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Travaux Personnels Encadrés
Compte rendu des recherches du groupe de TPE de première scientifique composé de : Capdeviole Martin, Labeille Maxime, Comte Killian et Meyer--Vacherand Etienne
 
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Jules Verne


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MessagePosté le: Sam 10 Mar - 17:56 (2012)    Sujet du message: Sciences Répondre en citant

Je comprends parfaitement votre raisonnement et je me rends compte que d’autres problèmes n’ont pas de solution dans mon roman, notamment concernant les besoins naturels pour lesquels je n’ai rien prévu dans mon obus.
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MessagePosté le: Sam 10 Mar - 17:56 (2012)    Sujet du message: Publicité

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MessagePosté le: Sam 10 Mar - 17:57 (2012)    Sujet du message: Sciences Répondre en citant

Il est vrai que l'absence de toilettes peut poser quelques problèmes lors d'un voyage de 97 heures.

Ce procédé pose également un problème de poids puisqu’il faut transporter les quantités de composés chimiques nécessaires au voyage.
Celles-ci bien que peu importante en termes de poids, ont un rôle crucial puisque le moindre kilogramme supplémentaire entraine une hausse d’énergie nécessaire pour envoyer l’engin dans l’espace, donc une hausse du coût.


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Jules Verne


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MessagePosté le: Sam 10 Mar - 17:58 (2012)    Sujet du message: Sciences Répondre en citant

Vous avez tout à fait raison. J’aimerais savoir quelle est la méthode qui est utilisée actuellement.
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MessagePosté le: Sam 10 Mar - 18:00 (2012)    Sujet du message: Sciences Répondre en citant

Conformément à votre idée, les équipages actuels n’emportent pas non plus avec eux de réserve d’oxygène, mais utilisent une méthode de « production » de dioxygène.
Je peux vous décrire le système de fonctionnement de l’appareillage permettant à l’équipage de respirer dans une station spatiale. Le principe dans ces stations est celui d’un support de vie afin d’éviter les transports pour approvisionner la station, en oxygène mais également en nourriture etc. Ce système de support de vie avait également déjà été théorisé par Constantin Tsiolkovsky.

De la même façon que dans votre roman le problème concernant la respiration dans les vols spatiaux habités est de se débarrasser du dioxyde de carbone et de produire du dioxygène
L’élimination du dioxyde de carbone ainsi que d’autres traces de contaminants, est réalisée par adsorption sur une zéolithe. Il s’agit d’un matériel extrêmement poreux.

Une fois la zéolite (ou zéolithe) saturée, elle régénérée par exposition dans une chambre à vide. Le dioxyde de carbone est évacué dans le vide de l’espace.
Vous ne pouviez cependant pas avoir connaissance de ce moyen puisque le pouvoir de purification de l'air des zéolites n'a été que réellement exploité dans les années 1950, après la première synthèse complète d'une zéolithe. Ce type de matériaux a tout de même été découvert en 1756 par le minéralogiste Axel Frederik Cronstedt.


La production de dioxygène est, quant à elle, réalisée par électrolyse de l’eau, procédé que vous connaissez puisqu’il a été réalisé en 1800 par William Nicholson et Sir Anthony Carlisle. Cette expérience avait déjà été réalisée onze ans auparavant sans qu'on puisse en interpréter les conséquences.


Schéma d'une électrolyse de l'eau avec un voltamètre d’Hoffmann (image provenant du site http://fr.wikipedia.org/wiki/Voltamètre_d'Hofmann)

Cette réaction se produit de la façon suivante : deux électrodes sont plongées dans l’eau.

A la cathode se produit une réaction de réduction : 2H2O (l) + 2 e- [tex]\displaystyle\longrightarrow[/tex] H2 (g) + 2OH- (aq)
A l’anode se produit une réaction d’oxydation : 2H2O (l) [tex]\displaystyle\longrightarrow[/tex] O2 (g) + 4H+ (aq) + 4 e-
Ce qui donne la réaction d’électrolyse : 2H2O (l) [tex]\displaystyle\longrightarrow[/tex] 2H2 (g) + O2 (g)

On se débarrasse de l’hydrogène qui est rejeté dans l’espace.

