Pourquoi : Satellites

Enfant :
J'ai vu des images à la télé où les Astronautes qui étaient dans la station Mir, ils avaient la tête en bas, ils bougeaient dans tous les sens et ils flottaient. Et j'aimerais bien savoir pourquoi ils flottent.

Pédagogue:
A ton avis, c'est quoi ? c'est pour quelle raison ?

Enfant:
Ben, qu'y a pas de force ... qu'y a pas d'attraction terrestre. Enfin qu'ils sont pas attirés vers, vers la terre... comme ils sont trop hauts... p’t 'être que quand on est dans l’espace on est plus léger que sur terre...

Pédagogue:
Tu sais ce que c'est la force de gravitation ?

Enfant :
Oui, Ca doit être une force qui attire... les objets vers, vers le centre...

Pédagogue:
Le centre de la terre, oui. Effectivement cette force, au fur et à mesure qu'on s'éloigne de la terre, elle diminue.

Enfant:
Elle diminue.

Pédagogue:
Elle diminue. C'est pour ça que le poids diminue. Cela dit la station Mir, elle est qu'à environ 400 kilomètres de la Terre, c'qui est pas très loin, hein, donc ça joue pas énormément.

Enfant:
Ben, alors, comment ça se fait qu'ils flottent ?

Pédagogue:
Tu voudrais qu'ils fassent quoi ?

Enfant:
Ben qu'ils, qu'ils restent, enfin... qu'ils, qu'ils marchent sur le sol de la station comme si ils étaient sur, sur la Terre... Mais nous, je sais pas, quand on saute, tout juste après on retombe.

Pédagogue:
Et ben, en fait, c'est justement ça qu'ils font. Les astronautes ils tombent. Curieusement, ils tombent tout le temps. Et la station aussi bien sûr. Seulement, la navette elle n’exerce pas une force d’attraction comme la Terre, qui les ferait tenir debout. Il n’y a pas de sol. Si tu veux, ils tombent tout le temps mais au fur et à mesure, le sol de la navette se dérobe sous leurs pieds et ça donne l’impression qu’ils flottent. Donc les astronautes ils tombent tout le temps ! Mais en même temps qu'ils tombent, eux et la station, ils s'éloignent aussi de la terre.

Enfant:
Si ils tombent, ben, ils se rapprochent, alors, euh... pourquoi ils s'éloignent ?

Pédagogue:
A cause de la vitesse. Regarde : quand la station Mir parcourt un petit bout de son trajet elle va tout droit et elle s'éloigne de la Terre. En même temps, le poids la fait descendre un petit peu. Donc à chaque seconde elle s'éloigne de la Terre, et à chaque seconde elle tombe.

Enfant:
Mais, donc elle bouge pas, si elle descend puis après elle, elle remonte, elle doit, elle doit rester stable.

Pédagogue:
Alors attends, là c'est compliqué, hein. Parce qu'elle s'éloigne pas tout droit, on est d'accord, hein ?. Elle se place progressivement en orbite. T'as entendu parler de ça ? Hein ?

Enfant:
Oui

Pédagogue:
Et après quoi elle tourne autour de la Terre avec une vitesse constante, et elle cesse de s'éloigner.

Enfant:
Oui mais elle peut tourner et se rapprocher de plus en plus de la Terre.

Pédagogue:
La vitesse empêche la chute et si tu essayes d'imaginer -et même au delà de ça, hein, c'est mathématique- tu vas t'apercevoir que pour qu'elle continue sa vitesse constante sans s'éloigner et qu'en même temps elle soit attirée par la terre la seule solution c'est qu'elle fasse une trajectoire qui est à peu près circulaire.

Enfant:
Ah c'est à dire que la ... que la vitesse compense la force de gravitation?

Pédagogue:
Hum hum, si la vitesse diminuait elle serait attirée vers le bas mais comme la vitesse ne diminue pas, elle tourne, elle tourne, elle tourne. T'es d'accord ou pas ?

Enfant:
Oui.

