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Questions des écoles

Les élèves de CM1 de l’école André Masson de Balagny-sur-Thérain dans l’Oise (classe de Perrine Asselin) ont posé des questions à Frédéric Schmidt sur le thème de la Planétologie et l’Astronomie.

  • Peut-on marcher sur Mars ?

Oui, on peut marcher sur Mars mais pour l’instant aucun homme ne l’a fait. Seuls des robots ont exploré la surface de Mars.

  • Peut-on vivre sur la Lune ?

Sans équipement, on ne peut pas vivre sur la Lune. Cependant, plusieurs missions ont emmenés des vaisseaux avec des hommes sur la Lune. Ils ont pu se promener grâce à des scaphandriers et même conduire un véhicule.

  • Combien de temps met-on pour aller sur Mars ?

Le voyage prend quelques mois au plus court mais à cause de la rotation différente autour du soleil (la terre fait un tour autour du soleil en 1 an, alors que Mars fait un tour en 2 ans), c’est possible que 1 fois tous les 2 ans. C’est ce qu’on appelle les « fenêtres de tirs ».

  • Quand est prévu le prochain envoi d’homme sur la Lune ?

Pour l’instant, il n’y a pas de date précise mais la NASA (USA) et la Chine ont des programmes pour envoyer des hommes.

  • Comment les planètes font-elles pour être stables dans l’espace ?

En fait, les corps célestes ne sont pas immobiles car sinon elles tomberaient dans le soleil sous l’effet de la gravité. Les planètes tournent autour du soleil ce qui crée une force centrifuge (la même force qui essore la salade et fait sortir l’eau, la même force qui fait qu’on est déporté à l’extérieur du tournant en voiture). Les deux forces (la gravité et la force centrifuge) se compensent et les planètes ont ainsi un mouvement de rotation stable dans l’espace.

  • Comment un trou noir peu apparaître ?

Un trou noir est un endroit tellement dense qu’il courbe l’espace de manière à que ce rien, même pas la lumière, ne peut s’échapper. Ce serait possible si on mettait toute la Terre dans une tête d’épingle. En fin de vie, les étoiles les plus grosses s’effondrent sur elle-même et peuvent créer de telles densités.

  • Comment les satellites prennent-ils des photos ?

Les robots ont des ordinateurs que l’on pilote à distance. Ils sont programmés pour prendre des photos à un moment déterminé, un peu comme on programme un retardateur sur un appareil photo.

  • Comment les robots Martiens font-ils pour envoyer leurs photos ?

Une fois la photo prise, les robots sont programmés pour garder la photo en mémoire et l’envoyer en direction de la Terre. Ce n’est pas toujours possible, par exemple si la Terre est cachée. Le robot est alors programmé pour envoyer les données au bon moment avec des ondes (exactement comme le WIFI ou le téléphone portable). Sur Terre, des gigantesques antennes pointent en direction du robot pour communiquer avec lui.

  • Pourquoi le soleil et la Lune existent-ils ?

Le Système Solaire (le soleil, les planètes et les autres objets) a été formé à partir des restes d’explosions d’autres étoiles, les premières de l’Univers. Le soleil est donc une étoile de 2ème génération (ou plus) dans l’Univers.

  • Comment Mars a-t-elle été formée ? Comment les planètes sont-elles nées ?

Mars, comme toutes les planètes, a été formé à partir des restes d’explosions d’étoiles plus anciennes que le soleil. Ces restes sont formés de beaucoup de gaz et un peu de poussière. Le gaz s’est agrégé pour former le soleil et les planètes gazeuses. Les poussières se sont agrégées pour former des planètes.

  • Quelle est la première planète qui est apparue la première dans le Système Solaire ?

Toutes les planètes sont à peu près apparues en même temps, il y a 4 550 000 000 années.

  • Pourquoi les planètes ont des couleurs ?

Les planètes ont des compositions chimiques différentes, ce qui leur donne des couleurs différentes. La Terre est à 70% recouverte d’eau, de couleur bleu foncée. La lune est grise à cause des laves sombres (dans les « mers ») et des plagioclases (sur les « terres ») des minéraux que l’on retrouve dans les granites sur Terre. Mars est plutôt rougeâtre à cause des oxydes de fer.

  • De quelle matière est faite la Lune ?

