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VVOOYYAAGGEE AAUU CCŒŒUURR DDUU SSYYSSTTEEMMEE SSOOLLAAIIRREE
SSOOMMMMAAIIRREE FFIICCHHEESS PPEEDDAAGGOOGGIIQQUUEESS
Education scientifique : Sciences expérimentales
FICHE 1 : L’ORIGINE DE L’UNIVERS
FICHE 2 : LA COMPOSITION DE L’UNIVERS
FICHE 5 : LE SOLEIL
FICHE 6 : LES MAILLONS DE LA CHAÎNE UNIVERS
FICHE 7 : PLANETES* ROCHEUSES – PLANETES* GAZEUSES
FICHE 8 : LES PLANETES* DE NOTRE SYSTEME SOLAIRE
FICHE 8 bis : LES PLANETES* DE NOTRE SYSTEME SOLAIRE
FICHE 9 : L’EVOLUTION DE LA TERRE
FICHE 10 : LES SAISONS
FICHE 11 : LA LUNE, UN SATELLITE* NATUREL
FICHE 12 : LES ECLIPSES*
FICHE 16 : L’EXPLORATION DE L’ESPACE
FICHE 18 : LE QUIZ DE L’ESPACE
FICHE 19 : VIVRE LA-HAUT
Mathématiques FICHE 4 : NOTRE SYSTEME SOLAIRE
FICHE 17 : PROBLEME DE DISTANCE
Maîtrise du langage : FICHE 3 : LES ELEMENTS DE L’UNIVERS
FICHE 13 : LE PROCES DE PLUTON
FICHE 15 : LES MOTS DE L’EXPLORATION SPATIALE
FICHE 20 : JULES VERNE ET L’ESPACE
FICHE 21 : A LA CONQUÊTE DE L’UNIVERS
Histoire :
FICHE 14 : LES DIFFERENTES VISIONS DE L’UNIVERS
LEXIQUE
CORRIGE
Chaque fiche comporte un objectif pédagogique et la référence aux programmes du cycle 3 (notée RP).
*Les mots suivis d’un astérisque sont définis dans le lexique.
DOCUMENTATION A L’USAGE DES ENSEIGNANTS
La création de l’univers :
On parle souvent du Big Bang comme du début de notre Univers. En l’état actuel des connaissances
scientifiques, il est difficile de préciser la nature même du Big Bang. Ce n’est pas une réelle explosion. Il faut
plutôt l’envisager comme un changement d’état des éléments qui constituaient précédemment l’Univers. C’est
plus la limite de nos connaissances scientifiques sur l’histoire de l’Univers que son réel commencement.
Le Big Bang a eu lieu il y a 13,7 milliards d’années. Une immense concentration d’énergie s’est
déployée. Quelques secondes après, les particules atomiques (protons, neutrons et électrons) sont apparues.
Cela a continué pendant des centaines de milliers d’années, finissant par former des atomes d’hydrogène et
d’hélium.
Un million d’années plus tard, des nuages froids de poussières et de gaz se sont constitués (des
nébuleuses). 100 millions d’années après le Big Bang , sous l'action de la gravitation, ces nuages se sont
condensés. Ils ont donné naissance aux premières galaxies dans lesquelles sont nées les premières proto-étoiles.
Le système solaire :
Notre galaxie, la Voie Lactée, est une galaxie spirale. Notre système solaire se trouve à l’extrémité d’un de
ses bras spiraux. Il est né il y a 4,55 milliards d'années d’une nébuleuse (reste d'une supernova – étoile géante).
Les particules se sont mises à tourner et à s'attirer les unes aux autres. A force de tourner, ce nuage s'est
échauffé et au centre, la matière s'est contractée sur elle-même, ce qui a donné naissance à une étoile, notre
Soleil.
Les abords de l'étoile se trouvaient à des températures élevées mais les régions lointaines du disque
étaient dans un froid glacial. En un million d'années les noyaux des planètes gazeuses (Jupiter, Saturne, Uranus
et Neptune) se sont formés. Puis ils ont attiré le gaz restant dans la nébuleuse. Si elles ont une taille décroissante
par rapport à leur distance du Soleil, c'est que le disque de la nébuleuse est de moins en moins dense à mesure
que l'on s'éloigne du Soleil, donc Saturne dispose de moins de gaz que Jupiter, Uranus moins que Saturne, et
Neptune moins qu'Uranus. En même temps les températures se sont refroidies aux abords du Soleil et des corps
sur orbite sont nés. Tous ces fragments se sont ensuite agglomérés les uns aux autres et ont formé les planètes
rocheuses.
Pendant au moins un milliard d'années, ces corps ont été soumis à un bombardement très violent de
météorites, restes de la nébuleuse.
Pendant longtemps, le système solaire était composé du Soleil et de 9 planètes. Mais après la découverte
de la dernière planète, Pluton, en 1930, les astronomes ont découvert d’autres corps célestes assez semblables.
La question s’est alors posée de savoir s’il fallait allonger la liste des planètes du système solaire ou affiner la
définition d’une planète. C’est la deuxième proposition qui a été retenue lors de l'assemblée générale de l'Union
Astronomique Internationale (UAI) réunie en août 2006. Une planète doit respecter 3 conditions : être en orbite
autour du Soleil, avoir une forme sphérique et avoir éliminé tout corps se déplaçant sur son orbite. Or, Pluton et
les autres corps découverts ne satisfont pas la 3ème
condition. Ils sont aujourd’hui considérés comme des
planètes naines.
Le système solaire compte aujourd’hui en tout 8 planètes. Il y 4 planètes rocheuses
(Mercure, Vénus, la Terre et Mars) et 4 planètes gazeuses (Jupiter, Saturne, Uranus et
Neptune). Les planètes gazeuses ou encore géantes gazeuses sont composées d’un noyau
rocheux entouré d’hydrogène et d’hélium. L’atmosphère y est très épaisse, il est impossible d’y
vivre. Autour du Soleil, entre Mars et Jupiter, gravite une ceinture d'astéroïdes : ce sont des blocs de roche qui
tournent autour du Soleil. Des comètes sont aussi en orbite autour du Soleil. Ce sont des blocs de roche glacés
attirés par le Soleil qui viennent certainement de la ceinture de Kuiper ou du nuage de Oort, au delà de Neptune.
Dans leur déplacement, elle dégage du gaz qui brûle à l’approche du Soleil, c’est ce qu’on appelle leur
chevelure, elle est visible depuis d’autres planètes. Leur course les amène parfois à frôler les autres corps
célestes, elles peuvent alors être attirées par celui-ci. La plupart du temps, elles se désagrègent dans leur
atmosphère mais lorsqu’elles sont gigantesques, elles deviennent des projectiles qui peuvent s’écraser au sol :
des météorites.
Mais il faut savoir que la plus grande partie du système solaire, tout comme de l’univers, est
essentiellement composée de vide.
Le Soleil :
C’est une énorme boule de gaz brûlants en mouvement. Il a un diamètre de 1 392 000 km
(109 fois celui de la Terre). A l’échelle des étoiles, il n’est pas très grand, c’est une étoile naine.
Il est la principale source d'énergie, de lumière et de chaleur dans le système solaire, ce qui a
permis la vie sur Terre. L'énergie solaire se crée profondément dans le noyau du Soleil. La
température y est de 15 000 000 °C à 20 000 000 °C et c’est là que les réactions nucléaires qui
créent la lumière ont lieu. Ces réactions provoquent la fusion d’hydrogène pour former de
l’hélium. Cette transformation dégage de l’énergie qui se dissipe par rayonnement. C’est la
photosphère, couche située en dessous de la surface du Soleil, qui nous renvoie la lumière. Sur
la chromosphère, surface du Soleil, la température est plus faible : 6 000 °C.
Le Soleil est parvenu à la moitié de sa vie, il est âgé d’environ 4,5 milliards d’années.
Petit à petit, il épuise ses réserves d’hydrogène. A la fin de sa vie, il grossira pour atteindre à
peu près 200 fois sa taille et deviendra une naine rouge. Les planètes les plus proches seront
pulvérisées, seules les planètes les plus éloignées résisteront. Il explosera et formera une naine
blanche, une étoile à peine plus grosse que la Terre. Enfin, il deviendra une naine noire, une
étoile morte.
Mercure :
C’est la planète la plus petite (4 880 kilomètres de diamètre) et la plus proche du Soleil
(58 millions de kilomètres). Sa température varie de –150 °C à 400 °C. Elle tourne autour du
Soleil en 88 jours. Sa proximité avec le Soleil la surchauffe durant le jour mais la nuit, il y
règne un froid glacial ! Sa surface est rocheuse, couverte de cratères et d’un sol poudreux. Elle
a conservé les traces d'impacts qui se sont produits au centre de la nébuleuse solaire lors de la
formation du Système solaire il y a 4,50 milliards d'années. Il se pourrait que il y ait de la glace
située à l'intérieur de cratères en permanence à l'ombre et proches des pôles, où il doit faire
assez froid pour qu'elle subsiste sur de longues périodes.
