Ecole Centrale du BucarestModule d’enseignement interdisciplinaire

2010-2011

Le thème général

L’astronomie et les mystères du ciel

La problématique

Comment les nouveaux moyens Comment les nouveaux moyens d’observation astronomique relèvent-ils d’observation astronomique relèvent-ils

les mystères du ciel?les mystères du ciel?

Le sous-thème

Le Soleil - Centre de notre vie

La problématique La problématique Dans quelle mesure l’Évolution Dans quelle mesure l’Évolution des moyens d’observation est des moyens d’observation est

parvenue a refléter l’influence de parvenue a refléter l’influence de celui-ci?celui-ci?

Le plan 1.Le Soleil-Une petite histoire

2.Le Soleil-Présentation générale2.1 Structure interne du Soleil2.2Composition chimique

3.Les moyens d’observation du Soleil 3.1Les lunettes astronomiques et les télescopes 3.2Les radiotélescopes 3.3Le télescope spatial Hubble(HST) 4.Le Soleil en ondes 4.1 Ultraviolet 4.2 Infrarouge 4.3 X-Ray 4.4 La lumière 4.5 Les micro-ondes 5.Satelites utilises pour observer le Soleil 6.Le produit final 7.La bibliographie

1.Le soleil-présentation généraleUne petite histoire

Les premières observation du spectre solaire ont été réalisées lorsque Fraunhofer découvrit les raies d’absorption en 1814-1815.Les premières observation spectrales d’étoiles n’ont été réalisées qu’en 1862-1863 par William Huggins et Angelo Secchi

2.1 Structure interne du SoleilLe Soleil

Diamètre 1 390 000 kmMasse 1.989x1030 kgTempérature 5800-15millions°C

2.2Composition chimiqueHydrogène 73,46 %Hélium 24,85 %Oxygène 0,77 %Carbone 0,29 %Fer 0,16 %Néon 0,12 %Azote 0,09 %Silicium 0,07 %Magnésium 0,05 %Soufre 0,04 %

3.Les moyens d’observation du Soleil3.1 Les lunettes astronomiques et les

télescopesLa lunette astronomique est le premier moyen d’observation de l’univers que l’homme a découvert. Elle est l’ancêtre du télescope. Dans sa conception, elle utilise des lentilles convexes comme objectif et comme oculaire.

Contrairement à celle-ci, le télescope utilise un miroir ( concave ou convexe ) comme objectif. Il lui faut également un deuxième miroir car, en effet, les faisceaux lumineux traversent entièrement le télescope pour être ensuite réfléchis par le premier miroir sur le second qui sert à dévier les rayons lumineux vers l’oculaire.

3.2 Les radiotélescopes

• Un radiotélescope est un télescope spécifique utilisé en radioastronomie pour capter les ondes radioélectriques émises par les astres. Ces ondes radio, bien que plus ou moins prédites par certains physiciens comme Thomas Edison et Oliver Lodge, ne sont véritablement découvertes qu'au début des années 1930 par Karl Jansky lorsqu'il cherche l'origine de certaines interférences avec les transmissions radio terrestres.• Les radiotélescopes sont utilisés en fonction des longueurs d'ondes, pour l'étude du Soleil ou d’autres.

Le Réseau Décamétrique de Nançay (NDA) est dédie a l’étude des environnements magnétises et ionises des planètes (principalement Jupiter) et du Soleil.

Le Radiohéliographe de Nançay (NRH)observe le Soleil de façon quotidienne et simultanée en 5 longueurs d’onde (0.7 m a 2 m, soit 450 a 150 MHz).

