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Le 23 avril 2021 le spationaute français Thomas Pesquet a décollé pour sa deuxième mission à bord de l’ISS, la station spatiale internationale. Lors de cette mission, nommée mission Alpha, il était chargé de mener de nombreuses expériences.
D’après cnes.fr — (Photo de Thomas Pesquet dans l’ISS non reproduite — se reporter au sujet PDF.)
Toute expérience qui s’envole pour l’ISS est empaquetée à l’aide de mousses protectrices. Les expériences Renewable Foam et Edible Foam proposent l’utilisation expérimentale de matériaux de protection réutilisables, biodégradables ou comestibles, pour remplacer les traditionnelles mousses pétrosourcées inutiles une fois à bord de la station.
D’après agences-spatiales.fr — (Photo d’une mousse de protection non reproduite — se reporter au sujet PDF.)
Citer deux avantages des matériaux innovants présentés.
À bord de l’ISS, un système purifie les eaux usées (transpiration, respiration, urines). Une partie de l’eau purifiée est électrolysée : le passage d’un courant électrique dans l’eau produit du dihydrogène gazeux et du dioxygène gazeux. Le dioxygène renouvelle l’air de la station.
Équation de la réaction : 2H₂O → 2H₂ + O₂
Atomes et molécules — Conservation de la masse — Matériaux innovants.
Question 1 — Deux avantages des matériaux innovants :
1. Réutilisables (ou biodégradables) — réduisent les déchets dans la station.
2. Plus respectueux de l’environnement que les mousses pétrosourcées (non issues du pétrole).
Question 2a — Atome ou molécule ?
Le dioxygène a pour formule O₂. Il est composé de deux atomes d’oxygène liés ensemble.
Le dioxygène est une molécule : sa formule O₂ montre qu’il est constitué de 2 atomes d’oxygène.
Question 2b — Loi de conservation de la masse :
L’équation 2H₂O → 2H₂ + O₂ indique les masses molaires :
Ratio : pour 36 g d’eau → 4 g de H₂ + 32 g de O₂.
Pour 2 kg d’eau (200/36 fois plus) :
H₂ : 4 × 2/36 ≈ 0,22 kg
O₂ : 32 × 2/36 ≈ 1,78 kg
Total : 0,22 + 1,78 = 2 kg ✓ (conservation de la masse)
P2 est correcte : 2 kg d’eau forment 0,22 kg de H₂ et 1,78 kg de O₂.
Piège : P1 ne respecte pas la conservation de la masse (2 + 1 = 3 ≠ 2). P3 confond réactifs et produits.
L’aluminium est utilisé dans les parois de l’ISS. Masse volumique de différents matériaux :
| Matériau | Masse volumique (g/mL) |
|---|---|
| Acier | 7,9 |
| Aluminium | 2,7 |
| Titane | 4,5 |
On réalise une expérience pour vérifier la masse volumique d’un cylindre d’aluminium : m = 40,5 g, V₁ = 50 mL, V₂ = 65 mL.
(Schéma de la balance et des éprouvettes non reproduit — se reporter au sujet PDF.)
Sur Terre, une personne immobile ne peut voir qu’un lever de Soleil par jour. Lors de la mission Proxima, Thomas Pesquet a participé à un documentaire intitulé « 16 levers de Soleil ».
L’ISS parcourt environ 42 700 km pour effectuer un tour complet de la Terre, à une vitesse constante de 28 000 km/h.
(Schéma Soleil-Terre-ISS non reproduit — se reporter au sujet PDF.)
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Voici nos meilleurs conseils pour utiliser les corrigés efficacement :
Corriger ses annales, c’est aussi prendre confiance. Tu vois que tu progresses, que tu comprends mieux le raisonnement attendu. Les élèves qui réussissent vraiment bien au brevet sont ceux qui ne se contentent pas d’apprendre par cœur : ils comprennent les pièges et les attentes des sujets.
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