Vénus :
C’est la planète la plus brillante et la plus chaude car la température peut y atteindre 500 °C. Avec un
diamètre de 12 103 kilomètres, elle égale presque la Terre. Elle se trouve à 108 millions de kilomètres du
Soleil, elle tourne autour de lui en 225 jours. Son atmosphère est surtout constituée d’oxyde de carbone et elle
est parcourue par d’épais nuages d’acide sulfurique qui ne se dissipent jamais pour laisser passer la lumière du
Soleil. Sa surface, toujours sombre, est sèche et rocheuse avec de profondes crevasses et des volcans éteints.
Vénus a une particularité : elle tourne à l'envers. Contrairement aux autres planètes, sur Vénus, le Soleil
se lève à l'ouest et se couche à l'est. Cela pourrait être dû à une collision avec un autre astre il y a très
longtemps. Les astronomes pensent aussi à une autre hypothèse : il y a des millions d'années, comme le Soleil a
beaucoup réchauffé son atmosphère, celle-ci s'est épaissie et avec l'effet de marée que Vénus a subi, sa rotation
sur elle-même s'est arrêtée et s'est effectuée en sens inverse.
Vénus a beaucoup intéressé les astronomes. Une vingtaine de sondes y ont été envoyées. Elle est aujourd’hui
bien connue des astronomes.
La Terre :
Elle est située à 150 millions de kilomètres du Soleil. Son diamètre est de 12 750
kilomètres. Sa période orbitale est de 365 jours 6 heures 9 minutes et 9,5 secondes. Elle tourne
à la vitesse moyenne de 29,79 km par seconde soit à plus de 100 000 km/h. Elle a un satellite :
la Lune. Sa durée de rotation est de 23 h 56 minutes et 30 secondes.
Mars :
A 228 millions de kilomètres du Soleil, elle accomplit un tour d’orbite en 687 jours. Elle
est 2 fois plus petite que la Terre avec un diamètre de 6 794 kilomètres. La température ne
monte presque jamais au dessus de 0 °C. Elle est en moyenne de –53 ° C. Par manque d’eau
sous forme liquide, tout vie y est impossible.
Rouge à cause de ses roches colorées par la rouille, c’est un désert rocheux qui possède
des calottes glaciaires à ses deux pôles. Tous les volcans y sont éteints, mais elle possède le
sommet le plus haut du système solaire : le Mont Olympus, qui culmine à 27 kilomètres de
hauteur. La planète rouge a 2 satellites : Phobos et Deimos.
Jupiter :
Elle se trouve à 778 millions de kilomètres du Soleil. Elle a un diamètre de 142 800 km,
soit 11 fois la taille de la Terre. Sa période orbitale est de 12 ans environ. La température à la
surface du noyau est de 2 000 °C. Grâce à sa force de gravitation, elle peut dévier la trajectoire
des astéroïdes et des comètes qui s'approchent trop près d'elle. C'est la raison pour laquelle deux
groupes d'astéroïdes, nommés " les Troyennes ", gravitent autour d’elle.
Jupiter dégage plus d'énergie dans l'espace qu'elle n'en reçoit du Soleil, mais elle ne la
produit pas comme le Soleil (par fusion nucléaire) car elle est trop petite et son noyau trop
froid. Cette chaleur interne produit de profonds courants de convection jusque dans les couches
liquides de Jupiter et elle est sans doute responsable des mouvements complexes des nuages
(tempêtes et tourbillons). La pression y est si forte qu’un astronaute qui s’y poserait serait
immédiatement écrasé.
Comme toutes les planètes gazeuses, Jupiter possède des anneaux et de nombreux
satellites (63 sont connus) dont Europa, recouvert d’un immense océan de glace. Sous la glace,
il se pourrait que l’eau soit présente en grande quantité.
Saturne :
Elle se trouve à 1 milliard 430 millions de kilomètres du Soleil, elle en fait le tour en 29
ans. Son diamètre est de 120 660 kilomètres. C’est la planète la moins dense de tout le système
solaire. Si on la jetait à l'eau, elle flotterait ! La température y est de –130 °C en surface et de +
8 000 °C à 30 000 kilomètres de profondeur.
Comme Jupiter, elle dégage plus d'énergie dans l'espace qu'elle n'en reçoit du Soleil. Des
vents violents y soufflent à plus de 1 800 km/h, on y a plusieurs fois observé des tempêtes. Ses
anneaux minces et plats sont composés de milliards de débris de roches et de glace. Les
astronomes pensent que ce seraient des débris de satellites. Mais si l'ensemble des anneaux
était comprimés en un seul corps, il ne ferait pas plus de 100 km ! Elle possède 60 satellites
connus. Le plus important se nomme Titan, il est entouré d’un épais brouillard rendant difficile
son observation.
Uranus :
Située à 2 milliards 870 millions de kilomètres du Soleil, elle mesure 51 200 kilomètres
de diamètre. Elle met 84 ans pour exécuter un tour d’orbite. Elle possèderait un petit noyau
solide entourée d’une atmosphère gazeuse. Sa composition comporte en plus de l’hydrogène et
de l’hélium du méthane, ce qui lui donne une couleur vert-bleutée. La température moyenne à
la surface des nuages est de -220 °C.
Elle est la seule planète gazeuse à ne pas posséder de source de chaleur interne. Elle est
entourée de 13 anneaux plus petits que ceux de Saturne, ils ne sont pas visibles depuis la Terre
et n’ont été découverts qu’en 1977. 29 satellites tournent autour d’Uranus, les plus connus sont
Miranda, Ariel, Umbriel, Titania et Obéron. Ses grands satellites sont d’immenses blocs de
glace. Il se pourrait que les anneaux d’Uranus soient le résultat de la collision d’un astéroïde
avec une des lunes d’Uranus.
Neptune :
Elle est distante de 4 milliards 500 millions de kilomètres du Soleil. Son diamètre est de
49 600 kilomètres. Sa période orbitale est de 165 ans. Tout comme Uranus, son atmosphère
comporte du méthane, elle est donc vert-bleutée. Elle est perturbée par des vents soufflant à
plus de 2 200 km/h Sa température avoisine les – 200 °C.
Neptune a environ une dizaine d'anneaux très minces, composés de poussières et de
cailloux. Elle possède 13 satellites. Seul Triton est un réel satellite. Les autres sont des
astéroïdes capturés. La surface de Triton est gelée, la température y est de – 230°C.
Pluton et les planètes naines :
Déchu de son statut de planète, Pluton a rejoint le groupe des planètes naines. Ce sont des
corps qui suivent la plupart du temps une orbite autour du Soleil, mais qui recoupe celui d’une
planète. La majorité de ces corps est constituée de roche et de glace. On connaît aujourd’hui
Xena, Xérès, Charon, Varuna, Quaoar et Sedna. Aucun de ces objets transneptuniens n’est
considéré comme une planète.
Exoplanètes :
Les exoplanètes sont des planètes n'appartenant pas à notre système solaire qui tournent
autour d'une autre étoile. La première exoplanète fut découverte en 1995 autour d’une étoile
située dans la constellation de Pégase. La plus proche connue se trouve à 15 années-lumière et
la plus lointaine à 253 années-lumière (Une année-lumière est la distance parcourue par la
lumière en un an. La lumière parcourt 300 000 km/s. 1 année lumière = 300 000 km x 60 sec x
60 min x 24 h x 365 j = 9 460 milliards 800 millions de kilomètres).
La planète Terre :
Formation :
Il y a 4,5 milliards d’années, lors de la création du système solaire, la Terre s’est formée
en attirant les poussières et gaz autour d’elle et est devenue sphérique. Au début de son histoire
c’était une boule froide de 4 300 km de diamètre. Le bombardement météorique qu’elle a subi a
augmenté sa taille et entraîné une hausse de température. Elle est alors devenu une boule en
fusion qui, petit à petit, s’est refroidie. Dans ce magma, des éléments ont commencé à s’unir
pour donner naissance aux minéraux. Les éléments les plus lourds, comme le fer et le nickel, se
sont enfoncés vers le centre pour former le noyau, alors que les autres, plus légers, sont
remontés vers la surface pour former la croûte terrestre.
