L’espace
Les fusées
Introduction :
Imaginer, concevoir, construire puis lancer une fusée ou un ballon expérimental. Comprendre les grandes lois de l’aérodynamique, réaliser un système d’éjection du parachute ou encore réaliser et embarquer une expérience scientifique à plus de 30.000 mètres d’altitude. Voilà ce qu'ils peuvent réaliser.
Dès l'age de 5 ans :
Ils pourront construire des fusées avec des chalumeaux (paille) du bristol et du papier adhésif (scotch) . Elles sont lancées pour les pailles de petit diamètre à l'aide d'une seringue pour celles de plus gros diamètre à l'aide d'une pompe à air pour vélo.
Dès l’age de 7 ans :
Ils pourront construire une fusée à eau . Il est possible de construire sa propre fusée avec une simple bouteille, du carton pour les ailerons, de l’eau , et de l’air fourni par une pompe à vélo. L’air sous pression permettra d'éjecter l'eau et de faire décoller la fusée.C'est le moyen d'aborder, de manière simple et ludique, les activités aérospatiales et de s’initier aux différents principes physiques qui régissent le principe d'action et de réaction.
Dès huit ans :
Qu’est-ce qui se déplace à 200 km/h et peut atteindre 100 mètres d’altitude ? Une fusée miniature ou une microfusée.
Le lancement d’une vraie fusée nécessite une parfaite maîtrise des paramètres physiques pour le vol mais aussi des règles de sécurité très strictes. La plus petite ( 30 à 40 cm ) de la famille des fusées propulsées par des moteurs à poudre est aussi la plus facile à réaliser. Un tube en carton, du balsa, du dépron pour les ailerons, un parachute en plastique, un moteur à poudre, elle ne peut être mise en œuvre que par un animateur agréé et des mesures de sécurité doivent être prise tant pour protéger les concepteurs que les curieux. Ces micro fusées sont parfaites pour étudier les contraintes techniques et les conditions de vol d’un lanceur .
Dés 14 ans :
La fabrication et le lancement d’une minifusée peut être envisagée. Une fois lancée, une minifusée peut voler pendant 15 à 20 secondes et atteindre 600 mètres d’altitude. Le défi consiste à réaliser en équipe une fusée munie d’un système de récupération fiable.
La fabrication et le lancement d’une minifusée offre l’opportunité de comprendre les modes de fonctionnement et les lois physiques régissant le vol du seul moyen connu pour aller dans l’espace.
La réalisation des minifusées fait appel à la conception et la mise en œuvre d’un système de récupération mécanique, d’électronique et de pyrotechnique en respectant un cahier des charges garantissant la sécurité de sa mise en œuvre.
La construction d’une minifusée est l’occasion de mener une véritable démarche expérimentale et de travailler en équipe .
La réalisation d'une fusée expérimentale est d'un niveau technique élevé. L'objectif est l'embarquement d'une ou plusieurs expériences à bord de la fusée. Cette activité est plutôt destinée à des élèves de classes supérieures. En effet, le projet d'une fusée expérimentale nécessite de solides connaissances et compétences en mécanique, aérodynamique, électronique et informatique car en plus des expériences embarquées, la fusée doit transmettre au sol les informations traitées (télémesure). Ces fusées peuvent atteindre une vitesse de 400 à 800 km/h et 1500 mètres d'altitude. Avec une taille de 2 mètres pour un poids pouvant aller jusqu'à15 kg.
De part la complexité de mise en œuvre, une campagne de lancements est organisée chaque année par le CNES et Planète Sciences pour lancer toutes les fusées expérimentales conçues dans l’année.
L’objectif principal de l’opération est d’offrir à des jeunes une expérience unique dans le domaine des sciences et des techniques. Destinée aux élèves de l’école élémentaire jusqu’au lycée, elle permet d’observer des phénomènes pour mieux comprendre l’Espace et l’Environnement. Ce projet permet de concevoir, fabriquer et faire décoller une nacelle expérimentale , dans laquelle peuvent être embarqués un appareil photo, des mesures de température, de pression, d’humidité, de luminosité, avec transmission au sol des différentes mesures. Les nacelles après leur retour sur terre sont très souvent récupérées. Elles s’élèvent généralement jusqu'à 30.000 mètres d’altitude et peuvent être récupérées jusqu'à 400km de leur point de lancement. Un écran radar est adjoint pour la signaler aux avions ainsi qu’un parachute pour le retour sur terre. Le ballon en latex et rempli d’hélium et a un diamètre de 2 mètres au départ pour 10 mètres lors de son éclatement. Il peut être suivi lors de son ascension par un télescope ce qui permet d’assister à son éclatement.