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Solstice

Le logiciel SOLSTICE a pour principal objectif de conjuguer l’acquisition de notions fondamentales de mécanique et l’initiation à l’orbitographie dans l’enseignement secondaire. Ce logiciel permet de simuler les mouvements orbitaux de satellites de la Terre ainsi que le lancement d’une fusée Ariane 5.

solstice.jpg (29128 octets)


Configuration minimale requise pour un fonctionnement optimal du logiciel : 300 MHz, 64 Mo de mémoire  vive.

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Solstice comporte deux modules distincts :

"Orbitographie " offre principalement la possibilité de représenter dans un référentiel terrestre la trace au sol de satellites. Pour des raisons pédagogiques évidentes, des limites physiques ont été volontairement introduites :

  • symétrie sphérique de la Terre et répartition homogène de sa masse,
  • satellite soumis exclusivement à la force d'attraction de la Terre.

Cette approximation "képlérienne" exclut donc la prise en compte des irrégularités du champ de gravitation terrestre, de l'attraction luni-solaire, des effets de l'atmosphère...

Les satellites étudiés peuvent être des satellites existants (satellites d’observation de la Terre, satellites de télécommunication, satellites GPS) ou des satellites " créés " par l’utilisateur, ce dernier introduisant lui-même, dans ce cas, les paramètres orbitaux. De nombreuses possibilités sont ainsi offertes, tant pour les orbites circulaires que pour les orbites elliptiques. Dans tous les cas, il est possible de générer simultanément une animation "3D". Le tracé sur le planisphère et l’animation 3D étant synchronisés, la compréhension du phénomène de composition du mouvement de rotation de la Terre avec le mouvement orbital du satellite s’en trouve facilitée.

"Simulation d’un lancement " offre la possibilité de représenter graphiquement l’évolution des valeurs de nombreux paramètres physiques (altitude, vitesse, masse, frottements, ...) au cours de la phase de lancement d’une fusée, jusqu’à la mise sur orbite de la charge utile qu’elle emporte. En mode " automatique ", la simulation correspond sensiblement au vol Ariane 502.

En mode " manuel ", l’utilisateur peut agir sur l’orientation des tuyères et en constater les effets sur les différents paramètres.

Utilisation pédagogique :

Au niveau du second cycle des lycées, principalement, que ce soit dans le cadre des programmes de physique proprement dits (en classe de Seconde ou en classe de terminale S, par exemple), ou dans le cadre de travaux personnels encadrés, on pourra faire le choix d’exploiter de façon plus ou moins poussée les possibilités offertes par ce produit . Théorème du centre d’inertie, action-réaction, interaction gravitationnelle, forces de frottements, lois de Képler,  mouvements de solides soumis à une force centrale, mouvement des satellites, sont autant de thèmes qui peuvent être approfondis (ou simplement illustrés) à l’aide de l’étude du lancement d’une fusée ou de l’orbitographie.

Quelques situations particulières peuvent également se rapporter à l’enseignement de la physique au collège, ou bien à certains points traités au niveau post-baccalauréat.

Au delà, les travaux menés dans d’autres disciplines, sur l’observation de la Terre ou la localisation par satellites, requièrent des connaissances élémentaires d’orbitographie dont la compréhension peut être grandement favorisée par ce logiciel.