Il y a 4,2 milliards d’années, la jeune croûte terrestre était sillonnée de failles, de fissures,
résultat des chocs des météorites. Ainsi, les gaz riches en vapeur d’eau se sont échappés et se
sont condensés en nuages. Mais la pluie qui tombait s’évaporait immédiatement car la
température des roches était encore trop élevée. Petit à petit, les roches se sont solidifiées et la
température s’est abaissée. L’eau a pu commencer à remplir les cuvettes et les bassins creusés
par les chutes de météorites. La lave sur la surface s’est solidifiée, c’est ainsi que se sont
formées les mers et les terres primordiales, il y a 3,8 milliards d’années.
La Terre n’était pas encore protégée par l’atmosphère, elle était alors agressée par les
rayons du Soleil et cela ne permettait aucune vie. Cependant, en faisant leur apparition, les
algues bleues, capables d’effectuer la photosynthèse, ont rejeté de l’oxygène. C’est ainsi que
l’atmosphère actuelle s’est formée.
La croûte terrestre est divisée en plaques. Au départ elle était sans doute composée de
quatre masses continentales, qui se sont ensuite déplacées pour former un seul continent : la
Pangée. Enfin, les masses se sont séparées peu à peu pour devenir les continents que nous
connaissons aujourd’hui.
Structure :
Au centre de la Terre se trouve le noyau, composé de deux parties :
- le noyau interne, solide, composé essentiellement de fer et de nickel,
- le noyau externe, constitué de fer, nickel et souffre à l’état liquide.
Autour du noyau, il y a le manteau, il représente les 4/5ème
du volume de la Terre. Il se
divise en trois parties : le manteau profond, l’asthénosphère et le manteau supérieur qui forme
avec la croûte terrestre la lithosphère.
La croûte terrestre est l’enveloppe externe de la Terre, il existe la croûte océanique (sous
les océans) et la croûte continentale (sous les continents).
L’atmosphère empêche la planète de devenir trop chaude ou trop froide et la protège des
rayons du Soleil. C’est un mélange de gaz. Plus on se rapproche du sol, plus l’air se charge en
eau, ce qui est essentiel pour le maintien de la vie. L’atmosphère est partagée en 5 étages :
- La troposphère (jusqu’à 12 kilomètres d’altitude) : elle comprend l’air que nous respirons et
les nuages.
- La stratosphère (de 12 à 50 kilomètres d’altitude) : c’est là que se situe la couche d’ozone qui
absorbe les rayons ultraviolets nuisibles provenant du Soleil. On y trouve aussi les ballons
météorologiques qui surveillent les déplacements des masses nuageuses.
- La mésosphère (de 50 à 80 kilomètres d’altitude) : les températures y descendent à – 100 °C.
La densité de l’air est faible mais elle permet tout de même de brûler la plupart des météorites
qui y pénètrent.
- La thermosphère ( de 80 à 600 kilomètres d’altitude) : c’est la zone qui absorbe les radiations
ultra-violettes. La température augmente de nouveau, atteignant 1 300 °C.
- L’exosphère : l’air se fait de plus en plus rare et finit par se diluer dans le vide de l’espace.
C’est la zone de quasi vide absolu.
Les planètes et la mythologie :
Les planètes empruntent leur nom à la mythologie romaine. Les Romains ont en fait
transposé en latin les légendes mythologiques inventées par les Grecs.
Jupiter (Zeus) : Maître du Ciel, Zeus est le souverain des dieux. Il règne sur les dieux et les
hommes, sur terre et dans le ciel. Il brandit la foudre pour manifester sa colère. Il règle les
saisons, les jours, commande au tonnerre, aux nuages et à la pluie. Il est le fils du titan Cronos.
Vénus (Aphrodite) : C’est la déesse de l’amour. Nulle femme, nulle déesse ne l’égale en
beauté. Elle est la fille de Zeus et de la déesse Dionée.
Mercure (Hermès) : Fils de Zeus et de la nymphe Maia, c’est le Dieu le plus rusé, le plus
ingénieux, le plus rapide et le plus impertinent aussi. En signe de rapidité, il porte à ses
chevilles de petites ailes, le caducée, qui deviendra le symbole de la médecine.
Pluton (Hadès) : C’est le dieu des morts, son royaume, ce sont les enfers. Frère de Zeus, il est
redouté des mortel, des héros et même des autres dieux. ! Le mot « Pluton » signifie riche. Son
domaine est aussi celui des mines de pierres et des métaux précieux.
Mars (Arès) : Dieu de la guerre, il est le fils de Zeus et de son épouse Héra. Il encourage les
combattants au combat, leur insuffle la haine de l’ennemi, le désir de tuer. Il exaspère les
passions, déchaîne la violence et se réjouit du sang versé, contrairement à sa sœur Athéna,
déesse de la guerre mais adversaire de la violence.
Neptune (Poséidon) : Maître des mers, des fleuves et des sources, c’est le détenteur de la pluie
et de la sécheresse. Avec son trident il déclenche les tremblements de terre et les raz de marée.
Frère aîné de Zeus, c’est un dieu très puissant.
Saturne (Cronos ou Kronos) : C’est un titan qui a épousé sa sœur Rhéa. Il est le père de Zeus.
Dossier élaboré par Juliette Fournier - professeur des écoles
Pour La Cicadelle - 14 boulevard d'Aulnay 93250 VILLEMOMBLE - 01.56.63.01.04
L’ORIGINE DE L’UNIVERS
FICHE 1
Objectif : Connaître les différentes étapes de la création de l’Univers
(RP : Maîtrise du langage : Sciences expérimentales : traiter une information complexe comprenant du texte.
Sciences expérimentales : le Ciel et la Terre : le système solaire et l’Univers).
Remets les différentes étapes de la formation de l’Univers et du système solaire dans
l’ordre chronologique : découpe les vignettes et colle-les dans l’ordre. Aide-toi des mots en gras.
Remarques : - La naissance et l’expansion de l’Univers puis du système solaire est une notion complexe
mais essentielle à la compréhension des phénomènes de l’espace. Dans l’activité, on peut
privilégier la structure logique de l’enchaînement des phrases (reprise en début de phrase de
l’information finale de la phrase précédente exprimée par les mots en gras).
- En l’état actuel des connaissances scientifiques, il est difficile de préciser la nature même du
Big Bang.
E- Il y a 13,7 milliards
d’années, une
formidable
concentration d’énergie
s’est déployée : c’est le
Big Bang.
A- Juste après le Big
Bang un nuage de gaz
et de poussières (une
nébuleuse) s’est
formé, il y faisait des
milliards de degrés.
D- Les amas
d’étoiles* se sont
condensés pour
former des
galaxies*.
G- Au sein de la
nébuleuse* , les
poussières et gaz
se sont regroupés
et ont formé des
amas d’étoiles.
F- Une ces galaxies*,
la Voie Lactée, est
composée de
milliards d’étoiles*
qui tournent autour
du centre.
I- Une des étoiles* de
la Voie Lactée a
explosé et l’onde de
choc a atteint un
nuage de gaz et de
poussières.
B- Au cœur de ce
nuage, des gaz se
sont amassés et ont
formé un noyau : le
Soleil.
H- Il y a 4,6 milliards
d’années, les poussières
et gaz restants se sont
regroupés autour du
Soleil, formant des gros
rochers.
C- Ces gros
rochers sont peu à
peu devenus des
planètes* : le
système solaire est né !
LA COMPOSITION DE L’UNIVERS
FICHE 2 Objectif : Connaître les différents éléments de l’Univers.
(RP : Maîtrise du langage : Sciences expérimentales : traiter une information complexe comprenant des images, des schémas.
Sciences expérimentales : le Ciel et la Terre : le système solaire et l’Univers).
Place sur le schéma les mots suivants : Univers, vide, planète*, galaxie*, Voie Lactée, Soleil, système solaire, orbite*.
Attention certains mots peuvent être utilisés plusieurs fois.
4-
1-
2-
5-
6-
7-
3-
10-
9- 8-
LES ELEMENTS DE L’UNIVERS
FICHE 3
Objectif : Connaître la définition des termes importants des éléments de l’Univers.
(RP : Maîtrise du langage : Sciences expérimentales : utiliser les connaissances et le lexique spécifique des
sciences dans les différentes situations didactiques mises en jeu).
Place les mots selon les définitions :
1- Sphère de gaz très chauds et en fusion, qui constitue une réserve d’énergie.
2- Etoile* de petite dimension et moyennement lumineuse (ex : Le Soleil).
3- Nuage de gaz et de poussières.
4- Bloc de roche qui tourne autour du Soleil.
5- Bloc de roche glacé attiré par le Soleil et qui rejette du gaz en se déplaçant.
6- Bloc rocheux qui tourne autour d’une planète* ou d’une étoile*.