Pédagogue:
D'une manière générale, la vitesse, elle dépend de l'altitude. Alors il y a des satellites espions qui regardent tout le temps le même endroit de la Terre, et eux, ils tournent donc à la même vitesse que la Terre. Ils sont à une altitude de 36 000 kilomètres, hein, et Ils se déplacent à la vitesse de 10 000 kilomètres par heure.

Enfant:
Et donc, la Terre elle tourne à 10 000 km heure ?

Pédagogue:
Non. La terre, elle tourne de 40 000 kilomètres en un jour. Et à l'équateur, la vitesse elle est de 1500 kilomètres par heure, mais à 36 000 kilomètres d'altitude. Le cercle que les satellites doivent parcourir en 24 heures, il est plus grand, donc naturellement ils vont beaucoup plus vite.

Enfant:
Mais normalement plus on est loin... par exemple si on attache un caillou à une ficelle et qu'on la fait tourner, il ira moins vite que si on est très près du caillou.

Pédagogue:
Non, non, au contraire, plus on est loin plus ça ira vite.

Enfant:
Ah oui d'accord....Mais, oui, mais d'où elle vient cette vitesse.

Pédagogue:
Au départ de la Terre. Le satellite il va être propulsé par une fusée, qu'on appelle un propulseur d'ailleurs, qui lui donne sa vitesse initiale, hein.

Enfant:
Mais après, le satellite il s'arrête jamais ?

Pédagogue:
Et non, parce que dans l'espace il n'y a pas d'air, il n'y a pas de frottement. Il n'y a rien qui puisse ralentir le mouvement donc cette vitesse, elle ne s'arrête jamais.

Enfant:
Comment ça, y'a pas d'air dans l'espace ?

Pédagogue:
Et ben non, y a pas d'air, et donc y a aucune force qui freine le satellite. Seulement la force de gravité qui l'attire vers la terre, et qui fait qu'il se met à tourner.

Enfant:
Ce que tu veux dire c'est qu'un objet dans l'espace, il va aussi tourner autour de, de la Terre ?

Pédagogue:
Justement, quand il n'y a pas de corps qui l'attire, la direction d'un objet ne change pas et dans l'espace les objets qui ne sont pas attirés par des étoiles ou des planètes, ils vont tout droit, sans réfléchir.

Enfant:
Ben oui mais ils peuvent aller jusqu'où comme ça ?

Pédagogue:
Et ben, on ne sait pas. Quand ils se mettent à passer près d'une masse, hop, il est... ils sont attirés par cette masse, et ça les retient. Donc en fait c'est rare qu'il n'y ait rien. Donc, il y a toujours un moment où tout d'un coup, ils vont arrêter leur trajectoire parce que, hop, ils ont rencontré un complice...

Enfant:
C'est-à-dire une planète ou une étoile ?

Pédagogue:
Plutôt une étoile, parce que des planètes on n'en connaît vraiment que dans le système solaire.

Enfant:
Mais pourquoi si ils rencontrent une étoile, ils ne vont pas tomber dessus ?

Pédagogue:
Et ben à cause de la vitesse justement. C'est comme Mir dont tu parlais toute à l'heure. Et c'est pour ça que la lune, si tu veux, si elle n'avait pas une vitesse, elle aussi la Lune, hein si il n'y avait que la force de gravitation, elle tomberait, la lune sur la terre. Mais elle a une vitesse qui lui permet sans arrêt de s'échapper. Une vitesse qui fait résistance à cette force de gravitation, hein, qui équilibre comme on disait..

Enfant:
Ce que tu veux dire c'est que... si la lune avait une vitesse inférieure à celle de la terre, elle tomberait ?

Pédagogue:
La lune, elle a une vitesse suffisante pour qu'elle ne tombe pas. Mais elle est ni inférieure ni supérieure à celle de la Terre, on peut pas comparer ! Parce que... ce qui joue face à la vitesse de la lune, ce qui la contrebalance, c'est l'attraction que la terre exerce. Ce n'est pas du tout la même chose qu'une vitesse.

Enfant:
Mais au fait pourquoi on l'a construite la station Mir ?