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Sciences et Technologie CRPE L’Astronomie Eric GIRAUD – IUFM Site d’avignon 1/14

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Quelles sont les connaissances exigibles dans le cadre du CRPE ? I. Mouvement apparent du soleil, rotation de la terre I.1. durée du jour, de l’année I.2. fuseaux horaires II. Les points cardinaux (boussole) III. Système solaire et univers III.1. les autres planètes III.2. les phases de la lune III.3. les éclipses II..MMOOUUVVEEMMEENNTTAAPPPPAARREENNTTDDUUSSOOLLEEIILL I.A. Programme du cycle 3 Le mouvement apparent du Soleil. La durée du jour et son évolution au cours des saisons. I.B. Difficultés provenant des liens avec le vocabulaire courant ou scientifique • Le fait de dire que le Soleil "se lève" et "se couche" correspond à une conception anthropomorphique (et géocentrique) du Soleil. C’este en effet la terre qui se déplace autour du soleil et non l’inverse • Dans le langage courant, le mot jour signifie aussi bien clarté, jour de la semaine, durée de 24 heures, période pendant laquelle il fait "jour" (et pas nuit). Dans le contexte astronomique, un jour correspond à la durée séparant, en un lieu donné, deux culminations successives du Soleil. Cette durée varie un peu au cours de l'année, sa valeur moyenne est de 24 heures. La période pendant laquelle le Soleil reste au-dessus de l'horizon, c'est-à-dire, pratiquement, pendant laquelle il "fait jour" est appelée journée. • Dans le langage courant, le mot "hauteur" désigne une longueur. En revanche, dans le contexte de l'astronomie, la "hauteur" du Soleil (ou d'un autre astre) désigne l'angle que font la direction dans laquelle on peut l'observer à un instant donné d'une part, et le plan horizontal d'autre part. Cela conduit à des expressions comme "le Soleil est haut (ou bas) dans le ciel" dans lesquelles les termes "haut" et "bas" ne désignent pas des longueurs mais des angles. Si l'on n'y prend pas garde, les élèves peuvent assimiler, à tort, "haut" à "loin" et "bas" à "proche". • Le mouvement observé du Soleil dans le ciel est qualifié d'apparent, ce qui ne signifie pas qu'il s'agit d'une illusion. Il est tout à fait correct, avec les élèves, d'employer des expressions comme "mouvement du Soleil par rapport à l'horizon". I.C. Difficultés provenant des idées préalables des élèves Les plus jeunes élèves (essentiellement au cycle 1) se représentent le Soleil comme un être vivant, qui agit (se déplace, éclaire) volontairement. Au cycle 3, de nombreux élèves pensent que la durée du jour (qu’ils n’ont pas différencié de la journée) allonge en été et diminue en hiver.« en été les jours sont plus longs » I.D. Quelques écueils à éviter lors des observations et des manipulations L'étude du mouvement apparent du Soleil nécessite une certaine maîtrise des points cardinaux et de leur repérage à l'aide de la boussole, ainsi que des caractéristiques essentielles de la formation d'une ombre. Cette étude est étroitement liée au repérage dans le temps grâce au cadran solaire. Attention : l'observation directe du Soleil, même à travers des verres teintés, présente des risques graves pour les yeux. I.E. Connaissances Chaque jour, les habitants de la Terre constatent que le Soleil apparaît vers l'est, monte dans le ciel, culmine (est au plus haut au-dessus de l'horizon) en passant au dessus du sud (dans l'hémisphère nord), redescend et disparaît vers l'ouest (cette affirmation n'est pas vraie