7- Morceau de roche qui tombe à la surface d’une planète*, d’une étoile*, d’un satellite*…
8- Ensemble d’étoiles*, de poussières, de gaz et de planètes* isolés dans l’espace (ex : La
Voie Lactée).
9- Formidable déploiement d’énergie à l’origine de l’expansion de l’Univers.
10- Sphère qui tourne autour du Soleil et qui n’a pas d’obstacle dans sa course.
11- Trajet en forme d’ellipse décrit par un corps céleste* ou un objet autour d’un autre
corps.
10
2 6 9
8
1 4
3
11
5
7
BANQUE DE MOTS :
PLANETE*
ETOILE*
COMETE*
ASTEROÏDE*
METEORITE*
SATELLITE*
BIG BANG
NAINE*
ORBITE*
NEBULEUSE*
GALAXIE*
NOTRE SYSTEME SOLAIRE
FICHE 4
Objectif : Connaître la position par rapport au Soleil des planètes du système solaire et leurs caractéristiques principales.
(RP : Maîtrise du langage : Sciences expérimentales : traiter une information complexe comprenant des images, des schémas.
Sciences expérimentales : le Ciel et la Terre : le système solaire et l’Univers).
1) Sur le schéma de la page suivante, place les Planètes* au bon endroit, grâce à leur distance par rapport au Soleil.
Tu peux t’aider en reportant ci-dessous les distances dans l’ordre croissant :
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
2) Vérifie ta réponse en associant sur le schéma à chaque planète* son diamètre.
3) Classe maintenant les planètes* de la plus petite à la plus grosse.
Diamètres : ……………………………………………………………………………………………………………………………………..
Planètes* : ……………………………………………………………………………………………………………………………………….
Activité complémentaire : Tracer sur le schéma le trajet d’une sonde du Soleil à certaines planètes choisies et calculer le temps nécessaire
pour les atteindre, sachant qu’une sonde parcourt en moyenne 40 000 km en une heure. Cela permet de travailler la proportionnalité et
éventuellement les conversions (heures – jours – semaines…). Cela peut aussi rendre plus concret pour les élèves l’éloignement des corps
célestes entre eux.
TERRE SATURNE URANUS MERCURE VENUS NEPTUNE MARS JUPITER
Distance au Soleil en
millions de km 150 1 430 2 870 58 108 4 500 228 778
TERRE SATURNE URANUS MERCURE VENUS NEPTUNE MARS JUPITER
Diamètre en km 12 750 120 000 51 200 4 880 12 103 49 600 6 790 143 000
LE SOLEIL
FICHE 5
Objectifs : Connaître la composition, le rôle et l’évolution du Soleil dans le système solaire.
(RP : Sciences expérimentales : le système solaire et l’Univers : savoir que la Terre et les planètes tournent
autour du Soleil selon des trajectoires quasiment circulaires).
1/ La création du Soleil :
Place les mots au bon endroit : nuage – nuage de poussières et de gaz – étoile – noyau de gaz
– 4,6 milliards d’années
Il y a environ ….……………………..…., dans la Voie Lactée, une …………… a explosé.
L’onde de choc a atteint un ………………………………… . Dans ce …………………., les
poussières et gaz se sont amassés et ont formé un ……………………………… : le Soleil.
2/ Le Soleil au centre du système solaire :
Place les mots au bon endroit : orbite – 109 – gaz – ellipse – chromosphère* – énergie –
lumière
Il est ………. fois plus gros que la Terre. Grâce à son cœur nucléaire, c’est une formidable
source d’……………….. . Les ………….. explosent et l’énergie ainsi produite remonte à la
surface (la ……………………….) et produit la …………………. que nous pouvons voir.
Les planètes sont en ………………… autour du Soleil : elles décrivent une ……………….… .
3/ Sa composition :
a- Colorie : - en rouge le noyau*,
- en orange la photosphère* (couche
qui nous renvoie la lumière).
- en jaune la chromosphère* (surface
du soleil).
b- Trace à la surface des arches de feu et des
tourbillons de feu.
c- Complète le schéma avec le bon mot :
noyau* – chromosphère* - photosphère*
4/ Son évolution et sa fin :
Place les mots au bon endroit : grossira – géante* rouge – 5,5 milliards d’années – hydrogène
– naine* noire – naine* blanche – planètes*
Le Soleil n’est pas éternel ! Dans …………………….. il aura épuisé ses réserves
d’…………………... . Il ………..……… de plus en plus pour atteindre 200 fois sa taille : il
deviendra une ………………..……. . Les ……..………… les plus proches seront pulvérisées.
Il finira par exploser et former une …………………… (une étoile à peine plus grosse que la
Terre). Enfin, elle deviendra une …………………..….. : une étoile* morte.
a- …………..
c- …………..
b- …….….
LES MAILLONS DE LA CHAÎNE UNIVERS
FICHE 6
Objectif : Connaître la nature des principaux éléments de l’Univers.
(RP : Maîtrise du langage : Sciences expérimentales : traiter une information complexe comprenant des
tableaux.
Sciences expérimentales : le Ciel et la Terre : le système solaire et l’Univers).
1/ Retrouve les bonnes définitions, et place les dans le tableau :
2/ Coche la bonne réponse quand c’est possible pour chaque corps céleste*:
NOMS
GALAXIE*
Définition :
ETOILE*
Définition :
PLANETE*
Définition :
SATELLITE*
Définition :
MARS
LUNE
SOLEIL
JUPITER
VOIE LACTEE
TITAN
SIRIUS
PLUTON
3/ Barre l’intrus et explique ton choix:
a) Vénus, Terre , Lune, Uranus, Jupiter ………………………………………………
b) Neptune, Pluton, Mars, Mercure, Saturne ………………………………………………
c) Vénus, Terre, Mercure, Neptune, Mars ………………………………………………
d) Neptune, Uranus, Saturne, Mars, Jupiter ………………………………………………
A- Sphère de
gaz très chauds,
en fusion et qui
constitue une
réserve
d’énergie.
B- Bloc rocheux
qui tourne
autour d’une
planète*.
D- Ensemble
d’étoiles*, de
poussières, de
gaz et de
planètes* isolé
dans l’espace.
C- Sphère qui
tourne autour du
Soleil et qui n’a
pas d’obstacle
dans sa course.
PLANETES GAZEUSES PLANETES ROCHEUSES
FICHE 7
Objectif : Connaître la composition et les points communs de chaque type de planète .
(RP : Sciences expérimentales : le Ciel et la Terre : le système solaire et l’Univers).
Ex : La Terre Ex : Jupiter
1/ Complète les schémas avec les mots : 1/ Complète les schémas avec les mots :
Manteau, noyau*, lithosphère* Atmosphère* d’hydrogène gazeux, noyau*
2/ Retrouve les points communs pour chaque type de planète* :
PLANETES* ROCHEUSES : PLANETES* GAZEUSES :
h- Les plus éloignées du Soleil
b- Les plus proches du Soleil a- De nombreux satellites*
e- Des anneaux*
i- Pas d’anneaux*
c- Peu ou pas de
satellites*
g- Une atmosphère* fine ou
pas d’atmosphère
f- Une atmosphère* volumineuse d- Une surface solide
PLANETES* ROCHEUSES PLANETES* GAZEUSES
ROCHEUSES
a-…………….
b-………….
c-…………….
a-…………….
b-…………….
LES PLANETES DE NOTRE SYSTEME SOLAIRE
FICHE 8
Objectif : Connaître la représentation et les caractéristiques des planètes rocheuses du système solaire.
(RP : Maîtrise du langage : Sciences expérimentales : traiter une information complexe comprenant du texte.
Sciences expérimentales : le Ciel et la Terre : le système solaire et l’Univers).
Associe à l’illustration le nom et la description de chaque planète* de notre système
solaire.
1/ LES PLANETES* ROCHEUSES
Noms :
La Terre, Vénus, Mercure, Mars
Descriptions :
a) Elle est parsemée de nombreux cratères. C’est la plus petite planète. Sa température est
très élevée car c’est la plus proche du Soleil.
b) C’est une planète* voilée : sa surface se trouve sous un brouillard permanent. Elle est
presque aussi grosse que la Terre. Elle a très peu de cratères.
c) C’est la planète* bleue. Elle est gorgée d’eau. A sa surface, les océans côtoient les
continents.
d) C’est la planète* rouge. Elle est deux fois moins grosse que la Terre. La surface est
constituée de cratères et de volcans.
I
Nom : …………………
Description : ……….
II
Nom :
…………………
Description :
…………………
III
Nom :
…………………
Description :
…………………
IV
Nom : …………………
Description : ……….