La Lune est un satellite naturel de la Terre. Elle s’est probablement formée d’une gigantesque collision entre la Terre et une autre planète de presque la même taille. Les éléments chimiques se sont mélangés pour former la Terre et la Lune. Les atomes les plus lourds sont restés sur Terre (comme le Fer qui est allé dans le noyau, au centre le la Terre). Les éléments les plus légers (comme les silicates) se sont partagés entre la Terre et la Lune. La lune est donc composée essentiellement de silicates, comme le manteau terrestre.

  • Pourquoi ne peut-on pas vivre dans l’espace ?

Parce qu’il fait très froid, qu’il n’y a pas d’atmosphère et qu’il y a des rayonnements très dangereux. Grâce à des scaphandres, on peut survivre quelques heures dans l’espace.

  • Comment dépose-t-on les robots sur Mars ?

Il existe plusieurs techniques, soit avec des parachutes pour ralentir l’atterrissage, soit avec des rétrofusées.

  • Comment envoie-t-on les fusées dans l’espace ?

On envoie des fusées en contrôlant une explosion pendant quelques minutes. Les gaz éjectés vers le bas, créent une poussée vers le haut (quand on jette un gros caillou devant, on est projeté vers l’arrière). Dès qu’on atteint la vitesse de 40 320 km/h, on sort de l’attraction terrestre.

  • Comment les satellites ont été fabriqués ? En quoi sont faits les robots envoyés dans l’espace ?

Les satellites artificiels sont construits par les hommes, dans des laboratoires, des entreprises, des centres de recherches et des universités. Ils sont faits de silicium et de métal, comme les ordinateurs, mais dans des matériaux extrêmement résistants pour survivre dans l’espace.

  • Combien y a t-il de satellites autour de Mars ?

Il y a 2 satellites naturels : Phobos et Déimos, comme nous avons la Lune autour de la Terre. Il y a actuellement 5 satellites artificiels en fonctionnement autour de Mars : Mars Odyssey (NASA, USA), Mars Express (ESA, Europe), Mars Reconnaissance Orbiter (NASA, USA), MAVEN (NASA, USA) et Mars Orbiter Mission (ISRO, Inde). Cependant, les anciennes missions, comme Viking 1 et 2 datant des années 1980, sont toujours sur des orbites stables mais ont arrêté d’émettre des signaux ou de prendre des photos.

  • Quel est le dernier satellite envoyé dans l’espace ?

Les hommes envoient des satellites tous les mois, pour plusieurs applications, de télécommunication, d’étude du climat mais aussi pour des applications militaires.

  • Pourquoi vit-on sur la Terre et pas sur Mars ? Pourquoi, la vie s’est développée sur Terre et non sur Mars ?

Les scientifiques n’ont toujours pas toutes les clefs pour répondre à ces questions. Aujourd’hui, l’état des connaissances permet dresser un scénario probable de comparaison entre la Terre et Mars. Les conditions d’apparition de la Vie ont été favorables sur la Terre dans le passé mais aussi jusqu’à maintenant. Nous avons toujours un champ magnétique protecteur, une tectonique des plaques, de l’eau liquide… Sur Mars, si ces conditions ont pu être les mêmes dans le passé, aujourd’hui ce n’est plus le cas. Il n’y a plus de champ magnétique protecteur, pas de tectonique des plaques, pas de l’eau liquide.

  • Pourquoi il y a de l’air sur la Terre et pas sur les autres planètes ?

L’air terrestre est composé de di-azote et de di-oxygène. Toutes les grosses planètes, comme Vénus, Mars ont des enveloppes d’atmosphères gazeuses. Cependant, la composition des gaz n’est pas la même. Sur Mars et Vénus, il y a majoritairement un autre gaz : le di-oxyde de carbone (CO2).

  • Comment il y a-t-il eu un volcan sur Mars ?

Les volcans sur Mars se forment comme sur Terre, à partir du manteau qui fond. Les liquides produits sont moins denses et remontent à la surface (comme l’huile monte au dessus de l’eau). Une fois en contact de l’atmosphère, ces laves refroidissent et forment un édifice volcanique.

  • Pourquoi l’eau a-t-elle disparue sur Mars ?

Il y a toujours de l’eau sur Mars, dans les calottes polaires, les glaciers et le permaforst (sol gelé) et un tout petit peu dans l’atmosphère. Malgré tout, cette quantité d’eau est plus faible que celle de la Terre. On se pose donc la question si une partie d’eau a disparue sur Mars. Une autre possibilité pourrait qu’elle soit cachée dans un sol gelé sur plusieurs kilomètres de profondeur.

  • Pourquoi les planètes sont-elles rondes ?

