La fusée Soyouz est une option pour le lancement de la mission Mars. Cette fusée utilise un mélange d'hydrocarbures en carburant, appelé kérosène. Ces hydrocarbures sont obtenus par raffinage du pétrole. Pour éviter la pénurie en combustibles fossiles, l'utilisation de biocarburant est envisagée.

Pourrait-on utiliser le bioéthanol lors d'une mission vers Mars ?

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Par intuition

Tous les carburants disponibles sont-ils équivalents ?

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Doc. 1
Lancement d'une fusée Soyouz

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Hauteur : 46 m ;
Masse totale : 181,4 tonnes ;
Carburant : 162,9 tonnes ;
Masse à vide : 18,5 tonnes ;
Diamètre maximal : 3,35 m ;
Carburant : kérosène ;
Premier lancement : 26 novembre 1966 ;
Nombre de lancements : \gt 1 500 ;
Poussée au décollage : 4 149 kN.

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Doc. 2
\bf{\mathrm{C}_{10} \mathrm{H}_{22}}, composant principal du kérosène

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Masse volumique : 0,727 kg·L^-1 ;
Masse molaire moléculaire : 142,3 g·mol^-1 ;
E_{\mathrm{r}} \approx 7 000 kJ·mol^-1.

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Doc. 3
Le bioéthanol

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Masse volumique : 0,789 kg·L^-1 ;
Masse molaire moléculaire : 46,1 g·mol^-1 ;
Énergie molaire de combustion : E_{\mathrm{r}}= 1 367 kJ·mol^-1.

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Supplément numérique

Retrouvez en
vidéo
le décollage de Thomas Pesquet à bord d'une fusée Soyouz.

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Questions

Compétence(s)

VAL : Effectuer une analyse comparative

1. Doc. 1 et 2 Déterminer, à l'aide des indications sur le carburant, l'énergie libérée lors de la combustion la totalité du carburant embarqué dans fusée Soyouz.

2. Doc. 3 Calculer la quantité d'éthanol en mole nécessaire pour libérer la même énergie.

3. Doc. 1 et 3 Après avoir déterminé la masse et le volume de bioéthanol nécessaires, que peut-on penser de l'utilisation de ce combustible pour effectuer une mission vers Mars ?

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Synthèse de l'activité

Quelles grandeurs physiques doit-on considérer pour choisir un carburant ?

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Pour aller plus loin

En s'aidant de la table d'énergies des liaisons (

p. 191

), estimer l'énergie de réaction molaire de ces carburants et la comparer à celles indiquées.

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La mission Mars, un voyage écologique ?

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