LES PLANETES DE NOTRE SYSTEME SOLAIRE
FICHE 8 bis
Objectif : Connaître la représentation et les caractéristiques des planètes gazeuses du système solaire.
(RP : Maîtrise du langage : Sciences expérimentales : traiter une information complexe comprenant du texte.
Sciences expérimentales : le Ciel et la Terre : le système solaire et l’Univers).
Associe à l’illustration le nom et la description de chaque planète* de notre système
solaire.
2/ LES PLANETES* GAZEUSES
Noms :
Neptune , Jupiter, Uranus, Saturne
Descriptions :
a) C’est la plus grosse planète* du système solaire. Ses gaz irrespirables y provoquent des
tempêtes visibles depuis l’espace et empêchent les sondes de pénétrer dans son
atmosphère*.
b) Sur cette planète*, il y a de fortes tempêtes de gaz . Ses anneaux* sont constitués de
milliards de grains de roche, de poussières et de glace. En orbite* autour d’elle, ils
tournent sans cesse. Ils sont visibles depuis la Terre. Elle a comme satellite* Titan.
c) C’est une sphère gazeuse autour d’un petit noyau* solide. Ses anneaux* ne sont pas
visibles depuis la Terre, mais dans l’espace, on peut facilement les observer.
d) Elle est de la même taille qu’Uranus. C’est la planète* la plus ventée. Un de ses
satellites* s’appelle Triton.
I
Nom : ………………………………
Description : ……………………….
II
Nom :
…………...
Description :
………..….
III
Nom : ………………
Description :
………………...…….
IV
Nom :
.…………...
Description :
..………..….
L’EVOLUTION DE LA TERRE
FICHE 9
Objectif : Connaître le grandes étapes de la formation de la Terre.
(RP : Maîtrise du langage : Sciences expérimentales : traiter une information complexe comprenant du texte.
Science expérimentales : Unité et diversité du monde vivant : les grandes étapes de l’histoire de la Terre).
Replace dans l’ordre chronologique les étapes de la création de la Terre :
B- Les gaz et
poussières qui
tournaient autour
du Soleil se sont
rassemblés et ont
formé un gros bloc
de roche.
E- Le bloc a grossi
en attirant toutes
les poussières et
gaz autour de lui et
est devenu
sphérique : notre
planète* est née.
A- Le magma* qui
se trouvait au
centre de la Terre
est remonté par les
volcans.
C- Les gaz rejetés
par le magma ont
formé la pluie qui
a formé l’océan
originel.
Il y a 4,6
milliards
d’années
Il y a 4 ,5
milliards
d’années
Il y a 3,8
milliards
d’années
D- La vie s’est
développée dans
les océans.
Il y a 4,3
milliards
d’années
Il y a 4,4
milliards
d’années
LES SAISONS
FICHE 10
Objectif : Comprendre l’influence du Soleil dans l’enchaînement des saisons et dans la durée du jour .
(RP : Sciences expérimentales : Le Ciel et la Terre : Observation méthodique de phénomènes quotidiens et de
quelques manifestations de l’activité de la Terre dont l’évolution de la durée du jour au cours des saisons).
a- Quelle est la saison 1 dans l’hémisphère* nord ? Pourquoi ?
…………………………………………………………………………………………………….
b- Quelle est la saison 2 dans l’hémisphère* nord ? Pourquoi ?
…………………………………………………………………………………………………….
c- Quelle est la saison 3 dans l’hémisphère* nord ? Pourquoi ?
…………………………………………………………………………………………………….
d- Quelle est la saison 4 dans l’hémisphère* nord ? Pourquoi ?
…………………………………………………………………………………………………….
e- Pourquoi fait-il toujours nuit au pôle nord à la position B :
…………………………………………………………………………………………………….
f- Place sur le schéma les quatre moments importants de l’année dans l’hémisphère nord :
équinoxe* de printemps solstice* d’été solstice* d’hiver équinoxe* d’automne
SAISON 1
SAISON 4 SAISON 3
SAISON 2
C
A
B
A
A
A
D
A
LA LUNE, UN SATELLITE NATUREL
FICHE 11
Objectif : Connaître les étapes de la formation de la lune et ses différentes phases.
(RP : Maîtrise du langage : Sciences expérimentales : traiter une information complexe comprenant du texte.
Sciences expérimentales : Le Ciel et la Terre : Le système solaire et l’Univers).
1/ La création de la lune :
a- Replace les images dans l’ordre chronologique :
b- Associe à chaque image la bonne description :
1- Un astéroïde* percute la Terre. 2- Le reste des roches commence tourner autour de la Terre.
3- Les morceaux se rassemblent peu à peu. 4- La Lune est en orbite* autour de la Terre.
5- Le noyau* de l’astéroïde* est absorbé par la Terre.
2/ Les différentes phases de la lune :
Place les images manquantes selon la vision qu’on a de la Lune sur Terre.
A- B- C- D-
A- B- C- D- E-
6-
7- 8-
1- 5-
4-
3-
2-
LES ECLIPSES
FICHE 12 Objectif : Connaître les conditions des éclipses.
(RP : Maîtrise du langage : Sciences expérimentales : traiter une information comprenant des schémas.
Sciences expérimentales : Le Ciel et la Terre : Observation méthodique de phénomènes quotidiens et de
quelques manifestations de l’activité de la Terre comme la lumière et les ombres).
Lorsque le Soleil éclaire un corps, ses rayons longent la surface du corps directement et en se croisant :
1- L’éclipse* de soleil :
a- Place la lune sur le schéma afin d’avoir une éclipse* totale de soleil. Lune :
b- Trace les rayons du soleil à l’aide du modèle.
c- Colorie en noir : le cône d’ombre*.
2- L’éclipse* de lune :
a- Place la lune sur le schéma afin d’avoir une éclipse* de lune. Lune :
b- Trace les rayons du soleil à l’aide du modèle.
c- Colorie en noir : le cône d’ombre*.
3- Que se passerait-il si la Lune était plus loin de la Terre ? si elle était plus petite ?
…………………………………………………………………………………………………….
Remarque : Le but de la question 3 est de faire comprendre que les éclipses totales sont le
résultat du fait que la Lune se trouve 400 fois plus proche de la Terre que le Soleil et qu’elle est
400 fois plus petite que le Soleil.
SOLEIL
TERRE
SOLEIL
Orbite de la Lune
Orbite de la Lune
TERRE
LE PROCES DE PLUTON
FICHE 13 Objectif : Comprendre un article précisant la définition d’une planète.
(RP : Maîtrise du langage : Sciences expérimentales : lire et comprendre un ouvrage documentaire de niveau
adapté, portant sur l’un des thèmes au programme.
Sciences expérimentales : le Ciel et la Terre : le système solaire et l’Univers).
le 24 août 2006
Pluton quitte le système solaire ! Lors d'une réunion, les astronomes du monde entier viennent de décider que Pluton n'était plus l'une des planètes du système solaire. En effet, les astronomes du monde entier réunis à Prague, en République tchèque, lors d'un congrès viennent d'annoncer que le système solaire ne compte plus que 8 planètes*. Les planètes appartenant à notre système solaire, c'est-à-dire tournant autour du Soleil, ont été découvertes au fil du temps à l’aide des outils pour observer l’espace (comme le télescope). Ainsi Pluton, la 9e planète du système solaire n'a été découverte qu'en 1930. Cette planète est très différente des autres. Elle n'est ni une planète rocheuse comme Mars, Mercure, la Terre ou Vénus, ni une planète gazeuse comme Jupiter, Neptune, Saturne ou Uranus. Pluton est un objet céleste* d'un autre type, comme Xena ou Cérès, d’autres corps célestes* découverts plus tard. Aussi les astronomes ont décidé, plutôt que d'ajouter des objets célestes* différents au groupe des planètes, de définir plus précisément ce qu’est une planète. Cela ne suffit pas de tourner autour du Soleil ! Il faut bien sûr que le corps céleste soit une sphère* mais qu’il ait aussi éliminé tout autre corps se déplaçant sur son orbite*. Or, Pluton et les autres corps découverts n’ont pas « fait le ménage autour d’eux » ! Ils rencontrent parfois des obstacles dans leur course autour du Soleil. Pluton, Cérès et Xena seront maintenant appelés des planètes* naines.
1) Selon l’article, quelle est la définition d’une planète* ?
…………………………………………………………………………………………………….
2) Combien y a-t-il de planètes* dans le système solaire depuis le 24 août 2006 ?
…………………………………………………………………………………………………….
3) Quelle planète* a perdu son statut de planète* ?
…………………………………………………………………………………………………….
4) Quelle condition ne remplissait-elle pas?