Voici donc comment on obtient actuellement une atmosphère respirable dans une station spatiale, en permettant une occupation longue sans ravitaillement


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Jules Verne


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MessagePosté le: Sam 10 Mar - 18:26 (2012)    Sujet du message: Sciences Répondre en citant

Ce système est très intéressant mais il vous faut emmener des réserves d’eau importantes, ce qui, tout comme ma solution, pose des problème d’énergie à fournir et donc de coût.
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MessagePosté le: Sam 10 Mar - 18:30 (2012)    Sujet du message: Sciences Répondre en citant

Ce n’est pas faux, mais dans le système de support de vie, l’eau est également constamment recyclée.
Sur la station spatiale internationale (ISS), le système Elektron assurait seul la production de dioxygène jusqu’en 2008, il est maintenant renforcé par couplage avec le système américain OGS (Oxygen Generating System) dont la capacité de régénération de l’atmosphère est plus importante.
Il a permis de faire passer l’équipage permanent de la station à six membres.

Quant à l’adsorption du dioxyde de carbone elle est réalisée par un système russe, Vozdukh.

Toujours dans cette logique de support de vie, l'électricité nécessaire à la vie de la station, notamment à l'électrolyse, est fournie par des panneaux solaires.


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MessagePosté le: Sam 10 Mar - 19:59 (2012)    Sujet du message: Sciences Répondre en citant

Un bel exemple de coopération internationale !
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MessagePosté le: Dim 11 Mar - 17:32 (2012)    Sujet du message: Sciences Répondre en citant

J'aimerais encore évoquer un point en ce qui concerne l'atmosphère lunaire.

Dans le chapitre Attaque et riposte vous parlez à plusieurs reprises de la présence ou non d'une atmosphère autour de la Lune et les arguments soumis par le capitaine Nicholl et Michel Ardan pour prouver l'absence ou la présence de cette atmosphère sont une déviation des rayons lumineux par l'atmosphère de la Lune.
Les arguments en question sont les suivants :
"Eh bien! lorsque des étoiles sont occultées par la Lune, jamais leurs rayons, en rasant les bords du disque, n'ont éprouvé la moindre déviation ni donné le plus léger indice de réfraction." Capitaine Nicholl
"[...]constata que les cornes du croissant solaire étaient arrondies et tronquées. Or, ce phénomène n'a pu être produit que par une déviation des rayons du soleil à travers l'atmosphère de la Lune, et il n'a pas d'autre explication possible." Michel Ardan.

Pouvez vous nous donner une brève explication du phénomène sur lequel s'appuient ici vos personnages ?


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MessagePosté le: Dim 11 Mar - 18:16 (2012)    Sujet du message: Sciences Répondre en citant

J'utilise ici la notion de réfraction de la lumière.
Lorsque les rayons lumineux passent d'un milieu à un autre ayant des indices de réfraction différents, ils sont déviés selon un angle différent, appelé angle de réfraction. Dans le cas présent les rayons lumineux passent d'un milieu : le vide, à un autre : l’atmosphère supposée de la Lune.

Si la présence de l'atmosphère lunaire est avérée alors les rayons de lumineux devraient être réfractés dans une autre direction que celle qu'ils suivaient. Dans le cas contraire ils poursuivraient leur course normalement.

Voici un petit schéma d'explication :
( image provenant du site http://fr.wikibooks.org/wiki/Cours_de_premier_cycle_universitaire_(L1-L2)/O…)


Dans l'observation d'une écplipse faite par M. Laussedat et rapportée par Michel Ardan, le croissant solaire parait déformé à ses extrémités ce qui justifierait la présence d'une atmosphère lunaire.

Les avis sont à mon époque encore partagés, c'est pour cela que je donne deux opinions différentes sur le sujet. Vous constaterez que les deux argumentations se tiennent et s'appuient sur des observations de scientifiques reconnus.
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MessagePosté le: Dim 11 Mar - 18:45 (2012)    Sujet du message: Sciences Répondre en citant

Il a été démontré par diverses expériences que la Lune possède une atmosphère très ténue.
Celle-ci est due au dégazage de radon et d'hélium provenant de la radioactivité de la croûte et du manteau lunaire. Une autre source sont les gaz amenés par les vents solaires et qui sont brièvement capturés par l'attraction lunaire.

Cette atmosphère est tellement ténue par rapport à l'atmosphère terrestre que l'on peut dire qu'elle est absente.

Vos deux personnages ont donc tous les deux raison. Il y a bien présence d'une atmosphère sur la Lune pouvant expliquer la réfraction observée lors de cette éclipse par M.Laussedat. Cependant contrairement à ce qu'affirme Michel Ardan, celle-ci n'est pas respirable.

Nous en avons donc fini ici pour ce qui est de la partie scientifique de votre œuvre, même si d'autres points pourrait encore être abordés.


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MessagePosté le: Dim 11 Mar - 18:47 (2012)    Sujet du message: Sciences Répondre en citant

Je vous remercie pour certains de vos éclairages sur les sciences dans mon roman. J'espère que nous aurons d'autres discussions sur ces sujets.
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