dans les régions polaires). Dans l'hémisphère Nord, la trajectoire du Soleil est parcourue de gauche à droite pour un observateur situé face à lui. La trajectoire apparente du Soleil dans le ciel se modifie au cours des saisons. Aux latitudes de l’Europe, elle est la plus courte au solstice d'hiver (le Soleil se lève alors pratiquement au sud-est et se couche pratiquement au sud-ouest) et la plus lon- gue au solstice d'été (le Soleil se lève pratiquement au nord-est et se couche prati- quement au nord-ouest). Ce n’est qu’aux équinoxes de printemps et d’automne que le Soleil se lève exactement à l’est et se couche exactement à l’ouest (sur un horizon parfaitement horizontal). Quand il reste longtemps levé et culmine haut dans le ciel, le Soleil chauffe davantage le sol : c'est la saison chaude. À l'inverse, quand les journées sont courtes et que le Soleil reste assez bas, c'est la saison froide. La durée de la journée évolue au fil de l'année. Dans les régions tempérées, elle est la plus courte à la date du solstice d'hiver et la plus longue à la date du solstice d'été. À la date des équinoxes, la durée de la journée (mesurée entre le coucher et le lever du Soleil sur un horizon fictif parfaitement horizontal) est pratiquement égale à 12 h. Il y a alors égalité entre la durée de la journée et celle de la nuit, c’est l’origine du mot “ équinoxe ”. Les dates des solstices et des équinoxes changent légèrement d'une année à l'autre. Dans l'hémisphère nord, elles se situent autour des dates suivantes : 21 septembre (équinoxe d'automne) ; 21 décembre (solstice d'hiver) ; 21 mars (équinoxe de printemps) ; 21 juin (solstice d'été). 6. Pour en savoir plus La hauteur du Soleil lors de sa culmination et la variation de cette hauteur en différents points même méridien est à l'origine de la première mesure du rayon de la Terre par Ératos- thène environ (3ème siècle avant J.C.). I.F. Réinvestissements, notions liées • L'étude du mouvement apparent du Soleil est à mener en relation avec lespoints cardinauxet laformationdesombres. Ellepermet des’orienter,aumoins sommairement : enmilieudejournée, ladirectionduSoleil indique approximativement le sud. • Le gnomon, bâton planté verticalement dans le sol, est l'ancêtre du cadran solaire. C’est un outil précieux (cour d’école) pour analyser le mouvement apparent du Soleil. • L'élaboration d'un calendrier fiable est devenu nécessaire à l'époque où les Hom- mes se sont sédentarisés et ont dû prévoir correctement le retour des saisons pour semer aux bonnes périodes. Plusieurs calendriers encore en usage sont fondés sur le cycle de la Lune. C'est le mouvement apparent du Soleil, et son évolution au cours de l'année, qui constitue la base du calendrier légal. C’est également du mouvement apparent du Soleil que dérivent les unités usuelles de mesure des durées (le jour, l'année). I.G. Compléments graphiques Fig. Les saisons et l’orbite elliptique de la terre autour du soleil Fig. La trajectoire apparente du soleil en fonction des saisons

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Ro ta ti o n d e l a T e rr e s u r e ll e -m ê m e

• Les fuseaux horaires. Ils ont été imaginés pour assurer un repérage de l'heure va- lide (en un lieu donné, le "midi" des horloges doit correspondre approximativement au moment où le Soleil est à sa culmination) et un certain côté pratique (l'heure ne peut pas être différente en tous points). La Terre est donc fictivement découpée en 24 fuseaux horaires. La limite entre deux fuseaux suit un méridien. Lors du passage d'un fuseau à un autre, l'heure augmente, arbitrairement mais de façon cohérente, d'une unité en allant vers l'est et diminue d'une unité en allant vers l'ouest1. De plusunpaysimposeavecencoreplusd’arbitrairelamêmeheure(heurelégaled’été, d’hiver) dans toute une région, voire dans tout un pays s'il n'est pas trop étendu comme c'est le cas par exemple de la France métropolitaine. Ainsi deux lieux situés dans le même fuseau horaire mais dans des pays différents peuvent avoir des heures légales différentes. • La ligne de changement de date. Tout comme l'heure, la date ne peut pas être identique au même instant en tout lieu de la Terre. En un lieu donné, en France par exemple, la date change à minuit (24 h du jour J et 0 h du jour J+1). À ce moment (voir figure 2), il est déjà 1 h du matin du jour J+1 à Varsovie et encore 23 h du jour J à Dakar. Il y a quelques rares exceptions, certains pays ayant un décalage d'une demi-heure avec leurs voisins. En poursuivant cet examen des fuseaux horaires vers l’est, puis vers l’ouest, on voit qu’il est déjà 11 h du jour J+1 en Nouvelle Zélande et encore 13 h du jour J à Hawaï. On constate qu’il est inévitable d'avoir sur Terre des régions voisines pour lesquelles la date n'est pas identique. Il a été convenu de façon internationale de tracer une ligne fictive, dite ligne de changement de date, qui va du pôle nord au pôle sud à travers l'océan Pacifique, c’est à dire en passant par des régions inhabitées. Il y a ainsi deux façons de changer de date : d'une part en restant "chez soi" et en attendant qu'il soit minuit ; d'autre part en franchissant la ligne de changement de date. Dans ce der- nier cas, lors de son franchissement vers l'est, la date diminue d'une unité (cf. Le Tour du monde en 80 jours de Jules Verne ou L’île du jour d’avant d’Umberto Eco), lors de son franchissement vers l'ouest, elle augmente d'une unité. • L'heure solaire, l'heure légale. Celle qui est indiquée par un cadran solaire porte le nom "d'heure solaire vraie".