…………………………………………………………………………………………………….
5) Quel genre de corps céleste* est-ce aujourd’hui ?
…………………………………………………………………………………………………….
LES DIFFERENTES VISIONS DE L’UNIVERS
FICHE 14
Objectif : Connaître l’évolution des différentes représentations de l’Univers.
(RP : Maîtrise du langage : Histoire : comprendre un document historique simple (document iconographique) en relation au programme).
A l’aide des illustrations, remplis le tableau suivant :
Nom du groupe
ou personne Epoque
Numéro
représentation Description de la représentation
Babyloniens Il y a 6000 ans
Indous Il y a 4000 ans
Mythologie
Grecque
Vers le VIIIème
siècle avant J.C.
Ptolémée II
ème siècle
après J.C.
Copernic XVI
ème siècle
après J.C.
1/ 2/ 3/ 4/ 5/
LES MOTS DE L’EXPLORATION SPATIALE
FICHE 15
Objectif : Connaître la définition des termes importants de l’exploration de l’espace.
(RP : Maîtrise du langage : Sciences expérimentales : utiliser les connaissances et le lexique spécifique des
sciences dans les différentes situations didactiques mises en jeu).
Place les mots selon les définitions :
1- Occupant européen d’un vaisseau spatial.
2- Occupant russe d’un vaisseau spatial.
3- Véhicule réutilisable pour différentes missions en orbite* autour de la Terre.
4- Instrument servant à observer l’espace.
5- Occupant américain d’un vaisseau spatial.
6- Engin placé par un vaisseau en orbite* autour d’une planète*.
7- Nom du 1er satellite* placé autour de la Terre en 1957.
8- Engin non habité servant à étudier les corps célestes*.
9- Absence apparente de pesanteur*.
10- Véhicule à moteurs à réaction se propulsant hors de l’atmosphère*.
11- Force exercée par un astre* sur un objet.
12- Science qui étudie l’espace.
13- Véhicule en orbite* autour de la Terre qui accueille des astronautes* pour des séjours courts
4
1 5
2
6
7
10
8
3 11
9
12
13
BANQUE DE MOTS :
SATELLITE*
FUSEE*
SONDE*
IMPESANTEUR*
NAVETTE SPATIALE*
COSMONAUTE*
ASTRONAUTE*
SPATIONAUTE*
STATION ORBITALE*
ASTRONOMIE*
TELESCOPE*
SPOUTNIK
GRAVITE*
L’EXPLORATION DE L’ESPACE
FICHE 16
Objectif: Connaître les principales étapes de l’exploration de l’espace.
(RP : Maîtrise du langage : Sciences expérimentales : traiter une information comprenant un tableau.
Sciences expérimentales : le Ciel et la Terre : le système solaire et l’Univers).
Replace au bon endroit dans le tableau :
NOMS / PARTICIPANTS :
Laïka ; Jean-Loup Chrétien; Mir ; Spoutnik 1 ; Neil Armstrong et Edwin Aldrin
MISSIONS : Premier voyage hors du système solaire ; Premier homme dans l'espace ; Lancement de la
première fusée* européenne ; Première femme cosmonaute* ; Premier touriste spatial ;
Amarrage d'une navette américaine à la station soviétique Mir
DATES NOMS DE MISSION
PARTICIPANTS
NATIONALITE MISSIONS
1 1957 ……………………… Soviétique Mise en orbite* du premier
satellite* artificiel.
2 1957 …………………….. Soviétique Premier être vivant dans l’espace.
3 1961 Youri Gagarine Soviétique ……………………………………
4 1963 Valentina Terechkova Soviétique ……………………………………
5 1969 …………………….. Américaine Premiers hommes à fouler le sol de
la Lune.
6 1970 Venera 7 Russe Première sonde* sur le sol
vénusien.
7 1976 Viking 1 Américaine Première sonde* à se poser sur
Mars.
8 1979 Ariane 1 « Européenne » ……………………………………
9 1982 …………………….. Française Premier vol d'un spationaute*
français.
10 1986 …………………….. Soviétique Mise sur orbite* de la première
station spatiale.
11 1995 Atlantis Américaine ……………………………………
12 1998 ISS (International Spatial
Station)
Début de la construction de la
Station Spatiale* Internationale.
13 2001 Dennis Tito Américaine ……………………………………
14 2004 Voyager 1 Américaine ……………………………………
PROBLEME DE DISTANCE
FICHE 17 Objectif : Résoudre un problème de proportionnalité.
(RP : Mathématiques : résoudre, dans des cas simples, des problèmes relevant de la proportionnalité en
utilisant les propriétés de linéarité, ou un coefficient).
Voici les distances de la Terre aux autres planètes* du système solaire :
Planètes Eloignement de la Terre
Mercure 80 000 000
Vénus 41 000 000
Mars 56 000 000
Jupiter 590 000 000
Saturne 1 200 000 000
Uranus 2 600 000 000
Neptune 4 350 000 000
1) Une sonde spatiale se déplace à 40 000 km/h.
a) Combien de temps mettra-t-elle pour aller de la Terre à Mercure ?
…………………………………………………………………………………………………….
b) Remplis le tableau suivant :
c) Trouve le temps mis par la sonde pour atteindre chaque planète du système solaire. N’oublie
pas de convertir les heures en jours ! (rappel : 1 jour = 24 heures).
Planètes Eloignement de la Terre Temps mis par la sonde
Mercure 80 000 000 ……. h = ……. j
Vénus 41 000 000 ……. h = ……. j
Mars 56 000 000 ……. h = ……. j
Jupiter 590 000 000 ……. h = ……. j
Saturne 1 200 000 000 ……. h = ……. j
Uranus 2 600 000 000 ……. h = ……. j
Neptune 4 350 000 000 ……. h = ……. j
2) Imaginons qu’un avion puisse aller dans l’espace. Il parcourt 900 km en 1 heure.
Combien de temps mettra-t-il pour atteindre Mars ?
…………………………………………………………………………………………………….
3) La lumière se déplace à la vitesse de 300 000 km par seconde.
En combien de temps atteint-elle la Terre depuis le Soleil ?
(Rappel : la Terre se trouve à 150 000 000 kilomètres du Soleil).
…………………………………………………………………………………………………….
Vitesse de la
sonde
Eloignement
de la Terre
1 h ………. h
40 000 km 80 000 000 km X ….….. : ….…..
: ….…..
LE QUIZZ DE L’ESPACE
FICHE 18 Objectif : Vérifier les connaissances acquises sur le système solaire et l’Univers.
(RP : Sciences expérimentales : le Ciel et la Terre : le système solaire et l’Univers).
1- L’univers :
Coche la bonne réponse :
2- La conquête de l’espace :
Pour chaque affirmation, coche vrai ou faux :
AFFIRMATIONS VRAI FAUX
1- Les Soviétiques ont été les premiers à voyager dans l’espace.
2- Le premier être vivant à avoir voyagé dans l’espace était un homme.
3- L’un des premiers hommes avoir marché sur la Lune s’appelait
Lance Armstrong.
4- Les Américains ont été les premiers à marcher sur la Lune.
5- Il existe une station spatiale* internationale, toujours habitée.
6- Si on a assez d’argent, on peut voyager dans l’espace.
7- Les hommes ont exploré la surface de Mars.
8- On peut passer ses vacances sur une autre planète.
Une galaxie est un ensemble de : 1
A- planètes.
B- satellites.
C- milliards d’étoiles.
La plus grosse planète du système
solaire est :
5
A- Neptune.
B- Uranus.
C- Jupiter.
La Voie Lactée est : 2
A- une étoile.
B- une galaxie.
C- une planète.
La planète rouge est : 6
A- Mars.
B- le Soleil.
C- Vénus.
Notre système solaire comporte : 3
A- 9 planètes.
B- une infinité de planètes.
C- 8 planètes.
La planète la plus proche du Soleil
est :
7
A- la Terre.
B- Mercure.
C- Vénus.
La durée de vie de notre Soleil est : 4
A- à peu près 10 milliards d’années.
B- à peu près 5 milliards d’années.
C- l’éternité.
La Terre est : 8
A- une planète rocheuse.
B- une planète gazeuse.
C- un satellite.
VIVRE LA-HAUT
FICHE 19
Objectif : Comprendre l’impact de la recherche spatiale sur Terre.
(RP : Maîtrise du langage : Sciences expérimentales : traiter une information complexe comprenant du texte.
Sciences expérimentales : Le Ciel et la Terre : Le système solaire et l’Univers).