3.3Le télescope spatial Hubble

(HST)• • Caractéristiques du télescope Hubble:• Organisation-Agence Spatiale Européenne / NASA • Masse - 11 000 kg• Lancement -24 avril 1990• Télescope:• Longueur d'onde :visible, ultraviolet, proche infrarouge • Instruments:

• ACS (Advanced Camera for Surveys) - installé en 2002• NICMOS (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer) - installé en 1997• STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) : installé en 1997• WFC3(Wide Field Camera 3) - installé en 2009• COS(Cosmic Origins Spectrograph ) - installé en 2009

Le Soleil en ondes

4.1Ultraviolet-SOHO( SOlar and Heliospheric Observatory)

λ=19,5nm λ=30,4 nm

4.2Infrarouge : NSO( National Solar Observatory)

λ < 10nm

4.3 X-ray: Yohkoh

4.4 La lumière –onde visible

Qu'est-ce que nous avons nommé «la lumière visible» peut être divisé en deux catégories: la lumière blanche et la lumière filtrée

Lumière filtrée (on observe la cromosphere)

Le filtre H-alpha λ= 656,3nm

Le filtre Calcium K λ=393,4nm

Le filtre H-alpha(lumière rouge)

λ=656 nm

4.5Les micro-ondesλ =1,7 cm

5.Satélites utilises pour observer le Soleil

• Pioneer 5 - (Mars 11, 1959) • Pioneer 6 – Etats Unis Probe Solaire - 63.4 kg - (Décembre 16, 1965 - Présent) • Pioneer 7 - Etats Unis Probe Solaire - 63 kg - (Aout 17, 1966 - ?) • Pioneer 8 - Etats Unis Probe Solaire - 63 kg - (Décembre 13, 1967 - Présent) • Pioneer 9 - Etats Unis Probe Solaire - 63 kg - (Novembre 8, 1968 - Mars 3, 1987) • Skylab - Etats Unis Station Spatiale - (Mai 26, 1973) • Explorer 49 - Etats Unis Probe Solaire - 328 kg - (Juin 10, 1973) • Helios 1 – Allemagne de Ouest & Etats Unis Probe Solaire - 370 kg - (Décembre 10, 1974 -

1975) • Solar Maximum Mission - Etats Unis Probe Solaire - (Février 14, 1980) • Hubble(HST)- 24 avril 1990• Yohkoh - Etats Unis/Angleterre/Japon Probe Solaire - (Aout 31, 1991) • Helios 2 - Allemagne de Ouest & Etats Unis Probe Solaire - (Janvier 16, 1976) • Ulysses – Etats Unis & Europe Solar Flyby - 370 kg - (Octobre 6, 1990) • SOHO – Probe Solaire d’Europe - (Décembre 12, 1995) • Genesis – Etats Unis Vent Solaire Retour des échantillons - 8 Aout 2001

6.Le produit final

*un affiche

7.La bibliographie• http://skilan.pagesperso-orange.fr/SOLEIL/soleil-page-etude.htm• http://jm.dutertre.free.fr/Information%20sur%20les%20planetes.htm• http://system.solaire.free.fr/sytsolairechiffre.htm• http://www.curiosphere.tv/ressource/18736-le-systeme-solaire• http://www.le-systeme-solaire.net/modules.php?name=syssol&page=soleil –• http://skilan.pagesperso-orange.fr/SOLEIL/soleil-page-histoire.htm• http://skilan.pagesperso-orange.fr/SOLEIL/soleil-page-intro.htm• http://mp01.free.fr/systsol/systsol.htm• http://www.solarviews.com/eng/craft2.htm#sun • http://soi.stanford.edu/science/obs_prog.html • http://www.educnet.education.fr/orbito/pedago/soleil/soleil2.htm• http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/31/99/39/PDF/Cedric_DV.pdf • http://pgj.assoc.pagespro-orange.fr/Hubble.htm• http://www.astroclubmarsan.net/telescopehubble.htm • *Le sisteme solaire revisite,Eyrolles 2006,Mathiew Barthelemy,Emmanuel Desvoivres,Sylvain doute,Alain

Herique,Wlodek Kofman,Jean Lilsten,Eric Qwirico,Bernard Schmitt,Sous la direction de Jean Lilensten• *Astronomie sous la direction de Philippe de COTADIERE,Larousse 1994• *L’astronomie pour tous, Frammarion 2001, Jean-Louis Heudon

• Le group de travail Rosu Daniela Stan Cristian Vasile Raluca Ana-Maria Urda Mihai Les matières impliques Physique Chimie L’épuipe pédagogique Ileana Patrichi -professeur de physique Maria Popescu -professeur de mathématiques Svetlana Bodnaras -professeur de français Angela Ditu -professeur de français