Observation de la Terre et des planètes dans l'Univers - Maxicours

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Observation de la Terre et des planètes dans l'Univers

Objectif :
Depuis longtemps, l’Homme a toujours cherché à observer ce qui existait autour et au-delà de la Terre. Nous allons retracer l’évolution de l’observation de la Terre et des planètes d’abord à l’œil nu puis au moyen d’appareils de haute technologie utilisés aujourd’hui.
1. Historique de l'observation de la Terre
a. Depuis la Terre
La nature exploratrice de l’homme l’a toujours poussé à observer la Terre, d’abord à l’œil nu en parcourant le monde, mais cette observation restait limitée. Ne pouvant se restreindre à une vision réduite du monde, l’Homme a commencé à inventer des appareils qui permettaient une observation aussi bien de l’infiniment petit que de l’infiniment grand. La loupe puis le microscope sont apparus et ont permis de pouvoir distinguer des objets ou des détails d’objets invisibles à l’œil nu. Puis avec la découverte de la lunette astronomique et du télescope au XVIème siècle, des investigations ont pu être menées vers l’infiniment grand et donc vers l’observation de la Terre et de ce qui entoure la Terre. Cela a donné naissance aux premières observations de l’espace, des planètes, des étoiles, de la Lune, etc.
b. De l'espace
Grâce aux progrès scientifiques et techniques, des chercheurs ont imaginé des appareils pouvant quitter la Terre pour l’observer depuis les airs. Cela a été rendu possible tout d’abord par l’invention des montgolfières au XVIIIème siècle, des ballons dirigeables au XIXème, puis des premiers avions fin XIXème-début XXème. De nos jours, l’observation de la Terre se fait de l’espace grâce à des satellites hautement sophistiqués placés en orbite autour de la Terre qui la scrutent sans cesse et qui apportent des renseignements précieux.
2. Observation de la Terre
a. A partir des satellites géostationnaires
Ce sont des satellites qui évoluent en orbite équatoriale c'est-à-dire autour de l’équateur de la Terre à une distance d’environ 36000 km et qui tournent dans le même sens qu’elle. Ils ont la même période de révolution que la Terre = 86164 s.
Ils apparaissent immobiles pour un observateur terrestre, c'est-à-dire qu’ils restent toujours à la verticale d’un même lieu terrestre d’où leur nom de « géostationnaires ». Cette propriété est fondamentale pour les télécommunications pour collecter des informations et les diffuser ensuite.
Les satellites géostationnaires sont largement utilisés aussi dans le domaine de la météorologie.

En Europe, ce sont les satellites « Météosat » qui permettent l'observation en continu d'une zone précise du globe. Ils envoient des images de la surface terrestre qui donnent la possibilité aux météorologues de prévoir des bulletins météorologiques à partir de l’observation d’anticyclones, de dépressions dans l’atmosphère, de l’étude des nuages.
Ces données sont aussi utilisées pour prévoir des phénomènes météorologiques destructeurs tels que des violentes tempêtes, des ouragans et d’observer le climat de la planète.
b. A partir de satellites non géostationnaires
Les satellites polaires ne sont pas des satellites géostationnaires. Ce sont des satellites qui observent la Terre à seulement 850 km d'altitude. Ils permettent une meilleure résolution et surtout l'observation des régions qui ne sont pas couvertes par les satellites géostationnaires.
3. Observation de la Terre et des planètes du système solaire
a. A partir des sondes
Une sonde spatiale est un vaisseau spatial non habité envoyé par l'homme depuis la Terre pour étudier à plus ou moins grande distance les planètes du système solaire et le milieu interplanétaire.
L'utilisation des sondes interplanétaires a permis d'étudier de manière rapprochée les astres du système solaire et a révolutionné l'astronomie.

Exemple : La sonde Voyager a photographié en février 1990, les planètes du système solaire.
En permettant d'accroître les connaissances sur les planètes, les sondes spatiales ont permis de mieux comprendre l'histoire de la Terre, sa formation et son origine.
b. A partir de vols spatiaux habités
Depuis 50 ans, l’Homme effectue des vols spatiaux habités. Les missions Apollo sont les premiers vols habités en orbite lunaire et on découvre en 1968, les premières images de la Terre prises de la Lune : Elle apparaît bleue sur un fond noir : On la surnomme donc naturellement « la planète bleue ». Le 20 juillet 1969, ce sont les premiers pas de l’Homme sur la Lune. Les photos des missions Apollo ont été à l’origine d’une prise de conscience écologique nouvelle. Le caractère unique et exceptionnel de notre planète Terre était fragile et se devait d’être protégé.
Dans les années 1970, la mise au point d’un vaisseau spatial réutilisable devient la principale priorité des programmes spatiaux : la navette Columbia aux Etats-Unis et le programme Ariane en France.
Les navettes spatiales sont utilisées aussi pour mettre les satellites commerciaux et scientifiques en orbite.
L'essentiel
• Depuis toujours, l’homme a cherché à explorer la planète Terre avec des premiers outils tels que la lunette astronomique ou des télescopes. Puis très vite, la nature exploratrice de l’homme l’a poussé à aller plus loin, à l’observer depuis les airs d’abord avec des montgolfières, des ballons dirigeables puis des avions.

• Depuis 50 ans environ maintenant, l’observation de la Terre se fait grâce à des satellites géostationnaires ou non qui renvoient des images de la surface terrestre très utilisées en météorologie. Ces satellites sont aussi utilisés en télécommunications. Ces satellites sont mis en orbite grâce aux navettes spatiales.

• L’observation du système solaire a été possible grâce aux navettes spatiales et aux vols spatiaux habités. A quand les premiers pas de l’homme sur Mars ?

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