1- Vivre là-haut :
Barre ce que tu ne pourrais pas faire dans l’espace :
a- Boire dans un verre.
b- Faire la cuisine.
c- Dormir dans un lit vertical.
d- Prendre une douche ou un bain.
e- Lancer un objet sans qu’il ne tombe.
f- Faire une figure digne d’un gymnaste olympique.
g- Sortir du vaisseau sans combinaison.
2- Les avancées technologiques au service de notre quotidien :
On peut parfois se demander quel rôle ont les recherches dans l’espace. Aujourd’hui, nous
utilisons sur Terre, parfois quotidiennement, certaines inventions créées pour aller dans
l’espace !
Relie chaque invention à son utilisation sur Terre :
Utilisation sur Terre
Invention spatiale
A- Revêtement anti-rayure des poêles. 1- Matériaux utilisés pour les
propulseurs de fusée.
B- Fauteuil roulant léger. 2- Matériaux ultra-légers équipant les
satellites.
C- Couverture de survie en aluminium. 3- Matériau absorbant situé à
l’intérieur des combinaisons spatiales.
D- Textile ignifugé (qui ne brûle pas)
utilisé sur les combinaisons des
pompiers.
4- Matériau qui protège les satellites
des chocs.
E- Couches-culottes. 5- Holter : machine qui contrôle les
battements de cœur des astronautes.
F- Electrocardiogramme. 6- Film plastique aluminé réfléchissant
les ondes radio sur les satellites.
G- Freins du TGV. 7- Textile pare-flamme qui protège
contre les rayonnements du soleil.
JULES VERNE ET L’ESPACE
FICHE 20
Objectif : Mettre en relation textes et images pour aboutir à la conclusion demandée.
(RP : Lire : mettre en relation les textes lus avec les images.
Ecrire : rédiger un récit en se faisant clairement comprendre).
1- Trouve les points communs entre l’œuvre de Jules Verne et la réalité de la mission
Apollo 11 en complétant le tableau ci-dessous :
Œuvres de Jules Verne Réalité Forme du
projectile
envoyé
Lieu du
lancement
Durée du
trajet jusqu’à
la Lune
Equipement
pour les
voyageurs
2- L’œuvre de Jules Verne a-t-elle précédé la réalité ? …………………………………………………………………………………………………….
3- A ton tour, imagine comment les hommes atteindront Mars, et ce qu’ils y découvriront.
A- Le canon destiné à lancer le projectile devait être établi dans
un pays situé entre 0 et 28 degrés de latitude nord ou sud, afin
de viser la Lune au zénith. On fit choix d'un emplacement situé
dans la Floride. Le boulet devait être animé d'une vitesse
initiale de douze mille yards à la seconde. Il devait rencontrer la
Lune quatre jours après son départ.
Un Français demanda à s'enfermer dans un boulet afin
d'atteindre la Lune et d'opérer une reconnaissance du satellite
terrestre. La proposition fut acceptée. On modifia la forme du
boulet. Il devint cylindro-conique.
On garnit cette espèce de wagon aérien de ressorts puissants
et de cloisons qui devaient amortir le contrecoup du départ. On
le pourvut de vivres pour un an, d'eau pour quelques mois, de
gaz pour quelques jours. Un appareil automatique fabriquait et
fournissait l'air nécessaire à la respiration des trois voyageurs.
D’après Jules Verne : De la Terre à la Lune, 1865
Capsule du module
Apollo
Projectile Columbiad
de Jules Verne
Mission Apollo 11 :
Elle est composée de deux vaisseaux spatiaux: le module Columbia et le module Eagle. Columbia regroupe
le système de propulsion et les stocks (carburant, électricité, nourriture, eau).
A bord du vol Apollo, il y a trois astronautes : N. Armstrong, E. Aldrin et M. Collins.
La mission est lancée depuis le Centre spatial Kennedy en Floride. La fusée décolle le 16 juillet 1969 à
13h32 et alunit le 20 juillet 1969 à 20h17.
Lorsque les astronautes sortent du vaisseau, ils portent un scaphandre spatial : il contient un genre de sac à
dos qui fournit l’oxygène, élimine le gaz carbonique, relie les appareils d’alimentation et permet de
communiquer avec le vaisseau spatial.
B-
C-
A LA CONQUÊTE DE L’UNIVERS
FICHE 21 Objectif : Comprendre un article scientifique. Ecrire la suite d’un texte en respectant les contraintes d’écriture.
(RP : Maîtrise du langage : Sciences expérimentales : lire et comprendre un ouvrage documentaire, de niveau
adapté, portant sur l’un des thèmes au programme.
Ecrire : rédiger une suite en cohérence avec le texte lu ).
1) Pourquoi les humains devront-ils un jour quitter la Terre ?
……………………………………………………………………………………….……………
2) Où pourront-ils s’installer (3 réponses) ?
……………………………………………………………………………………….……………
3) Dans combien de temps les astronautes iront-ils sur Mars ?
……………………………………………………………………………………….……………
4) Comment les hommes pourront-ils faire pour aller d’étoile en étoile ?
……………………………………………………………………………………….……………
5) Nous sommes en 2 500. Un savant répond à la question posée par un journaliste : « Que
s’est-il passé dans la conquête de l’espace depuis l’an 2000 ? »
Imagine sa réponse en expliquant les nouvelles inventions spatiales et les découvertes faites
dans l’Espace.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Devrons-nous quitter la terre ?
Il faudra un jour quitter la Terre car le poids de l'homme sur la planète va encore augmenter. Pour aller où ?
Dans le système solaire, ce n'est pas facile. Certes, sur Europe (satellite de Jupiter), il y a un vaste océan, et sur
Mars, il y a peut-être des réserves d'eau souterraines. Nous pourrons aller sur Mars dans trente ans.
Mais seuls de petits groupes pourront s'y installer. A très long terme, il faudra aller vers d’autres étoiles. C'est
incontournable. Pioneer et Voyager vont mettre 80 000 ans pour atteindre l'étoile la plus proche. Mais dans un
siècle ou deux, nous irons plus vite et plus loin.
Si l'on parvient à construire des vaisseaux plus rapides, il ne faudra que mille an pour aller d'étoile en étoile.
C'est beaucoup, mais peut-être pourra-t-on allonger notre durée de vie grâce à la génétique. Nous pourrions
utiliser une congélation contrôlée, qui permettrait de rallonger encore la durée des voyages.
On peut imaginer que dans cinq cents ans, l'homme aura visité toutes les planètes du système solaire. Ce qui est
dur, c'est de quitter la Terre, d'aller sur Mars. Après, ce sera plus facile. Il pourra y avoir des petits campements
sur différentes planètes du système solaire et sur certains astéroïdes. Il faudrait entre deux et vingt millions
d'années pour s'installer sur toutes les planètes de la Galaxie.
D’après Alfred Vidal-Madjar Astrophysicien, CNRS, Institut d'astrophysique de Paris.
LEXIQUE
Anneau : Nuage de matière en forme de cercle qui entoure certaines planètes.
Apesanteur : Voir impesanteur.
Astéroïde : Bloc de roche qui tourne autour du Soleil.
Astre : Corps céleste naturel.
Astronaute : Occupant américain d’un vaisseau spatial.
Astronomie : Science qui étudie les corps célestes.
Atmosphère : Couche gazeuse constituant l’enveloppe externe d’un corps céleste.
Chromosphère : Surface du Soleil
Comète : Bloc de roche glacé attiré par le Soleil et qui rejette du gaz en se déplaçant.
Cône d’ombre : Ombre en forme de cône projetée par un corps céleste dans la direction opposée à celle du
Soleil.
Corps (ou objet) céleste : Tout objet relatif à l’espace.
Cosmonaute : Occupant russe d’un vaisseau spatial.
Eclipse : Disparition temporaire d’un astre, due à son passage dans l’ombre d’un autre.
Equinoxe : Epoque de l’année où la durée du jour est égale à la durée de la nuit.
Etoile : Sphère de gaz très chauds et en fusion, qui constitue une réserve d’énergie.
Fusée : Véhicule à moteurs à réaction se propulsant hors de l’atmosphère.
Galaxie : Ensemble d’étoiles, de poussière, de gaz et de planètes isolés dans l’espace (ex : La Voie Lactée).
Gravité : Force exercée par un astre sur un objet.
Hémisphère : Moitié du globe terrestre séparée de l’autre par l’équateur.
Impesanteur : Absence apparente de pesanteur.
Lithosphère : Couche de la Terre comprenant la croûte terrestre et une partie du manteau supérieur.
Magma : Roche en fusion qui se forme à l’intérieur de la Terre.
Météorite : Morceau de roche qui tombe à la surface d’une planète, d’une étoile, d’un satellite…
Naine : Etoile de petite dimension et moyennement lumineuse (ex : Le Soleil).