Pour passer à l'heure légale (indiquée par nos montres), il y a lieu d'opérer plusieurs correc- tions. a- Ajouter une heure (horaire d'hiver) ou deux heures (horaire d'été). b- Tenir compte du décalage en longitude entre le lieu où est installé le cadran et le méridien origine de Greenwich. c- Opérer une troisième correction, donnée par des tables ou des courbes dans les documents spécialisés, dont le rôle est de compenser les variations régulières de la trajectoire apparente du Soleil. Ainsi, le passage de l'heure solaire à l'heure légale est une opération compliquée qui ne se réduit pas, contrairement à une idée répandue, à la correction légale d'une heure (en horaire d'hiver) ou de deux heures (en horaire d'été).

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Fig. le repérage spatial à l’aide des méridiens et des parallèles : La ville d’Orange est située entre 44 et 45° Nord en termes de latitude et entre 4 et 6° Est en termes de longitude IIII.. Les trois figures ci-dessus illustrent le phènomène du champ magnétique terrestre

BBOOUUSSSSOOLLEEEETTPPOOIINNTTSSCCAARRDDIINNAAUUXX CF .cours IIIIII..SSYYSSTTÈÈMMEESSSSOOLLAAIIRREESSEETTUUNNIIVVEERRSS III.A. Difficultés provenant des liens avec le vocabulaire commun : Les noms des planètes peuvent avoir été rencontrés dans le cadre de rubriques astrologi- ques, de même l’expression “ être né sous une bonne étoile ” peut entretenir la même confu- sion. Des oeuvres de fiction de qualité variée peuvent avoir familiarisé les élèves avec un vocabulaire mais ne donnent pas de garanties sur le sens qui y est associé. L’acception du mot satellite est souvent limitée à un objet construit par l’homme. III.B. Difficultés provenant des idées préalables des élèves • Les élèves confondent souvent étoiles et planètes. Ils ne sont pas a priori conscients de ce que le Soleil est une étoile, car celles-ci apparaissent dans le ciel comme des points minuscules très différents de l’aspect du Soleil vu depuis la Terre. • Les élèves pensent souvent que les planètes sont beaucoup plus volumineuses que les étoiles : en effet ils ont souvent observé des photos de planètes où celles-ci ont une taille importante ; du fait de leur distance considérable, malgré leur taille, les étoiles n’ont pas de surface apparente (aspect d’un disque) ni pour l’oeil, ni pour la plupart des télescopes (leur image apparaît comme une tache lumineuse sans aucun détail). • Les élèves attribuent souvent les phases de la Lune à l’ombre portée de la Terre sur la Lune : ils confondent ainsi l’origine des phases avec celle des éclipses de Lune. Parfois ils expliquent que la surface de la Lune n'est pas totalement visible à cause des nuages. • Le Soleil (ou une étoile) est qualifié de “ boule de feu ”, ce qui laisse penser que sa lumière provient d’une combustion. (il n’en est rien puisqu’il s’agit de réactions nucléaires de fusion) • Les dimensions dans l'Univers sont toujours très sous-évaluées. Si de nombreux termes sont connus des enfants (étoiles, planètes, galaxies, satellites, comètes…), ils n'ont aucune idée de la structure de l'Univers, ni des distances. • La notion de “haut ” et “ bas ” est liée à la pesanteur terrestre. Dans l’espace, on ne peut s’orienter (navigation des vaisseaux) qu’à partir de la direction des étoiles. III.C. Quelques écueils à éviter lors des observations et manipulations Lorsqu’on essaie de représenter le système solaire à l’échelle dans la salle de classe, il faut éviter de faire figurer sur la même représentation les dimensions des orbites à une échelle et celles des planètes à une échelle différente. Si on représente les orbites à une échelle don- née, à cette même échelle les planètes sont assimilables à des points minuscules ; si au contraire on choisit une échelle adaptée pour représenter les tailles des planètes, en respec- tant la même échelle les planètes devraient être à des distances les unes des autres dérai- sonnables. Ces réflexions permettent de faire prendre conscience aux élèves de l'importance des espaces vacants à l’intérieur du système solaire. De même on peut mettre en évidence, à l’échelle des dimensions des orbites, la distance de l’étoile la plus proche et montrer que celle-ci est considérable par rapport à l’étendue du sys- tème solaire. Cela permet de montrer qu’au-delà du système solaire s’étendent d’immenses espaces pratiquement vides. Le “ temps de lumière ” (1s pour la Lune, 8 min pour le Soleil, 1h pour Saturne, quelques années pour les étoiles les plus proches) est une bonne unité pour faire percevoir ces distances aux élèves. Lors de l’observation de représentations de planètes, il faut parfois préciser aux élèves que les couleurs ne sont pas de “ vraies ” couleurs, mais résultent souvent d’un traitement infor- matique.

