DNB 2021PolynésieCorrigé complet

Voyage vers Mars : système solaire, équations chimiques, signaux radio

Durée conseillée : 30 min25 points sur 50 à l'épreuve de Sciences7 questions

Notions BO couvertes

T1.2·Transformations chimiques (combustions, équations bilan, conservation)T1.3·Atomes/molécules/ions/modèles T4.1·Lumière (propagation, vitesse, année-lumière)T4.3·Distance par retard/écho

PDF du sujet officiel

Mars est une planète du système solaire. On étudie ici différents aspects d'un voyage habité : durée, ressources (eau et O₂), et communication avec la Terre.

1.Partie 1, Le système solaire (4 pts)

Question 1

4 pts

T1.3

Décrire l'organisation du système solaire en utilisant : étoile, planète(s), Soleil, Terre, tournent.

2.Partie 2, Durée de la mission martienne (6 pts)

Schéma du scénario d'une mission martienne avec étapes 1 à 4 sur les orbites de la Terre et Mars — Document, Scénario d'une mission martienne.

Question 2.1

4 pts

T1.3

Associer chaque étape à la lettre du schéma (H, V, Z, E) :

Étape 1 : décollage de la Terre
Étape 2 : atterrissage sur Mars
Étape 3 : décollage de Mars
Étape 4 : retour sur Terre

Question 2.2

2 pts

T1.3

Déterminer la durée totale de la mission (aller 180 j + séjour 550 j + retour identique à l'aller).

3.Partie 3, Production d'eau et de dioxygène (8 pts)

Pour produire eau et O₂ sur Mars, on combine 2 transformations :

CO₂ + 4 H₂ → CH₄ + 2 H₂O

2 H₂O → 2 H₂ + O₂

Extrait de la classification périodique des éléments H, C, O — Document, Extrait de la classification périodique.

Question 3.1

3 pts

T1.2

Justifier que les 2 transformations sont chimiques.

Question 3.2

3 pts

T1.2

Recopier H₂O et O₂, et justifier qu'ils sont bien produits.

Question 3.3

2 pts

T1.3

Nom et nombre des atomes dans CH₄ (méthane).

4.Partie 4, Communication Mars ↔ Terre (7 pts)

En 2031, mission martienne. Distance Terre-Mars lisible sur le document ci-dessous.

Graphe distance Terre-Mars en u.a. en fonction des années 2025-2035 — Document, Distance Terre ↔ Mars (en u.a.) de 2025 à 2035.

Données

1 u.a. = 150 × 10⁶ km
v_signal = 300 000 km/s = 3 × 10⁵ km/s

Question 4

7 pts

T4.1T4.3

Calculer la durée entre l'émission du message depuis Mars et sa réception sur Terre en 2031. En quoi cela pose-t-il problème en cas d'urgence ?

Méthodologie

Chaque corrigé suit une méthodologie de rédaction rigoureuse, avec formule littérale annoncée, étapes de calcul détaillées et phrase de conclusion explicite. Idéal pour s'entraîner à rédiger comme attendu au DNB.