MAINTENON particpe à l’opération avec l’ISS et Thomas Pesquet

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MAINTENON particpe à l’opération avec l’ISS et

# 226 Septembre 12354 2021

L’énergie du Soleil

1ère partie

Grand four d’Odeillo

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Installations verticales (v)

Situées dans le balcon au dos du grand four, les installations solaires à axe vertical rassemblent 9 fours solaires à haute concentration capables d’approcher les 4000°C.

Délivrant de 1 à 6 kW sur le dispositif expérimental, elles servent à des recherches exploratoires : étude et synthèse de matériaux, nouveaux carburants comme l’hydrogène, solararisation de procédés industriels, …

Cette installation de recherche du CNRS exploite deux réflexions par des miroirs à haute température : les 63 héliostats  collectent l’énergie solaire en suivant le mouvement apparent du soleil en continu et la renvoient vers la parabole  qui la concentre plus de 10 000 fois vers la tour  où est situé le dispositif en test.

Quelques applications typiques :

- Etude et caractérisation de matériaux en ambiance extrême, comme des boucliers de sonde spatiale ou des récepteurs de centrales solaire,

- Tests de procédés de valorisation solaire : stockage de l’énergie, génération d’électricité, conversion de procédés industriels, …

Photos et montage :

L’expérience éducative que va mener les élèves du Club, proposée par le CNES, en partenariat avec le CNRS et avec le soutien de l’académie de Toulouse, consiste de reproduire, au sol, l'expérience menée par l'astronaute Thomas Pesquet. Pour ce faire, nous avons reçu de la part du CNES, fin août, un kit comprenant 3 à 5 blobs (souche identique à celle envoyée dans l’ISS), ainsi que du papier filtre.

Plus connu sous son nom usuel « blob », le Physarum polycephalum n’est ni une plante, ni un animal, ni un champignon. Cet organisme monocellulaire dépourvu de cerveau est capable de se déplacer, de se nourrir, de s’organiser et même de transmettre ses apprentissages à un congénère.

Il s'agira de mettre en œuvre des protocoles scientifiques, de travailler à des solutions techniques pour la prise de vue des blobs pendant 7 jours et de comparer leurs observations sur le comportement, la nutrition et la vitesse de déplacement de leurs blobs (#ÉlèveTonBlob) avec les résultats obtenus dans l'ISS (Blob-ISS). Nous pourrons notamment déduire l'impact de la micropesanteur sur cet organisme unicellulaire étonnant : le comportement du Blob est-il différent dans l’espace ? Quels peuvent être les effets de la micropesanteur et des rayonnements sur l'évolution de cet organisme ?

Pour répondre à ces questions, l’ISS va accueillir ce locataire un peu particulier : plusieurs blobs rejoindront la station cet été. Thomas Pesquet sera chargé de les « réveiller » et d'enclencher un système de prises de vues (1 vidéo toutes les 10 minutes) pour suivre leur évolution selon deux protocoles.

Le protocole 1, « Exploration », va tester en parallèle l’attitude de 2 blobs dans un environnement sans nourriture.

Le protocole 2, « Exploitation », fournira à 2 blobs plusieurs sources de nourriture.

Lampyris noctiluca

Le lampyre, Lampyris noctiluca, communément appelé ver luisant, est une espèce d’insectes coléoptères de la famille des Lampyridae, de la sous-famille des Lampyrinae. Le mot vient du latin lampyris qui vient lui-même du grec λαμπυρίς dérivé du verbe grec λάμπειν, « briller ». Il s'apparente aux Lucioles. Malgré son nom de ver luisant, le lampyre n'est pas un ver, mais bien un coléoptère.

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Le lampyre a la faculté d’émettre de la lumière par la partie terminale de son abdomen (seul le dernier segment est lumineux chez les larves et les mâles, alors que la femelle, beaucoup plus lumineuse, émet aussi par la face ventrale des deux avant-derniers segments). Ce phénomène est dû à un effet de bioluminescence.

Cette manifestation prend forme lors d’une forte concentration de luciférine et de luciférase dans les cellules. Lorsque l’on mélange la luciférine avec de la luciférase, cela produit une lumière verdâtre (elle peut être bleue, jaune ou rouge dans d'autres espèces).

Cette réaction biochimique est très particulière car elle produit seulement 5 % de chaleur et 95 % de lumière. Ce phénomène est aussi observé chez certains poissons.

Une molécule d’ATP qui en général joue un rôle de source d’énergie, va intervenir ici comme un catalyseur. Se liant à un ion divalent Mg²⁺, vont permettre l’activité de la luciférase (une enzyme) en se liant à elle. Cette enzyme se lie ensuite à la luciférine (le substrat). Formant une molécule qui se fait oxydée par le dioxygène pour donner l’oxyluciférine une molécule dans un état excitée qui pour se désexciter et retourner à son état fondamental (stable) va émettre de la lumière (photon) dans le domaine du visible.

luciférine + luciférase + O

-→ oxyluciférine + CO

+ h𝝂

h𝝂 = lumière visible

Schéma du mécanisme de la réaction

On peut voir sur le schéma en première place la luciférine et la luciférase (R¹ et R²) ayant déjà réagi avec le dioxygène (la liaison COOC, un groupement peroxyde cyclique), ce stade est un passage de transition. Une molécule de dioxyde de carbone (CO2) va se détacher de l’ensemble et on obtiendra un autre stage transitoire dans lequel l’espèce chimique obtenue après la perte de CO2 est excitée. L’espèce chimique retombera à un niveau d’énergie plus bas en émettant des radiations électromagnétiques. Il n’est pas rare que cet ensemble se sépare après la réaction pour qu’à la fin on retrouve de la luciférase et de l’oxyluciférine (luciférine oxydée).

http://tpebioluminescencegroupe16.weebly.com/systegraveme-gfp.html

Photos :

Demain on part sur MARS

Auteur : Muriel Zurcher

Illustration : Candelà Ferràandez Edition : Larousse Jeunesse

Quand la maîtresse propose à la classe de partir en Classe de ...Mars, c'est l'étonnement général ! Mais ce n'est pas une blague : il va vraiment falloir étudier Mars et préparer le voyage avant le grand départ !

https://www.liseuse-

hachette.fr/file/156775?fullscreen=1&editeur=Editions%20Larousse#epubcfi(/6/2[Page_1]!/4[lp1]/

1:0)

Clin d’œil

Conversation de la masse lors d’une réaction chimique