Objectifs

• Connaître les grandes étapes de la conquête spatiale.
• Comprendre simplement comment une fusée décolle et pourquoi un satellite reste en orbite.
• Citer les usages des satellites dans la vie quotidienne, y compris en Afrique de l'Ouest.
• Distinguer satellite, sonde, station spatiale et télescope spatial, et connaître les défis de l'espace.

1. Les grandes étapes de la conquête spatiale

L'exploration spatiale commence pendant la rivalité entre les États-Unis et l'Union soviétique (URSS), puis devient une aventure de plus en plus internationale. Les dates ci-dessous viennent des historiques publiés par les agences spatiales (NASA, ESA).

1. 1957Spoutnik 1, lancé par l'URSS, devient le premier satellite artificiel en orbite autour de la Terre.
2. 1961Youri Gagarine est le premier être humain à voyager dans l'espace et à faire le tour de la Terre.
3. 1969Mission Apollo 11 : Neil Armstrong et Buzz Aldrin sont les premiers humains à marcher sur la Lune.
4. 1977Lancement des sondes Voyager 1 et 2, qui survolent Jupiter et Saturne puis quittent le voisinage du Soleil.
5. 1990Mise en orbite du télescope spatial Hubble.
6. 1998Début de l'assemblage de la Station spatiale internationale (ISS), habitée en permanence depuis 2000.
7. 2003NigeriaSat-1, premier satellite du Nigeria, est mis en orbite.
8. 2017GhanaSat-1, petit satellite construit par des étudiants ghanéens, est déployé depuis l'ISS.
9. 2021Lancement du télescope spatial James Webb depuis Kourou, en Guyane.
10. 2024GAINDESAT-1A, premier satellite du Sénégal, est mis en orbite.

2. Comment va-t-on dans l'espace ?

La fusée : pousser en éjectant

Les moteurs d'une fusée brûlent un carburant et éjectent des gaz très chauds à grande vitesse vers le bas. En retour, les gaz poussent la fusée vers le haut : c'est le principe d'action-réaction. Une fusée emporte aussi son propre oxydant (comme l'oxygène liquide), car il n'y a pas d'air dans l'espace pour faire brûler le carburant.

Le satellite : tomber sans jamais toucher le sol

Exemple résolu 1 : combien de tours par jour ?

La Station spatiale internationale tourne à environ 400 km d'altitude ; selon la NASA, elle fait un tour de la Terre en environ 90 minutes. Combien de tours fait-elle en une journée ? Cherche d'abord.

3. À quoi servent les engins spatiaux ?

mindmap
  root((Engins spatiaux))
    Satellites
      Télécommunications et télévision
      Positionnement GPS
      Météo
      Observation des cultures et des forêts
    Sondes
      Planètes
      Comètes
    Stations spatiales
      Expériences scientifiques
    Télescopes spatiaux
      Étoiles et galaxies lointaines

• Satellite : engin qui tourne autour de la Terre (ou d'un autre astre). Les satellites de télécommunications et de météo sont souvent placés en orbite géostationnaire, à environ 36 000 km d'altitude : ils tournent en même temps que la Terre et restent toujours au-dessus du même point.
• Sonde spatiale : engin sans équipage envoyé vers d'autres astres (Mars, Jupiter…). Certaines se posent, comme les robots qui roulent sur Mars.
• Station spatiale : laboratoire habité en orbite, comme l'ISS.
• Télescope spatial : observe l'Univers au-dessus de l'atmosphère, qui brouille et absorbe une partie de la lumière.

Exemple résolu 2 : le trajet d'un signal

Un signal radio voyage à environ 300 000 km par seconde. Combien de temps met-il pour monter jusqu'à un satellite géostationnaire situé à environ 36 000 km ?

4. Les défis de l'espace

• Le coût : lancer une fusée coûte très cher ; les pays coopèrent souvent ou construisent de petits satellites (CubeSats), moins coûteux.
• Les débris spatiaux : des milliers d'objets inutiles tournent autour de la Terre à grande vitesse et peuvent endommager les satellites en service.
• Le corps humain : en impesanteur, les muscles et les os s'affaiblissent ; les astronautes font du sport chaque jour.
• Les distances : un voyage vers Mars dure plusieurs mois, ce qui rend difficile l'envoi d'humains.

Erreurs fréquentes

• Confondre étoile filante (poussière qui brûle dans l'atmosphère) et satellite (engin qui tourne autour de la Terre).
• Croire que la gravité disparaît dans l'espace.
• Penser que l'exploration spatiale ne concerne que les grandes puissances : plusieurs pays africains ont déjà leurs satellites.
• Confondre Gagarine (premier humain dans l'espace) et Armstrong (premier humain sur la Lune).

Récapitulatif

• Grandes dates : 1957 Spoutnik, 1961 Gagarine, 1969 la Lune, depuis 2000 l'ISS habitée en permanence.
• Une fusée avance en éjectant des gaz vers l'arrière (action-réaction).
• Un satellite est en orbite parce qu'il tombe sans cesse tout en allant assez vite pour manquer la Terre.
• Satellites, sondes, stations et télescopes servent à communiquer, se repérer, prévoir la météo, surveiller la Terre et comprendre l'Univers.
• Des pays africains (Nigeria, Ghana, Sénégal…) ont désormais leurs propres satellites.