ciel et Espace.Présentation de films (visites guidées), annonce de rencontres et conférences.• http://www.asc-csa.gc.caSite de l’Agence Spatiale Canadienne.

69• http://www.solarviewscom/french/homepage.htmCe site propose de parcourir le système solaire, étudier l’histoire de l’exploration spatialeet suivre l’actualité astronomique.• http://www.planete-mars.comLe site de l’association Planéte Mars, section française de The Mars Society, réalisé pardes passionnés, foisonne d’images et d’informations sur l’exploration de Mars.Dossier pédagogiqueFILMLa conquête spatialeFranck Chaudemanche, C’est pas sorcier, France Télévisions.Distribution 2006, DVD 105 minA découvrir• http://www.picdumidi.comSite du Pic du Midi dans les Hautes-Pyrénées. Le plus beau panorama des Pyrénées, unmusée sur l’astronomie et l’histoire du Pic du Midi. Visite en famille, groupe touristique,sorties scolaires et séminaires d’entreprise.• http://www.fermedesetoiles.comSite de la Ferme des Etoiles, le Hameau des Etoiles et le Festival d’Astronomie deFleurance. Découverte de l’astronomie dans le Dôme d’Exploration de l’Univers lors dejournées pédagogiques pour les enfants et de stages d’astronomie pour les adulteset les familles.• http://www.astronomy2009.frSite coordinateur de l’Année Mondiale de l’Astronomie en France. L’AMA est unecélébration globale de l’astronomie et des contributions à la société et à la culture motivéepar le 400 ème anniversaire de la première utilisation de la lunette astronomique Galilée.Programme des activités par régions et des projets labellisés.• http://www.planetesciences.orgPlanète Sciences et ses délégations régionales proposent aux jeunes des activitésscientifiques et techniques expérimentales dans le cadre des loisirs et du temps scolaire.Les relais en Aquitaine sont Lacq Odyssée, l’AJSEP et Cap Sciences.• http://www.afanet.frSite de l’Association Française de l’Astronomie. Agenda des manifestations, rganisationsde la Nuit des Etoiles (tous les ans en août) et des Rencontres du Ciel et de l’Espace,Annuaire des clubs d’astronomie et des planétariums.