Navette spatiale : Véhicule réutilisable pour différentes missions en orbite autour de la Terre.
Nébuleuse : Nuage de gaz et de poussières.
Noyau : Partie centrale d’une planète.
Orbite : Trajet en forme d’ellipse décrit par un corps céleste ou un objet autour d’un autre corps.
Pesanteur : Tendance des objets à tomber au centre d’un astre (vers son noyau).
Photosphère : Couche du Soleil, située sous la chromosphère, qui nous renvoie la lumière produite.
Satellite : 1- Bloc rocheux qui tourne autour d’une planète ou d’une étoile.
2- Engin placé par un vaisseau en orbite autour d’une planète.
Spationaute : Occupant européen d’un vaisseau spatial.
Solstice : Epoque de l’année où la durée du jour, ou de la nuit, est maximale.
Sonde : Engin non habité servant à étudier les corps célestes.
Station orbitale ou spatiale: Véhicule en orbite autour de la Terre qui accueille des astronautes pour des
séjours courts.
Télescope : Instrument servant à observer l’espace.
CCOORRRRIIGGEE
FICHE 1: Dans l’ordre chronologique : E-A-G-D-F-I-B-H-C.
FICHE 2 : 1- Galaxie 2- Univers 3- Vide 4- Galaxie 5- Voie lactée 6- Système solaire 7- Système solaire
8- Planète 9- Orbite 10- Soleil
FICHE 3 : 1-Etoile 2-Naine 3-Nébuleuse 4-Astéroïde 5-Comète 6-Satellite 7-Météorite 8-Galaxie 9-Big
Bang 10-Planète 11-Orbite.
FICHE 4 : De la plus proche à la plus éloignée : Mercure (58), Vénus (108), Terre (150), Mars (228), Jupiter
(778), Saturne (1 430), Uranus (2 870), Neptune (4 500) - De la plus petite à la plus grosse : Mercure (4 880),
Mars (6 790), Vénus (12 103), Terre (12 750), Neptune (49 600), Uranus (51 200), Saturne (120 000), Jupiter
(143 000). Activité complémentaire : quelques exemples : Terre : 3 750 h = 156 j – Saturne :35 750 h = 1 490 j
= 4 ans.
FICHE 5 : 1/ 4,6 milliards d’années – étoile – nuage de poussières et de gaz – nuage – noyau de gaz. 2/ 109
– énergie – gaz – chromosphère – lumière – orbite – ellipse. 3/ a- chromosphère, b- noyau, c- photosphère.
4/ 5,5 milliards d’années – hydrogène – grossira – géante rouge – planètes – naine blanche – naine noire.
FICHE 6 : 1/ Galaxie : D ; Etoile : A ; Planète : C ; Satellite : B 2/ Galaxie : Voie Lactée – Etoile : Soleil,
Sirius – Planète : Mars, Jupiter - Satellite : Lune, Titan - Pluton est un intrus. 3/ a) Lune : satellite, les autres
sont des planètes. b) Pluton : planète naine, les autres sont des planètes. c) Neptune : planète gazeuse éloignée
du Soleil, les autres sont des planètes rocheuses plus proches du Soleil. d) Mars : planète rocheuse proche du
Soleil, les autres sont des planètes gazeuses éloignées du Soleil.
FICHE 7 : 1/ Planètes rocheuses : a-noyau, b-manteau, c-lithosphère – Planètes gazeuses : a-noyau, b-
atmosphère 2/ Planètes rocheuses : b, c, d, g, i Planètes gazeuses : a, e, f, h.
FICHE 8 : I-Vénus-b ; II-Mercure-a ; III-Mars-d ; IV-Terre-c
FICHE 8bis : I-Saturne-b ; II-Neptune-d ; III-Jupiter-a ; IV-Uranus-c
FICHE 9 : B - E - A - C – D
FICHE 10 : a- L’été car grâce à l’inclinaison de la Terre c’est le moment où l’hémisphère nord est le plus
proche du Soleil. b- L’automne car l’hémisphère nord est un peu plus éloigné du Soleil. c- L’hiver car c’est
le moment où il est le plus éloigné du Soleil. d- Le Printemps car il est un peu plus proche du Soleil. e- Il
y fait toujours nuit car le Soleil ne l’éclaire pas du tout. f- A : équinoxe d’automne B : solstice d’hiver C :
équinoxe de printemps D : solstice d’été.
FICHE 11 : 1/ a- B- D- A- E- C- b- 1- 5- 2- 3- 4- 2/ 3D - 4C - 5B - 6C - 7D - 8A
FICHE 12:
1) 2)
3) Si elle était plus loin ou plus petite, il n’y aurait plus d’éclipse totale.
FICHE 13 : 1) Il faut que le corps tourne autour du Soleil, qu’il ait la forme d’une sphère et qu’il ait éliminé
tout autre corps se déplaçant sur son orbite. 2) Il y a 8 planètes. 3) C’est Pluton qui perd son statut de
planète. 4) Elle n’a pas éliminé tous les corps se déplaçant sur son orbite. 5) C’est une planète naine.
FICHE 14 :
Nom Numéro Description
Babyloniens 5 Les signes du zodiaque sont représentés dans le ciel.
Indous 1 Le monde est porté par des éléphants, sur une carapace de tortue. Un serpent
l’entoure.
Myth. gr 3 Le géant Atlas porte la Terre sur ses épaules.
Ptolémée 2 La Terre est au centre, le Soleil et les autres planètes sont en orbite autour de
la Terre.
Copernic 4 Le Soleil est au centre du système solaire, les planètes dont la Terre sont en
orbite autour.
FICHE 15 : 1-Spationaute 2-Cosmonaute 3-Navette spatiale 4-Télescope 5-Astronaute 6-Satellite 7-Spoutnik
8-Sonde 9-Impesanteur 10-Fusée 11-Gravité 12-Astronomie 13-Station orbitale.
FICHE 16 : 1- Spoutnik ; 2- Laïka ; 3- Premier homme dans l’espace ; 4- Première femme cosmonaute ; 5-
Neil Armstrong et Edwin Aldrin ; 8- Lancement de la première fusée européenne ; 9- Jean-Loup chrétien ; 10-
Mir ; 11- Amarrage d’une navette américaine à la station soviétique Mir ; 13- Premier touriste spatial ; 14-
Premier voyage hors du système solaire.
FICHE 17 : 1) a) 2000 heures = 83 jours. b) x 40 000 :40 000 c) : 40 000 ; Mercure : 2 000 h = 83 j ;
Vénus : 1 025 h = 43 j ; Mars : 1 400 h = 58 j ; Jupiter : 14 750 h = 614 j = 1 an et 8 mois ; Saturne : 30 000 h =
1 250 h = 3 ans et 5 mois ; Uranus : 65 000 h = 2 708 j = 7 ans et 5 mois ; Neptune : 108 750 h = 4 531 j = 12
ans et 5 mois.
2) 56 000 000 : 900 = 62 222 h = 2 592 j = 7 ans et 1 mois.
3) 150 000 000 : 300 000 = 500 sec = 8 min
Tous les résultats sont arrondis à la valeur approchée par défaut.
FICHE 18: 1- 1C ; 2B ; 3C ; 4A ; 5C ; 6A ; 7B ; 8A 2- 1-vrai ; 2-faux ; 3- faux ; 4- vrai ; 5-vrai ; 6-vrai ; 7-
faux ; 8-faux
FICHE 19 : 1- a- ; b- ; d- ; g- 2- A-4 ; B-2 ; C-6 ; D-7 ; E-3 ; F-5 ; G-1
FICHE 20 : 1-
2- Jules Verne a imaginé les choses telles qu’elles le seraient plus de 100 ans plus tard. C’est un visionnaire.
FICHE 21 : 1) Le poids de l’homme sur la planète va encore augmenter (démographie,
pollution) ; 2) Sur Europe, sur Mars ou hors du système solaire ; 3) Dans 30 ans ; 4)
Allongement de la durée de vie ou congélation contrôlée
Œuvres de Jules Verne Réalité
Projectile Forme cylindro-conique Même forme générale
Lieu Floride Centre spatial Kennedy en Floride
Durée trajet Doit rencontrer la Lune quatre jours
après son départ
4 jours 6 heures 49 minutes
Equipement
voyageurs
Vivres, eau et gaz. Appareil automatique
pour respirer.
Carburant, électricité, eau, nourriture.
Appareil permettant de respirer hors de
la navette, tenant dans un sac à dos.
Dossier réalisé par Juliette FOURNIER, professeur des écoles pour La Cicadelle – 14/16 Boulevard d’Aulnay 93250 VILLEMOMBLE
Tél :01.56.63.01.04
