Dossier pédagogique réalisé par la Fondation Polaire Internationale
Soleil, éclipses et phénomènes astronomiques

Objectifs
Être capable de
– Mettre en place une démarche de type expérimental.
– Découvrir des phénomènes naturels.
– Se poser des questions, s’interroger.
– Isoler des variables.
– Traiter des informations.
– Utiliser les technologies de l’information et de la communication pour échanger des données et des observations.
– Rechercher des photos et des informations sur Internet et dans une bibliothèque.
– Construire des maquettes.
– Lire une carte.
– Utiliser une boussole.
Avoir compris et retenu que
– La Terre tourne sur elle même en 24 h (23 h 56 min. 4 s).
– La Terre tourne autour du soleil en une année.
– Il existe une inclinaison entre l’axe de rotation de la Terre et la verticale. cette inclinaison est à l’origine de la variation de la durée du jour et de la nuit au cours de l’année, elle est aussi à l’origine des saisons.
– Dans l’hémisphère Nord, le 20 ou le 21 juin (solstice d’été) est le plus long jour de l’année, le 20 ou le 21 décembre (solstice d’hiver) est le plus court.
– Les saisons sont inversées entre les deux hémisphères.
– Le cercle polaire arctique est un cercle au-delà duquel le soleil ne se couche pas au solstice d’été et ne se lève pas au solstice d’hiver. C’est l’inverse pour le cercle polaire antarctique.
– Les aurores australes et boréales sont des phénomènes que l’on peut observer durant les nuits polaires.
– Les aurores sont provoquées par des particules venues du soleil qui entrent dans l’atmosphère terrestre.
– Une éclipse totale de soleil est extrêmement rare. Elle nécessite pendant la Nouvelle Lune que le Soleil, la Lune et la Terre soient exactement alignés.

L’Handiscope est un télescope astronomique autonome et itinérant,
destiné aux personnes présentant tout type de handicap ou maladie invalidante.

Actuellement, sur le marché de l’instrumentation astronomique ouvert aux amateurs, aucun télescope ou lunette n’est, dans l’état, directement propice à l’observation du ciel pour les personnes handicapées physique.
Avec l’Handiscope, cela va enfin changer en offrant aux personnes en situation de handicap les mêmes possibilités et la même qualité d’observation que les "valides". Cet instrument a valeur d’exemple, d’une part, du fait de son caractère unique et sa vocation, de créer du lien entre astronomes, handicapés ou non, et d’autre part, sur l’aspect scientifique de cette activité qui tend à valoriser la personne en situation de handicap.
Cette action est en effet transposable à d’autres secteurs, tels que : les personnes âgées dépendantes, les patients hospitalisés en chambres, lourdement appareillés ou alités. Elle peut aussi se destiner à des enfants présentant des maladies orphelines invalidantes : enfant de la lune, mucoviscidose.

Les objectifs de l’Handiscope sont :

- de pouvoir observer le ciel en direct et non virtuellement via l’outil informatique,
- de conserver l’axe de vision de l’instrument à la même hauteur que l’œil de l’observateur, quelque soit l’objet pointé,
- de fournir une optique primaire indéréglable,
- de rendre la personne handicapée autonome pour le montage de l’instrument et son utilisation,
- de favoriser la mobilité de la personne grâce à un matériel transportable,
- et d’être disponible à l’achat à titre individuel ou collectif.

L’astronomie pour les 3-6 ans

Objectifs :
Éveiller, dès le plus jeune âge, la curiosité des enfants pour l’astronomie autour des astres qu’ils peuvent observer directement.
Faire évoluer leur représentation du monde : la Terre, sa Lune et son étoile le Soleil.
Structurer le temps. Reconnaître le caractère cyclique de certains phénomènes.
Structurer l’espace. Repérer des objets ou des déplacements dans l’espace par rapport à soi.
Faire l’expérience de la persistance des objets lorsqu’ils échappent à nos sens.
Multiplier les points de vue pour permettre une analyse et ainsi mieux appréhender son environnement.

