Pourquoi le kevlar est-il le type de matériau le plus utilisé dans la construction de satellites ? - Grand oral

Thèmes abordés

Grand oral, kevlar, satellite, matériau de construction, actualité scientifique, règle de l'Hôpital

Résumé du document

Depuis plusieurs années, je suis abonné au magazine « ciel et espace » qui me permet de suivre l'actualité scientifique dans le domaine spatial. Dans un des numéros, j'ai pu découvrir plusieurs informations au sujet d'ISS (station spatiale internationale) et des personnes à son bord, mais aussi au sujet des risques des voyages spatiaux.
Je me suis donc demandé comment ce satellite protégeait les astronautes des risques de l'espace. C'est pourquoi je me suis penché sur la construction de l'ISS et sur les matériaux utilisés, notamment le kevlar.

Extraits

[...] Pourquoi le kevlar est-il le type de matériau le plus utilisé dans la construction de satellites ? - Grand oral Physique : Pourquoi j'ai choisi ce sujet : Depuis plusieurs années, je suis abonné au magazine « ciel et espace » qui me permet de suivre l'actualité scientifique dans le domaine spatial. Dans un des numéros j'ai pu découvrir plusieurs informations au sujet de ISS et des personnes à son bord mais aussi au sujet des risques des voyages spatiaux. Je me suis donc demandé comment ce satellite protégeait les astronautes des risques de l'espace. [...]

[...] Pourquoi j'ai choisi ce sujet : Lors de mes révisions pour les concours d'ingénieurs, j'ai participé à une journée de préparation au concours Avenir dans une école d'ingénieur (ESTACA). Durant cette journée, j'ai découvert l'existence d'une règle qui permettait de grandement faciliter l'analyse des limites de fonctions en gagnant un temps considérable dans la démonstration. Cette règle s'appelle la règle de l'Hôpital et a été publié pour la première fois par Guillaume de l'Hôpital mais il est possible que l'auteur véritable de cette règle soit Jean Bernoulli. [...]

[...] Le kevlar est aussi très résistant à la chaleur et à l'étirement ce qui en fait un matériau très solide mais également flexible d'où son utilisation dans de nombreux domaine de construction. Pour se faire une idée de l'efficacité du kevlar, calculons les transferts thermiques par conduction de l'espace vers l'ISS dont les parois sont constituées de kevlar dans deux situations différentes et comparons ces résultats avec ceux du matériau utilisé dans la construction du premier satellite : l'aluminium. Regardons dans un premier temps le côté face au soleil. [...]

[...] Conclusion : Pour conclure, le kevlar permet de protéger les astronautes de l'ISS des dangereuses variation de température. De plus, on remarque, d'après les calculs de flux thermique, que le kevlar est un très bon isolant thermique comparé à l'aluminium. Ainsi, cette comparaison avec l'aluminium nous a permis de montrer l'évolution des matériaux de construction dans ce domaine pour répondre aux enjeux de sécurité des passagers du satellite. Maths : Dans quelles mesures la règle de l'Hôpital est-elle un facteur de survie dans l'étude des limites ? [...]

[...] Or la limite de cos(x) en plus l'infini n'existe pas et on ne peut pas déterminer la limite de ce quotient. Cependant, en passant par une méthode plus traditionnelle en décomposant ce quotient on trouve une limite de 1. Ainsi, la règle de l'Hôpital n'est pas valable tout le temps. Conclusion : Pour conclure, j'ai trouvé pertinent de vous présenter cette règle qui est très utile dans l'analyse des limites de fonctions et qui n'est pas au programme de terminal. Cependant, comme tout outil mathématique, il faut l'utiliser avec précaution et faire attention aux conditions d'utilisations pour ne pas se tromper. [...]