Vous êtes ici > Accueil > LP Montaigne > Enseignement général > Maths-Sciences > Lancement d'un ballon-sonde
Lancement d'un ballon-sonde
Vendredi 23 avril 2010, entre 13 h 30 et 14 h 30, par un après-midi resplendissant de soleil, un ballon-sonde a été envoyé dans la stratosphère (30 km d'altitude), depuis le parvis des lycées Delambre-Montaigne, par l'équipe pédagogique et les élèves de terminale bac pro du LP Montaigne.
Cette opération, d'une réelle portée scientifique, réalisée en partenariat avec le CNES (Centre National d'Etudes Spatiales) et Planète Sciences Picardie et qui a fait l'objet d'un PPCP, finalisé par une semaine de travail intensif, toutes matières confondues, du 19 au 23 avril 2010, a consisté à fabriquer une nacelle contenant des expériences conçues par la classe de terminale bac pro du LP Montaigne.
Les thèmes retenus par les élèves sont les suivants :
- Mesurer la température à l'intérieur et à l'extérieur de la nacelle,
- Mesurer la quantité de lumière,
- Mesure la pression extérieure,
- Filmer Amiens vu du ciel,
- Photographier la courbure de la Terre à 20 km d'altitude.
C'est donc avec une satisfaction évidente, doublée d'une certaine appréhension, que tout le monde est réuni dans la cour des lycées, qui pour admirer le lancement du ballon, qui pour y participer techniquement et scientifiquement.
Dans la cour, tous les élèves du LP sont rassemblés pour assister à l'événement.
Monsieur Lecreq donne des indications sur la marche à suivre, aux côtés de monsieur Martel.
Sur le "théâtre", les élèves, dirigés par un représentant du CNES, s'occupent du réglage des instruments scientifiques qui se trouvent dans la nacelle.
Monsieur Frouard, professeur de math-sciences, initiateur et responsable du projet, donne les dernières indications aux élèves...
tout en s'interrogeant sur le sens du vent, dont on craint, un moment, qu'il ne projette le ballon dans les arbres voisins.
Pendant ce temps, le représentant du CNES obtient les ultimes autorisations officielles pour procéder au lâcher du ballon, qui ne doit surtout pas provoquer un accident aérien, et dont il faut déterminer l'envol à la minute près.
L'autorisation obtenue, le ballon relié à la première bouteille d'hélium, les élèves, en chaussette, et ne portant aucun objet susceptible d'abîmer le ballon, se réunissent, pour maintenir délicatement le ballon pendant le gonflage.
Et le gonflage commence...
Au moment du changement de bouteille - il faut deux bouteilles d'hélium pour obtenir la taille nécessaire à la réussite de l'expérience - il faut veiller à ne pas lâcher le ballon !
Le ballon est prêt. On vérifie une dernière fois que les instruments de mesure sont en place et que la caméra comme l'appareil photo vont bien se déclencher. En effet, l'année dernière, sous l'effet de l'émotion, les élèves avaient oublié de mettre en marche la caméra.
Le ballon s'élève alors doucement dans le ciel...
et, heureusement, particulièrement droit, car le vent qui souffle par rafale, s'est apaisé.
Très vite, il n'est plus qu'un point dans le ciel bleu.
Au bout de quelques minutes, le "premier étage" se détache, comme prévu, et chacun fait des suppositions sur le lieu possible de l'atterrissage, en déplorant que ce ne soit pas la cour du lycée, ce qui épargnerait des recherches fastidieuses pour retrouver la caméra et vérifier son fonctionnement.
En ce qui concerne les mesures, les capteurs ont été fabriqués par les élèves (température, lumière) ou récupérés sur un véhicule automobile (pression). Le travail a donc consisté à étalonner ces capteurs pour qu'ils puissent s'adapter aux conditions particulières liées à l'altitude (-50°C, pression 200 inférieure à celle du sol...). Un émetteur présent dans la nacelle transmets les données pendant tout le temps du vol.
Pour filmer la ville d'Amiens vue du ciel, le problème est de déclencher le largage d'une nacelle inférieure au bout de deux minutes trente secondes. Il a donc fallu concevoir un système de façon à ne pas créer de parasites qui perturbent l'émetteur. Un système d'enroulement d'un fil qui tire une clavette commandant le largage et l'interruption de l'alimentation du moteur a été choisi.
Pour photographier la rotondité de la Terre à 20 km, il faut trouver une solution pour déclencher l'appareil photo à l'altitude voulue. Après de nombreux essais infructueux prenant en compte l'expansion d'un gaz à basse pression, les élèves ont opté pour un système de temporisation utilisant un minuteur, la vitesse ascensionnelle étant constante (5 mètres/seconde).
De retour dans la salle de physique appliquée, tout le monde se précipite vers l'ordinateur qui doit permettre de lire un certain nombre de mesures et de vérifier la validité de l'expérience.
Visiblement, les capteurs fonctionnent et les courbes s'inscrivent sur l'écran.
Une heure après l'expérience, un personnel du lycée qui passait par le quartier Saint-Pierre, repère, tout à fait par hasard, le premier étage du ballon-sonde accroché au balcon d'un appartement malheureusement inoccupé. Grâce à l'obligeance d'un ouvrier couvreur qui travaillait à proximité, l'objet est récupéré en un temps record, mais, déception, en dépit des précautions prises, la caméra ne s'est une nouvelle fois pas déclenchée : nous n'admirerons pas, cette année encore, la cour de lycées et la ville d'Amiens vues du ciel...
Reste à retrouver la nacelle principale, porteuse de l'appareil photo et des instruments de mesure et, là, les scientifiques doivent s'en remettre à la chance et à la bonne volonté des personnes qui la retrouveront et prendront contact avec le CNES ou le lycée.
Plusieurs nacelles n'ont jamais été retrouvées, une a été récupérées par les pompiers de Dijon. D'après la direction du ballon et les conditions météorologiques, la nacelle pourrait se trouver du côté d'Abbeville. Nous espérons donc pouvoir bientôt conclure cet article par une jolie photo de la rotondité de la Terre...
Madame Balavoine, nouvelle documentaliste du CDI Montaigne, est à l'initiative du nouveau blog de l'établissement "A fond la caisse". Vous y (...)