Création d’un four solaire
Création de dispositifs pour voir des illusions d’optique
Réalisation d’un cadran solaire

La vitesse de la lumière : mesure grâce à un four à micro-onde
Nous savons que la lumière émise par le soleil se déplace à une vitesse d’environ 300 000 km/s, à une fréquence d’environ 600 000 GHz. Grâce à une expérience simple, nous pouvons mesurer la vitesse de la lumière avec un four à micro-onde.

Nous proposons dans ce dossier, plusieurs phases pour réaliser des projets scolaires afin que les jeunes découvrent la thématique puis réalisent des projets.

Décomposer la lumière blanche du soleil
Observer les différentes couleurs visibles du spectre

Apprendre à manipuler un spectroscope
Observer les spectres de la lumière blanche

Observer la recomposition de la lumière blanche grâce au phénomène de la persistance rétinienne

Comprendre la dispersion de la lumière

Observer les différents comportements de la lumière sur des matériaux

Observer le phénomène de concentration de la lumière

Observer la déviation des rayons lumineux

Comprendre ce qu’est une couleur
Observer la transformation de la lumière en chaleur

Observer les effets des rayons infra-rouges

Comprendre comment se mélangent les couleurs artificielles
Comprendre le phénomène de l’effet de serre

Connaı̂tre les conducteurs et les isolants thermiques

L’holographie du visible est un procédé de photographie en trois dimensions utilisant les propriétés de
la lumière cohérente issue des lasers.
On produit un hologramme en éclairant un objet par une source de lumière cohérente (laser) et en
enregistrant sur une surface sensible (par exemple, une plaque photographique) les franges
d’interférences obtenues en combinant l’onde émise par la source laser (onde de référence) et l’onde
réfléchie par l’objet. Lors de la « restitution » de l’image holographique, l’hologramme est éclairé par un
laser et il agit alors comme un réseau de diffraction, pour former une image en relief de l’objet initial. Un
avantage de cette technique est que chaque morceau d’hologramme peut restituer la même image que
l’hologramme entier, netteté mise à part, même si l’on a cassé la plaque. Au lieu d’être produit à partir
d’un objet réel, un hologramme peut être aussi calculé par un ordinateur à partir d’une image de
synthèse en 3D.

Apports méthodologiques et comportementaux
– Pratiquer la démarche scientifique et technique,
– Appliquer la méthodologie de projet.
– Apprendre à effectuer des choix,
– Former un esprit de rigueur, de critique et de raisonnement,
Apports scientifiques technique
– Acquérir des notions d’optique, d’informatique, de chimie.
– Comprendre le fonctionnement d’une chambre noire
– Apprendre à développer des photographies argentiques
– Savoir utiliser du matériel technique (appareil photo, laser, agrandisseur…)
– Acquérir de l’expérience en travaillant sur un projet concret.

Ce document-ci propose aux animateurs et enseignants des établissements scolaires :
– Une présentation du phénomène de la prochaine éclipse de Soleil du 21 Août 2017
visible sur l’ensemble du territoire nord-américain. Il est prévu que plusieurs millions de
personnes se déplaceront, dont des enseignants avec des élèves, couplant l’observation du
phénomène avec un séjour linguistique.
– Un résumé des connaissances, à un niveau accessible (animateur scientifique, enseignant)
concernant le phénomène d’éclipse de Soleil ;
– Des fiches d’activité, des pistes, des conseils autour de la problématique "Comment
observer l’éclipse ?". Ces activités sont adaptables tant pour l’école primaire que pour le
lycée et le grand public.

Affiche réalisée par l’IMCCE à l’occasion du transit de Mercure de 2016.

Quels sont les objectifs de la mission BEPICOLOMBO et quels moyens techniques sont mis en œuvre pour y parvenir.

http://mercure2016.imcce.fr/media/La_mission_spatiale_BepiColombo_objectifs_1.pdf
http://mercure2016.imcce.fr/media/La_mission_spatiale_BepiColombo_objectifs_2.pdf