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III.D. Connaissances Le système solaire est constitué en son centre d’une étoile, le Soleil, et de huit planètes qui gravitent autour de lui sur des trajectoires pratiquement circulaires. Le Soleil est beaucoup plus gros que les planètes (son diamètre est 100 fois plus grand environ que celui de la Terre). Ces planètes sont au nombre de neuf : les quatre premières à partir du Soleil (Mer- cure, Vénus, la Terre et Mars) sont de plus petite taille, ce sont des planètes solides, ayant un sol, et relativement proches du Soleil ; les quatre suivantes (Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune) sont des planètes de plus grande taille, gazeuses et nettement plus éloignées du Soleil. La plupart des planètes ont des satellites, des corps qui gravitent autour d’elles suivant des orbites à peu près circulaires ; la Terre a un seul satellite naturel, la Lune. Certaines planètes géantes ont des anneaux fait de roches et de glaces ; les plus impor- tants, visibles sans difficulté depuis la Terre dans une lunette ou un télescope, sont ceux de Saturne. Le système solaire est minuscule à l'échelle de notre Galaxie qui est elle-même minuscule à l'échelle des distances séparant les milliards de galaxies qui peuplent l’univers. Les étoiles sont des boules de gaz à très haute température qui émettent leur propre lu- mière. Les planètes gravitent autour du Soleil : les planètes du système solaire ne sont visibles que parce qu’elles sont éclairées par le Soleil. De la même façon la Lune n’est visible que parce qu’elle est éclairée par le Soleil. Une moitié de la sphère lunaire est toujours éclai- rée par le Soleil, mais la Lune tournant autour de la Terre, l’observateur terrestre ne voit pas toujours entièrement cette zone éclairée ; il n'en voit qu'une partie, ne présentant pas toujours le même aspect : ce sont les phases de la Lune vue de la Terre. III.E. Pour en savoir plus • L'exploration spatiale consiste à envoyer dans l'espace soit des hommes (les hommes se sont seulement posés sur la Lune, qui est l'astre le plus proche de la Terre), soit des sondes (inhabitées) qui explorent le système solaire. L'exploration humaine présente de grandes difficultés. Seule Mars a déjà été explorée par les hommes au cours du XXIème siècle. Du fait de ces difficultés on envoie dans le système solaire des sondes non habitées (robots) qui survolent les différentes planètes du système solaire et envoient sur Terre les informa- tions recueillies. Ce que nous savons de l’univers, au delà du système solaire, ne vient pas de l’exploration directe mais de l’analyse de la lumière que nous en recevons. • Les étoiles ne sont pas uniformément réparties dans l'Univers mais sont regroupées en galaxies contenant un très grand nombre d'étoiles. La Galaxie (la nôtre, qui s’écrit avec un G majuscule) a l'aspect d'un disque plat et regroupe environ 100 milliards d'étoiles. Les étoiles visibles à l'oeil nu sont des étoiles proches appar- tenant à notre Galaxie. Elles sont en général à des distances de la Terre très différentes même si elles apparaissent proches l'une de l'autre dans le ciel. La voie lactée est une traî- née laiteuse qui traverse le ciel ; elle est formée d'une multitude d'étoiles situées quasiment dans le plan de notre Galaxie. Quand on regarde la Voie lactée, la direction du regard est contenue dans le plan de notre Galaxie. Quelques galaxies, proches de la nôtre, sont visibles à l’oeil nu comme de petites taches : celled’Andromèdedansl’hémisphèreNord, celledesnuagesdeMagellandans l’hémisphère Sud.

