___________________________________________________________________________________________________ Thème n°1 : l’Univers 1

Objectifs :

- Appréhender l’immensité de l’Univers - Conclure sur les moyens nécessaires pour aller explorer des exoplanètes - Réinvestir des connaissances acquises lors du chapitre.

I. Où pourrait-on aller dans l’Univers ? (60 min)

Après avoir visité l’Univers et rencontré certains objets célestes qui le composent, posons-nous la question de savoir sur lequel de ces objet nous pourrions espérer aller pour y vivre … en répondant aux questions suivantes :

1. Une nouvelle unité de distance : « l’année lumière » ou « l’année de lumière ».

1.1. Rappeler la définition de l’année de lumière vue en cours.

1.2. Quelle est la relation entre la vitesse (célérité) de la lumière, la distance parcourue (d) et la

durée du parcours (∆t) ?

1.3. Quelle est la valeur de la vitesse de la lumière dans le vide ?

1.4. Convertir 1 al en km et exprimer le résultat en écriture scientifique.

2. L’immensité de l’Univers ….

2.1. Concernant les distances qui séparent les objets célestes :

En vous répartissant le travail, compléter les lignes correspondantes du tableau 1 en justifiant vos

calculs.

2.2. Concernant les durées qu’il faut envisager pour atteindre ces objets célestes :

2.2.1. Compléter la quatrième ligne du tableau 1 en justifiant vos calculs.

2.2.2. En sachant qu’une sonde spatiale, hors de la gravité terrestre, peut avoir une vitesse

de 5000 km/h, soit environ 1,400 km/s compléter la cinquième ligne du tableau 1 en

justifiant vos calculs.

3. Bilan : Répondre à la question posée en détaillant vos propos …

II. Prolongement : (25 min)

Pour mieux se rendre compte de cette immensité, mettons l’Univers « à portée de main » !

1. Imaginons que la distance Terre-Mars soit de 1,0 cm ! A quelle distance se trouveraient les différents objets célestes étudiés précédemment ? Compléter la première ligne du tableau 2. 2. Si vous réalisiez une maquette présentant les différents corps célestes étudiés, et que vous vouliez montrer à vos camarades le déplacement du vaisseau pour aller de la Terre vers un de ces corps, à quelle vitesse devriez-vous le déplacer sur la maquette ?

� A la vitesse d’un petit rongeur (environ 1,4 km/h)

� A la vitesse d’un escargot (environ 1,4 m/h)

� A la vitesse d’un escargot borgne et fiévreux ! (environ 14 cm/h)

Justifier votre réponse.

Chapitre 1 : « Où pourrait-on aller dans l’Univers ? »

___________________________________________________________________________________________________ Thème n°1 : l’Univers 2

Fiche de synthèse

Tableau 1 : L’immensité de l’Univers

Tableau 2 : L’Univers « à portée de main »

Corps céleste Mars Neptune Proxima du Centaure

Epsilon Eridani Andromède

Type

Planète

Planète Etoile

Exoplanète

Galaxie

Distance Terre-Corps céleste en année lumière (al)

4,3 al 10 al 2,6.106 al

Distance Terre-Corps céleste en kilomètre (km)

78 millions de km 850 millions de km

Ordre de grandeur de ces distances en mètre

1011 m

Durée du voyage en minutes dans le cas où le vaisseau se déplace à la

vitesse de la lumière

Durée du voyage en années dans le cas où le vaisseau se déplace à la

vitesse d’une sonde

Corps céleste Mars Neptune Proxima du Centaure

Epsilon Eridani Andromède

Distances Terre-Corps céleste 1,0 cm

Vitesse du vaisseau …