Sujet grand oral: Quel a été le rôle des mathématiciennes américaines dans la conquête de l’espace ?

« Grand oral sujet mathématiques Intro Youri Gagarine, Buzz Aldrin, Neil Armstrong, sont des noms familiers de la conquête spatiale.

Mais que nous évoque ceux de Katherine Johnson, Valentina Terechkova, Mae Jemison ou Sally Ride ? Surement pas grand-chose.

Pourtant, sans certaines de ces pionnières de l'industrie spatiale, les hommes n'auraient peut-être jamais posé un pied sur la Lune.

Si les femmes restent à ce jour minoritaires dans l'aérospatial, celles étant parvenus à s'y hisser, en dépit des obstacles liés à leur genre et leur couleur de peau, ont été invisibilisées de l'histoire de la conquête spatiale.

Quel a été le rôle des mathématiciennes américaines dans la conquête de l’espace ? Après avoir évoqué le contexte de la conquête spatiale, j’évoquerais les outils mathématiques utilisés par ces mathématiciennes, puis je donnerais un exemple concret du rôle de Katherine Johnson dans une de ces missions cruciales, tout en réalisant un calcul simplifié de trajectoire de fusée. I.

Le contexte de la conquête spatiale et des “calculatrices humaines” La course à l’espace La conquête de l’espace a eu lieu dans un contexte de forte tension politique entre les États-Unis et l’Union soviétique, pendant la Guerre froide.

À cette époque, les deux superpuissances étaient en compétition dans plusieurs domaines, dont celui de la technologie spatiale.

Chacune voulait prouver sa supériorité scientifique et militaire. En 1957, l’URSS prend de l’avance en lançant Spoutnik, le premier satellite artificiel. Puis, en 1961, elle envoie le premier homme dans l’espace, Youri Gagarine.

Ces succès font l’effet d’un électrochoc pour les États-Unis, qui redoublent alors d’efforts.

Cela mène à la création de la NASA. Les calculatrices humaines La NASA fit appel à des « calculatrices humaines ».

Il s’agissait principalement de femmes mathématiciennes, qui réalisaient à la main des calculs complexes nécessaires aux missions spatiales.

Leur travail était essentiel pour prévoir les trajectoires, les vitesses de lancement, et assurer le retour en sécurité des astronautes. Parmi elles, certaines sont devenues célèbres a posteriori, comme Katherine Johnson, Dorothy Vaughan ou Mary Jackson.

Ces femmes afro-américaines ont travaillé dans un contexte de ségrégation raciale et de fortes inégalités, mais, malgré ces obstacles, ont réussi à jouer un rôle clé dans des projets historiques comme la mission Apollo 11 ou l’envoi de John Glenn en orbite, le premier américain à aller dans l’espace. II.

Les outils mathématiques utilisés Dérivation et primitives Les mathématiciennes utilisaient la dérivation pour étudier les vitesses et accélérations.

En effet, la dérivée d’une fonction position donne la vitesse, et la dérivée de la vitesse donne l’accélération : v(t)=h′(t) a(t)=v′(t) Grâce à cela, elles pouvaient déterminer les moments critiques du vol (vitesse maximale, chute libre, etc.). À l’inverse, à l’aide d’une fonction accélération, nous pouvons la primitiver pour obtenir la fonction vitesse, puis de nouveau pour obtenir la fonction position.

C'est ce que l’on utilisera lors de l’exemple de calcul de trajectoire d’une fusée. Probabilités Dans les missions spatiales, il y avait de nombreuses incertitudes (conditions météo, défaillances techniques, erreurs humaines).

Les mathématiciennes contribuaient aux analyses de risque à l’aide de modèles probabilistes, afin de : - Estimer les chances de succès d’un lancement. Prévoir les trajectoires de secours. Évaluer la précision des instruments de navigation. Maintenant que nous avons vu les outils mathématiques utilisés, voyons un peu plus en détail un exemple de calcul simplifié. III.

Exemple : le Programme Mercury : le vol de John Glenn Contexte Le programme Mercury, lancé par la NASA, visait à envoyer le premier Américain dans l’espace.

Pour réussir ces missions, il fallait des calculs très précis, notamment pour les trajectoires.

Katherine Johnson, une brillante mathématicienne afro-américaine, a joué un rôle essentiel. Elle a notamment vérifié les calculs pour le vol de John Glenn en 1962, le premier Américain à faire le tour de la Terre, à la demande expresse de ce dernier.

En effet, Glenn avait.... »