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L'avion solaire Solar Impulse 2 a traversé l'Atlantique L'avion solaire Solar Impulse 2 a atterri jeudi 23 juin 2016 à Séville, après avoir décollé de New York le lundi 20 juin 2016, réussissant ainsi sa première traversée de l'Atlantique. "Je ne peux pas réaliser, c'est tellement fantastique", s'est exclamé Bertrand
L'avion solaire Solar Impulse 2 a traversé l'Atlantique L'avion solaire Solar Impulse 2 a atterri jeudi 23 juin 2016 à Séville, après avoir décollé de New York le lundi 20 juin 2016, réussissant ainsi sa première traversée de l'Atlantique. "Je ne peux pas réaliser, c'est tellement fantastique", s'est exclamé Bertrand Piccard, en contact avec le centre de contrôle de l'avion à Monaco. Dans ce sujet, vous réfléchirez aux performances des panneaux solaires ainsi qu’aux spécificités des batteries embarquées permettant le vol de nuit et au choix du plan de vol de l’avion. Partie 1 : les panneaux solaires de Solar Impulse 2 sont-ils vraiment performants ? Partie 2 : comment justifier le choix des batteries de Solar Impulse 2 ? Partie 3 : analyse du plan de vol de Solar Impulse 2 Les différentes parties du sujet peuvent être traitées indépendamment les unes des autres. Elles nécessitent d’utiliser les documents placés en fin de chacune des parties et le document réponse placé à la fin du sujet (à rendre avec la copie). 18PY2DSPMLR3 Page 2 sur 11 Partie 1 - Les panneaux solaires de Solar Impulse 2 sont-ils performants ? Solar Impulse 2 est presque entièrement recouvert de panneaux solaires photovoltaïques. Panneaux solaires Les matériaux semi-conducteurs utilisés pour constituer les cellules photovoltaïques sont le résultat de nombreuses recherches. 1.1 Déterminer la longueur d’onde des photons pour lesquels la réponse spectrale du semi- conducteur est maximale. 1.2 À quel domaine des ondes lumineuses ces photons appartiennent-ils ? Justifier. 1.3 Indiquer si ces photons sont ionisants. Données : c = 3,0·108 m.s-1, h = 6,6·10−34 J·s (constante de Planck). Énergie d’un photon : E = h × avec fréquence de l’onde associée au photon en Hertz 1 eV = 1,6·10-19 J. 1.4 Expliquer pourquoi ce type de matériau présente un intérêt dans le fonctionnement des cellules photovoltaïques ? 1.5 Pendant les 14 heures de vol de jour, la puissance surfacique moyenne du rayonnement solaire réellement disponible est de 450 W·m−2. Calculer dans ces conditions l’énergie solaire en kWh reçue par l’ensemble des panneaux pendant cette durée. 1.6 Les mesures effectuées ont permis de montrer que l’énergie électrique disponible à la sortie des panneaux solaires était de l’ordre de 370 kWh par jour. En déduire le rendement des panneaux solaires utilisés pour Solar Impulse 2. 1.7 Les propos annoncés par la firme américaine Sun Power dans le document 1.6 sont-ils justifiés