III.F. Compléments de formation Comment le soleil peut-il brûler alors qu'il est dans le vide? Cette réaction chimique (la combustion) nécessite en effet un combustible (ou carburant), un comburant (le plus souvent du dioxygène), et une source de chaleur. C'est ce qu'on appelle le "triangle du feu". Si on retire un de ces 3 éléments (le comburant si on fait le vide), il n'y a plus de feu. Les réactions qui se produisent au cœur du Soleil, elles, ne sont pas chimiques mais nu- cléaires, et il n'y a donc pas de "triangle du feu". Ces réactions sont appelées "réactions de fusion nucléaire". Le principe est le suivant : deux noyaux d'atomes légers fusionnent pour donner un noyau plus lourd. Cette réaction a la particularité de libérer beaucoup d'énergie. Le Soleil n'est donc pas sujet a des réactions de combustion (réactions chimiques), mais à des réactions de fusion (réactions nucléaires), voilà pourquoi il peut se passer de dioxygène. Ordre des planètes dus système solaire en partant du soleil Me Voici Tout Mouillé, J'ai Suivi Un Nuage (Pluvieux) Mercure Venus Terre Mars, Jupiter Saturne Uranus Neptune (Pluton) Les 4 premières = telluriques = roche Les 4 autres = joviennes = gazeuses + glace du fait de leur éloignement du soleil Pluton n'est plus une planète depuis le 24 août 2006 Planète = un corps céleste rond, dominant son environnement immédiat et orbitant autour du Soleil.

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Ne pas confondre nouvelle lune et éclipse de lune.$ Nouvelle lune (lune noire) : Les phases de la Lune sont causées par l'éclairement de sa surface par le Soleil. C'est donc la position variable de la Lune par rapport à la Terre qui nous donnera une vision différente de la Lune : en effet, 50% de sa surface sont à tout instant éclairés par le Soleil. Cependant, la position de la Lune par rapport à la Terre varie, et nous donne donc une vision différente de la Lune suivant sa position dans l'espace. Eclipse de lune : Soleil – Terre – Lune sont alignés, donc la terre projette son ombre sur la lune, cette dernière n’étant plus éclairée par le soleil, on ne peut plus la voir depuis la terre. Figure : Une éclipse de lune : la terre est entre la lune et le soleil, donc, la lune, ne recevant plus de lumière du soleil, n’est plus visible de la terre : c’est une éclipse de lune. Pour plus de précisions voir la fin du document explicitant les techniques de représentation graphique des éclipses.

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Année julienne : Unité auxiliaire de temps définie comme étant égale à 365.25 jours. Année tropique. Intervalle de temps séparant deux passages du Soleil à l'équinoxe moyen. L'année tropique vaut, actuellement, environ 365.2422 jours. Azimut d'une direction, en un lieu donné. L'une des coordonnées horizontales. Angle dièdre du vertical contenant la direction et du vertical contenant le pôle céleste sud (pour les astronomes) ou nord (pour les marins) pris comme origine. L'azimut est compté positivement dans le sens rétrograde. Calendrier grégorien. Calendrier introduit par le Pape Grégoire XIII en 1582, en remplacement du calendrier julien. Le calendrier grégorien ne diffère du calendrier julien que par la répartition des années bissextiles et par un décalage de dix jours à l'origine, le vendredi 15 octobre 1582 (grégorien) ayant succédé au jeudi 4 octobre 1582 (julien). Les années bissextiles sont les mêmes que dans le calendrier julien sauf pour les années dont le millésime est multiple de 100 sans l'être de 400. Ainsi 1700, 1800 et 1900 sont communes alors que, comme dans le calendrier julien, 2000 est bissextile. La durée moyenne de l'année grégo- rienne (365.2425 jours) est une bonne approximation de l'année tropique. Ce calendrier est actuellement en usage dans la plupart des pays.

