Grâce au projet Proximars du CNES, les scolaires conçoivent leur base pour la planète rouge

« Il y a 15 secondes de latence entre l’envoi du signal et le déplacement de notre rover », prévient au micro une élève face à ses pairs attentifs. C’est sur le terrain martien, inauguré en 2022, de la Cité de l’espace de Toulouse (Haute-Garonne) qu’une centaine d’élèves de tous les âges s’est retrouvée pour la restitution nationale de la seconde édition de Proximars. Ce projet éducatif, porté par l’agence spatiale française via le service éducation-jeunesse en partenariat avec le ministère de l’Éducation nationale et l’association de culture scientifique Planète sciences, propose aux 6-18 ans de concevoir tout ce qui est peut-être utile sinon vital pour vivre sur la planète rouge. Ces solutions peuvent être d’ordres scientifiques, techniques et éthiques.

Pour atteindre Mars, il faut compter six mois pour effectuer l’aller et autant pour le retour. Outre ce temps de trajet incompressible, plusieurs élèves ont planché sur la mécanique spatiale pour identifier la meilleure fenêtre temporelle de lancement, soit les années paires. Afin de rendre concret les principes de l’orbitographie, les élèves du lycée Pyrène (Ariège), ont présenté un « planétarium humain » avec le Soleil, la Terre, une sonde spatiale et Mars. Six mois dans une capsule c’est long et quoi de mieux qu’un jeu pour faire passer le temps ? Le club d’astronomie du lycée Dédodat-de-Séverac de Toulouse a imaginé puis imprimé un jeu de plateau composé de cartes qui pourrait se jouer dans les bases vies imaginées et imprimées en 3D par les classes de 5^ème du collège Les Pyramides d'Évry-Courcouronnes (Essonne) et de CE1-CE2 de l’école primaire Pierre-Bonnard de Vernon (Eure).

Chou-fleur, asperge blanche, salade, …

Une fois le pied posé sur Mars, la gestion des ressources primaires comme l’oxygène, l’eau, les denrées alimentaires ou encore l’énergie sera déterminante pour la survie des explorateurs. En classe de terminale technologique au lycée « Déodat » de Toulouse, les élèves ont élaboré une serre hydroponique intelligente à étages pour un usage intérieur ou extérieur. Grâce à un substrat composé de billes d’argile et de coton, les expérimentateurs estiment que leur dispositif permet « d’économiser 70% d’eau [versée] ». En s’inspirant de Veggie installée dans la Station spatiale internationale, les terminales ont placé des ampoules à led de couleur bleue pour accélérer la croissance des plantes. Parmi les légumes rapides et faciles à faire pousser, on retrouve le chou-fleur, l’asperge blanche, la salade ou encore la pomme de terre. En parallèle, un capteur de mesure signale par l’allumage d’une petite lumière rouge tout « problème d’humidité ». Une seconde classe de terminale du lycée Déodat a étudié et exposé les spécifications d’un bras robotisé embarqué sur un drone expérimental du CNES. Il permettra, s'il voit le jour, de récupérer les échantillons martiens déposés actuellement par le rover Perseverance.

Tout explorateur spatial possède un véhicule pour se déplacer, celui conçu par les premières en sciences et technologies de l'industrie et du développement durable (STI2D) du lycée Pierre-Paul Riquet de Saint-Orens-de-Gameville (Haute-Garonne) est prometteur. Contrôlable depuis un smartphone, le rover à l’échelle 1/10 dispose également d’un mode de pilotage automatique grâce à un capteur à ultra-son et d’une programmation d’intelligence artificielle de trajectoire. Le tout pour la modique somme de 30€. Selon les élèves, le modèle à l’échelle 1 sera capable de parcourir 40 km et pourra transporter jusqu’à 50 kg de matériel.

© CNES/Frédéric LANCELOT, 2023

Et pour parachever ces rencontres nationales, Jean BERTRAND, ingénieur spécialiste mécatronique, et Clara DESSAY-BOULAND, élève-ingénieure, tous deux du service robotique d’exploration planétaire au CNES, ont fait l’historique des principaux rovers lunaires et martiens et présenté le rover de la mission Martian Moon Exploration (MMX) conçu en partie par le CNES qui sera envoyé en 2024 sur Phobos, une des lunes de Mars.

Entre deux nuits d’opérations, Magali BOUYSSOU, responsable opérationnelle des instruments des rovers Perseverance et Curiosity pour le CNES, a présenté aux élèves les missions scientifiques des deux astromobiles. C’est la sous-direction exploration et vols habités qui pilote depuis Toulouse et en alternance une semaine sur deux avec l’agence spatiale américaine Perseverance et Curiosity.

pour aller plus loin :

Rover Curiosity : déjà 10 ans d'exploration martienne !

Si le projet scolaire Proximars permet de stimuler les élèves pour une cause scientifique qui peut paraitre lointaine, l’exigence de sobriété énergétique, alimentaire et les solutions de recyclage développées toute l’année en classe permettent également de trouver des applications concrètes et déclinables dès maintenant sur Terre.