Lors de la formation des planètes, lorsque les poussières s’agrègent, plusieurs types de formes sont possibles. Pour les petits corps, le champ de gravité n’est pas toujours vers le centre et toutes les formes sont possibles. Pour les plus gros corps d’un diamètre plus grand qu’environ 1000 km, la gravité est une force exercée en tout point vers le centre et la forme est sphérique.

  • Combien y a-t-il d’astéroïdes en tout ?

Le nombre total d’astéroïdes est très difficile d’estimer car il y en a de toutes les tailles et les plus petits sont impossibles à détecter actuellement. Les astronomes ont détectés 685 732 objets sur des orbites différentes.

  • Combien y a-t-il de cratères sur la Lune ?

Il existe des cratères de toutes les tailles sur la Lune et donc un nombre total de cratère très difficile à estimer. Il y a un peu près 3 600 cratères de diamètre supérieur à 10 km mais 3 600 000 cratères de diamètre supérieur à 1 km.

  • Pourquoi certaines planètes sont-elles gazeuses ?

Les grosses planètes sont gazeuses car elles ont accrétés une grande quantité de gaz au moment de leur formation. Si ces « planètes gazeuses » sont suffisamment grosses, elles se transforment en étoile. Il peut donc y avoir 2 ou plus étoiles dans le même système.

  • Combien de photos a envoyé le robot Sojourner ?

Sojourner est le nom du robot de la mission Mars Pathfinder de 1997, il a pris 17 050 photos. Depuis, le robot Spirit a pris 124 500 photos entre 2004 et 2011. Spirit s’est déplacé sur plus de 7 km. Opportunity, son « frère » arrivé en même temps, s’est déplacé sur plus de 42 km et est toujours en fonctionnement en 2015. Mars Science Laboratory (ou Curiosity) s’est posé en 2011 et est toujours en fonctionnement.

  • Pourquoi n’y a-t-il pas de gravité sur les autres planètes ?

Il y a de la gravité sur toutes les planètes. La force est proportionnelle à la masse de l’objet (à densité constante, le volume c’est à dire la taille est importante).

  • Est-ce qu’on peut planter des arbres sur les autres planètes ?

Non, les plantes ont besoin de di-oxygène mais seul l’atmosphère terre en contient suffisamment. Par contre, certains organismes « extrêmophiles » terrestres pourraient vivre sur d’autres planètes.

  • Peut-on construire des immeubles sur les autres planètes ?

Aujourd’hui, plusieurs programmes (NASA, ESA, Chine) développent des technologies pour construire des bases pour les hommes mais cela ne prendra très probablement pas une forme d’immeuble, plutôt une forme de cave pour se protéger des radiations nocives.

  • Pourquoi n’y a-t-il pas d’air dans l’espace ?

Le gaz est piégé autour des grosses planètes à cause de la gravité. Dans l’espace, le gaz est entièrement libre et dès qu’il rencontre une planète, il est piégé et ne peut plus repartir.

  • Combien y a-t-il d’étoiles dans l’espace ?

Notre galaxie (la Voie Lactée) contient 100 000 000 000 étoiles et il existe 100 000 000 000 galaxies à peu près identiques. Il y a donc 10 000 000 000 000 000 000 000 étoiles dans l’univers !

  • Est-ce qu’il y a d’autres planètes inconnues ?

Aujourd’hui nous savons détecter toutes les planètes du Système Solaire mais il reste bien des mystères sur leurs origines. Il existe des planètes autour d’autres étoiles que le soleil mais nous ne savons détecter que les plus grosses planètes. Nous avons découvert 1 800 planètes extra-solaires en janvier 2015 et la liste continue toujours de s’allonger. Il en reste énormément d’autre à détecter.

  • En quoi est faite la matière noire ?

La « matière noire » est le nom donné aux astrophysiciens à la matière présente dans l’univers, dont on est certain qu’elle existe car elle nous donne des indices de sa présence par la gravité mais elle n’est pas visible car elle ne nous envoie pas de lumière. C’est pour cela qu’on lui donne le nom de « matière noire ». Elle peut être composée de nuages de gaz et de poussière froide, de particules, etc… Les scientifiques cherchent à mieux connaître cette matière et nous aurons probablement plus d’informations dans les années qui viennent.

  • De quoi sont composées les aurores boréales ?

Les aurores sont des phénomènes lumineux dans le ciel qui ont lieu proche des pôles Nord (aurores boréales) et Sud (aurores australes). Elles sont dues aux particules du vent solaire qui entrent en collision avec l’atmosphère terrestre. Cette collision crée de la lumière de différentes couleurs sous forme de grands nuages.





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