Calendrier julien. Calendrier introduit par Jules César, en -45 (46 avant J.-C.), en remplacement du calendrier romain. Il comprend trois années communes de 365 jours, suivies d'une année bissextile de 366 jours, dans laquelle le mois de février est de 29 jours. La durée moyenne de l'année julienne (365.25 jours) est une approximation médiocre de l'année tropique ce qui a conduit au remplacement du calendrier julien par le calendrier grégorien. Le calendrier julien est utilisé par les historiens et les astronomes pour des dates antérieures à sa création, il s'agit alors d'un calendrier fictif ayant les mêmes règles de construction. Les historiens notent 1 avant J.-C. l'année qui précède l'an 1 de l'ère chrétienne, elle est bissextile; les astronomes notent 0 l'an 1 avant J.-C. (bissextile), -1 l'an 2 avant J.-C. (commune) etc. Éclipse. Obscurcissement d'un astre produit par l'interposition d'un autre corps céleste entre cet astre et la source lumineuse. Éclipse de Lune. Éclipse où la Terre s'interpose entre la Lune et le Soleil. L'éclipse de Lune est dite totale quand la Lune disparaît entièrement dans l'ombre de la Terre, partielle quand la Lune pénètre dans l'ombre de la Terre sans y être totalement immergée, par la pénombre quand la Lune entre dans la pénombre de la Terre sans entrer dans l'ombre. Éclipse de Soleil. Passage du Soleil derrière la Lune qui le cache à la vue d'un observateur terrestre. C'est donc, en fait, l'occultation du Soleil par la Lune. L'éclipse de Soleil est dite totale quand la Lune masque complètement le Soleil, annulaire quand le disque lunaire se projette sur le Soleil en laissant apparaître un anneau de lumière concentrique, partielle quand la Lune masque en partie le Soleil sans que l'on se retrouve dans les conditions d'éclipse totale ou annulaire. Équateur d'un astre. Grand cercle de la surface d'un astre, considéré comme un ellipsoïde de révolution, perpendiculaire à son axe de rotation. (Voir Équateur céleste). Périastre. Sur une orbite elliptique, le point le plus proche du corps central, foyer de l'ellipse. La position du périastre est l'un des éléments elliptiques usuels. Le périastre est appelé péri- gée lorsque le corps central est la Terre, périhélie lorsque le corps central est le Soleil. Apoastre. Sur une orbite elliptique, le point le plus éloigné du foyer de l'ellipse occupé par le corps central. L'apoastre est appelé apogée lorsque le corps central est la Terre, aphélie lorsque le corps central est le Soleil. Ponant : Ouest, Occident, partie du monde qui est au couchant du soleil. Identité des couples suivants : Levant/Ponant Orient/Occident Est/Ouest En Amérique du Nord, la boussole s’affole ? N’étant pas loin du pôle Nord magnétique, la déclinaison y varie considérablement, de 50° W sur Terre Neuve à 30° E en Alaska. Elle est partout W au Québec, et d’environ 5° E au mi- lieu du continent. Tant qu’on ne va pas trop au nord, la boussole fonctionne normalement, on tient compte en général de la déclinaison magnétique. Mais comme le pôle Nord magnétique se déplace aussi constamment autour de sa position moyenne, les indications de la boussole deviennent de plus en plus erratiques à mesure que l’on s’en rapproche (Territoires du NW canadien et Nord du Groenland). Actuellement, dans l'hémisphère nord, l'étoile polaire est Į Ursae Minoris (Į UMi, en abrégé). Elle est d'ailleurs couramment appelée « l'Étoile polaire ». Vitesse approximative d'une sonde spatiale = 40000 km/h

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Altitude d’un satellite géostationnaire = 36000 Km (télévision, télécommunications) Altitude d’un satellite orbitant autour de la terre = 800 Km (GPS, télédétection, surveillance) Altitude de la station spatiale internationale ISS = : environ 300 Km (relativement proche de la terre) 1ere mission sur mars = Viking - 1975 Mission actuelle = Phoenix - 2008 Future mission = Spacecraft - 2009 Un grande étape sera franchie lors qu'un vaisseau pourra revenir de mars, chargé d'échantil- lons de matériaux.

