Ballon expérimental

12 à 25 ans

classe / club

Dans la caisse à outils de l'espace, le ballon est l'outil pégagogique idéal pour partir à la découverte des techniques spatiales sans être un grand chercheur.

Il permet de comprendre le principe de la poussée d'Archimède, d'étudier toutes les couches denses de l'atmosphère ou encore de développer un système ingénieux qui premettra de prendre des photos pendant le vol, etc.

Principe du projet

Ce projet consiste à mettre à la disposition d'écoles, de collèges, de lycées ou de clubs des chaînes de vol de ballons qui emportent les expériences conçues et construites par la classe, à bord d'une nacelle qui va atteindre environ 30 km d'altitude.

L'opération Un Ballon pour l'école se déroule sous l'égide du Centre national d'études spatiales qui confie à l'association Planète Sciences et aux structures relais en région le suivi technique* des projets et le lâcher.

Consulter la présentation de l'opération Un Ballon pour l'école

Télécharger le cahier des charges 2021 - