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Du ribose dans les météorites

Le ribose, sucre vital

L’ADN - ou acide désoxyribonucléique - est formé en particulier d’un sucre, le désoxyribose, lui-même un dérivé du ribose (C5H10O5). Plus précisément, dans le désoxyribose (C5H10O4) un groupement hydroxyle (-OH) du ribose ...

Un nouveau comportement des électrons

Cooper pairs - Tem5psu CC BY-SA
Isolants, conducteurs et semi-conducteurs

Le comportement d’un solide cristallin relativement au courant électrique, peut être celui d’un isolant, d’un semi-conducteur, d’un métal ou d’un supraconducteur. Dans les isolants, ...

Interférences et biomolécules

CC BY-SA 4.0 Alexandre Gondran
Les expériences d’interférences mettant en jeu des molécules de plus en plus grosses et lourdes révèlent que les lois de la mécanique quantique sont applicables bien au-delà du monde de « l’infiniment petit » ...

Anomalie de dilatation thermique

By Simon Mer - Own work, CC BY-SA 4.0
Généralement, les matériaux se dilatent lorsqu’ils sont chauffés. La raison en est qu’une élévation de température correspond à une augmentation de l’agitation des atomes, or cette agitation n’est pas symétrique. ...

Nucléosythèse et étoiles à neutrons

(C) NASA - Nébuleuse du Crabe, marquée par la présence d'une étoile à neutron
Mis à part quelques éléments légers comme l’hydrogène, l’hélium, le lithium… produits peu après le big bang, tous les noyaux atomiques naturels ...

Des réfrigérateurs à torsion

Impératifs environnementaux

Près de 20% de l’énergie électrique produite dans le monde est consommée par les climatiseurs, réfrigérateurs et congélateurs. De plus, ces machines frigorifiques utilisent des fluides frigorigènes dont la plupart sont des gaz ...

Les batteries au lithium pour un Nobel

De la petite électronique à la voiture électrique, la pile lithium-ion - non rechargeable - et surtout l'accumulateur - rechargeable - ont envahi notre quotidien. Sans cette technologie lithium-ion, téléphones mobiles, tablettes et autres appareils nomades n’existeraient pas ou seraient ...

Du champagne supersonique

Physique du bouchon de champagne

Tout le monde le sait, lorsqu’une bouteille de champagne est débouchée, le bouchon est souvent violemment propulsé… ce qui peut être dangereux s’il percute l’œil. La raison pour laquelle le bouchon saute à environ 50 km/h vient du fait qu’une bouteille de champagne contient 8,8 g de dioxyde de carbone (CO2) soit 0,2 mole, dont l’essentiel est dissout dans le liquide, le reste se trouvant sous pression dans le goulot, en équilibre avec le CO2 dissout. A 20°C, la pression dans le goulot vaut 7 fois la pression atmosphérique, tandis qu’à 30°C, elle lui est 10 fois supérieure. Le bouchon est donc plus fortement poussé vers l’extérieur que l’air ambiant à la pression atmosphérique le pousse vers l’intérieur. Aussitôt après l’expulsion du bouchon, un « nuage » de condensation apparaît au-dessus du goulot. En effet, lors de son expansion, le CO2 pousse le bouchon vers l’extérieur et lutte contre la pression atmosphérique, si bien que l’énergie qu’il dépense pour effectuer ce travail se traduit par une chute de température, le gaz n’ayant pas le temps d’équilibrer sa température avec le milieu ambiant par échange de chaleur : la détente s’effectue de manière adiabatique (sans échange de chaleur). La chute de température provoque la condensation de la vapeur d’eau en liquide et même solide avec apparition de fines gouttelettes et de cristaux. La température après détente est plus basse lorsque la pression initiale est plus importante, c’est-à-dire lorsque la température initiale est plus élevée. Comme la température peut chuter à -90°C, le CO2 peut lui-même geler.

Du nouveau !

C’est en étudiant attentivement ce phénomène que les physiciens français Gérard Liger-Belair, Daniel Cordier et Robert Georges du CNRS viennent de découvrir une chose surprenante qui a faut l’objet d’une publication (Liger-Belair et al. Sci. Adv. 2019; 5 : eaav5528 20 Septembre 2019) : l’expansion du CO2 s’effectue de manière supersonique (c'est-à-dire plus rapide que 340 m/s) avec formation de ce qui s’appelle un « disque de Mach »… qu’il ne faut confondre avec un « cône de Mach », lequel apparaît lorsqu’un objet - comme un avion par exemple ou une balle - avance à vitesse supersonique. Les disques de Mach sont des ondes de choc bien visibles dans les jets des réacteurs d’avions supersoniques. Le jet de plusieurs mètres de long comporte des stries régulièrement espacées : ce sont les « disques de Mach » appelés aussi en anglais « shock diamonds ». À l’aide d’une caméra ultrarapide, les chercheurs ont pu photographier l’apparition d’un disque de Mach et son évolution au cours du temps. Comme quoi, il y a encore de la physique à découvrir dans une simple bouteille de champagne.

 

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Thomas Pesquet redescend sur Terre
Après une mission scientifique de deux cents jours à bord de la station spatiale internationale, la capsule Soyouz ramenant Thomas Pesquet et Oleg Novitski a atterri sur Terre.

La fin d'une mission de deux cents jours

Ce vendredi 2 juin 2017, le spationaute français Thomas Pesquet et le cosmonaute russe Oleg Novitski ont quitté l'ISS (International Space Station), qui gravite à 400 km de la Terre. Après un séjour de près de 200 jours dans l'espace, soit six mois et demi, dans à peine 400 m3 habitables, il leur a fallu trois heures et une vingtaine de minutes pour atterrir, vers 16 h 10 selon l'heure de Paris, dans les steppes du Kazakhstan.

Lors de cette mission, Thomas Pesquet a réalisé deux sorties dans l'espace, qui se sont parfaitement bien déroulées. Il a également participé à 78 expériences scientifiques prévues dans son programme, dont sept sous l’égide du CNES (Centre national des études spatiales). Le tout en partageant son aventure sur les réseaux sociaux.

Les étapes d'une redescente

Les deux hommes ont quitté l'ISS à bord du vaisseau russe Soyouz, qui s'est désarrimé de la station spatiale un peu avant 13 heures. Deux heures et demie plus tard, situé à une distance sans danger de la station, les moteurs principaux de la capsule Soyouz sont activés pendant un peu moins de cinq minutes pour la manœuvre de désorbitation. En amorçant sa descente, il se scinde en trois parties. Le module orbital et le module de service s'éloignent et brûlent dans l'atmosphère, tandis que le module de descente se réoriente pour mettre en avant son bouclier thermique. En traversant l'atmosphère, les frottements lui font affronter des températures allant jusqu'à 1600 °C, ce qui coupe momentanément les communications radio.

Lors de la rentrée atmosphérique, du fait de la décélération, les voyageurs de l'espace retrouvent brutalement la gravité terrestre, en ressentant jusqu'à quatre fois leur poids. À une dizaine de kilomètres d'altitude, les parachutes se déploient, freinant encore Soyouz, suivis de la grande voile de mille mètres carrés. À quelques mètres de la surface, enfin, les rétrofusées finissent de ralentir le module. Dès que celui-ci touche le sol, les équipes de récupération et de secours se dirigent vers le point d'atterrissage. Les deux hommes sont extraits de la capsule, avant de suivre une batterie d’examens médicaux à visée scientifique, qui permettront à une équipe médicale de l'Agence spatiale européenne de surveiller leur réadaptation à la gravité.

En savoir plus

Mission Proxima, un vol pour l'avenir, sur Sciences en ligne

Thomas Pesquet en contact radio avec des élèves, sur Explorathèque

Le live du vendredi 2 juin 2017, sur franceinfo

Le site Proxima, du CNES

Arthur Jeannot
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