Q u e lq u e s c o m p lé m e n ts s u r le s e ff e ts p o s s ib le s d e la lu n e (n o n p ro u v é s à l ’h e u re a c tu e ll e )

Lune montante/descendante … En jardinage, certaines personnes attachent une grande importance à la lune. En Lune montante, la sève se concentre plus dans les parties aériennes, augmentant ainsi l’activité végétative à ce niveau. Il faut donc à ce moment là, privilégier les actions de jardinage comme la greffe et la récolte des fruits. En revanche, en Lune descendante, la sève se concentre préférentiellement dans les raci- nes. C'est le moment de pratiquer des activités comme le repiquage, la taille, le rempotage et le labour. Pour déterminer si la lune est descendante ou montante, choisissez une nuit (exception faite de celle correspondant à la nouvelle lune) et observez la position de la lune dans le ciel. Re- pérez bien son emplacement par rapport à un élément fixe du paysage (un poteau, une clô- ture le toit de votre maison.). Le lendemain, mais deux heures plus tard, observez à nouveau la lune en vous plaçant au même endroit que la veille, et en vous aidant de votre repère fixe. Si la lune apparaît plus haute, elle est montante. Si elle semble plus basse, elle est descendante. La lune est montante pendant environ 13 jours et descendante pendant le même temps Ceci n'a rien à voir avec croissante ou décroissante Il y a deux mouvements lunaires : 1) Lune croissante lorsqu’après la nouvelle lune, celle-ci réaparait en petit croissant jusqu'à la pleine lune et décroissante de la pleine lune à la prochaine nouvelle lune. Ce mouvement s'effectue sur une période de 29 jours 12 h 44'. 2) Le second mouvement est + complexe à expliquer. Disons que la lune est montante dans la période où son orbite apparente est plus élevée que la veille (lune + haute dans le ciel). Lorsque la lune redescend vers l'horizon, elle est descendante.

Figure : influence de la lune sur les marées terrestres. Situation A : Le soleil (1) et la lune (3) exercent des forces de gravitation opposées (5) sur les objets situés sur l’écorce terrestre (dont les océans), ce qui a pour effet de légèrement déformer la surface du globe (marées hautes) Situation B : Les forces ne sont plus opposées, donc leur influence est moindre, les marées sont plus faibles. Toutefois, l’influence de la lune sur les marées ne représente que quelques % du phéno- mène complet. N’exagérons donc pas l’influence de la lune sur les objets terrestres ….

C o m m e n t c o n s tr u ir e l e s g ra p h iq u e s r e p ré s e n ta n t le s p h é n o m è n e s d ’é c li p s e s :

1 – Exemple de l’éclipse de Soleil a) on part du principe que l’hypothèse simplificatrice qui consiste à dire que les rayons du soleil qui arrivent sur terre sont parallèles. On les représente donc par des faisceaux de lu- mière ouverts (divergents) b) On considère donc le soleil comme une source de lumière étendue et que chaque point de sa surface se compose comme une source ponctuelle Ce qui amène à la construction graphique suivante :

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2 – Exemple de l’éclipse de Lune (construction similaire à l’éclipse de soleil, sauf que la terre étant beaucoup plus grosse que la lune, la zone de pénombre n’est pas située sur la lune) 3 – Schéma relatif aux cycles lunaires : la phase de nouvelle lune La Lune possède un diamètre de 3480 kilomètres, soit environ le quart de celui de la Terre. Elle tourne autour de notre planète à une distance moyenne de 384000 kilomètres, sur une orbite légèrement inclinée par rapport au plan de l'écliptique. La Lune tourne sur elle-même en un peu plus de 27 jours. Un phénomène remarquable est le fait que cette période de rotation soit exactement égale à la période de révolution sidérale de la Lune, c'est-à-dire le temps mis par notre satellite pour effectuer un tour complet autour de la Terre et se retrouver à la même position dans notre ciel. L'égalité entre ces deux va- leurs est la raison pour laquelle nous observons toujours la même face de la Lune. L'égalité entre les périodes de rotation et de révolution sidérale trouve son origine dans le fait que la Lune n'est pas parfaitement sphérique mais légèrement allongée. La force de gravitation de la Terre est en conséquence capable d'influencer la rotation la Lune sur elle-même et a pu par le passé forcer l'axe d'élongation lunaire à s'aligner dans la direction Terre-Lune. Depuis que ce résultat a été atteint, l'élongation de la Lune est bloquée dans notre direction et le satellite nous présente donc toujours la même face. Plan écliptique = Plan contenant l’orbite de la terre autour du soleil (Les 8 planètes sont dans ce plan)