Ballon statosphérique 2011
Projet E.O.L.E
Réalisé par les élèves de 1ere Electronique et 1ere Sciences et Techniques de Laboratoire, Du lycée Rouvière (TOULON)
L’association Planète Sciences avec le soutien du C.N.E.S. a proposé aux élèves du lycée Rouvière (TOULON) de participer au projet UBPE
Un Ballon Pour l’Ecole. Enthousiastes, nous sommes entrés dans l’aventure.
En quoi consiste ce projet ?
La chaine de vol
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L’enveloppe fabriquée en un matériau très élastique de quelques microns d’épaisseur sera gonflée à l’hélium (gaz inerte, ininflammable et moins dense que l’air). Lors de l’ascension, le ballon grossit jusqu’à l’éclatement qui intervient entre 25 et 35 km d’altitude..
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Le parachute se déploie (après l’éclatement du ballon) pour freiner la chute de la nacelle.
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Le réflecteur radar permet aux avions et aux aiguilleurs du ciel de repérer la position de la nacelle.
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La nacelle renferme les expériences et le système de télémesure qui retransmet au sol les résultats des mesures effectuées en temps réel.
L’organisation du projet
Notre objectif : réaliser une nacelle respectant un cahier des charges et y placer différents instruments de mesure. Nous avons choisi d’étudier la température et la pression. Il fut décidé d’embarquer également un appareil photo. Le suivi du vol de la nacelle est assuré par la présence d’une puce GPS et la participation des radios amateurs. Quatre équipes se sont partagées les différentes parties du projet et ce fit le début d’ un travail de concertation, de mise en commun, de respect de délais, de conception, de tests ...
Les différentes expériences menées :
La courbe d’étalonnage consiste à relier les mesures physiques obtenues des capteurs avec une tension comprise entre 0 et 5V, nécessaire pour transmettre l’information par l’émetteur Kiwi.
Pour la mesure de température, plusieurs capteurs furent étudiés. Nous avons retenu la thermistance CTN pour sa simplicité.
Pour étalonner le capteur de pression MPX5100A, une cloche à vide et un pressiomètre furent nécessaires. Nous devions également tester la résistance des appareils embarqués à la dépression.
La conception de la nacelle fut mise au point sous « solidworks » (logiciel 3D) et sa fabrication réalisée en polystyrène extrudé pour tenir compte des contraintes techniques.
Pour les prises de vues, il fallait trouver un appareil photo correspondant à des critères techniques précis et de coût. Pas facile ! Ensuite, construire un système électronique pour retarder le déclenchement des prises de vues...
Carte pilotant l’appareil photo
Etalonnage du capteur de pression
Conclusion :
De nombreuses difficultés comme les délais, la communication entre équipe, la gestion des commandes, le budget, les mises au point, l’adaptation aux problèmes rencontrés... se posèrent. Les élèves découvrirent la difficulté en temps réel de mener à bien ce type de projet. La motivation n’en fut que décuplée !
Le lâcher du ballon aura lieu le jeudi 26 mai 2011 à 14H, place Clémenceau à HYERES.
La nacelle a embarqué un système GPS qui nous a permis de suivre sa trajectoire tout au long de son périple. Alors, où a-t-elle terminé sa course ?
Les responsables du CNES, connaissent la dernière position GPS, mais ...
Sur place, c’est une tout autre histoire !
Les arbustes, les épineux, les chenilles, le terrain accidenté compliquent la progression...
Conception des nacelles et du système de largage.
La conception de la nacelle fut mise au point sous solidworks (logiciel 3D) et fabriquée en polystyrène extrudé pour tenir compte des contraintes techniques.
Objectifs visés :
Confection de deux nacelles et assurer l'implantation de l'instrumentation, des cartes électroniques, émetteur KIWI-GPS, piles et appareil photo.
Mise en place d'un système de largage afin de libérer une seconde nacelle entre 150 et 200 mètres d'altitude.
Les contraintes :
Respect du cahier des charges,
Garantir la fiabilité du système de largage.
Les solutions retenues :
L'idée et de commander un servomoteur qui tirera une gâche attachée à une corde. La nacelle secondaire sera ainsi libérée de la nacelle principale.
Schéma électrique permettant de commander un servomoteur qui actionnera le système de largage.
Le servomoteur a été retenue en raison de son couple important en rapport à sa taille et de son poids.
Lâcher de ballon stratosphèrique
Une expérience grandeur nature jeudi 26 mai 2011
Depuis la rentrée, les jeunes de seconde et de première du lycée Rouvière, assistés par l'équipe de Planète Sciences (La Seyne sur Mer), sous la responsabilité du CNES, préparent deux nacelles qu'ils vont envoyer dans l'espace.Une des nacelles sera équipée d'un appareil photo. Un reportage photo de l'envol de la place et de l'expérience fixera ce moment dans les mémoires. La deuxième fera l'objet de relevés atmosphériques destiné à rejoindre une banque de données internationales. Les données seront recueillies par le Spatiobus et analysées par les élèves.
Bienvenue sur la rubrique destinée au projet « EOLE », (Etude Organisée du Lancement dans l'Espace), projet de la classe de 1ELNTL du lycée Rouvière.
Le ballon est lâché !Tout s'est déroulé comme prévu.
Les conditions météos parfaites vont nous permettre de le suivre jusqu'au moment de l'éclatement.
Enfin... pour les yeux avertis !
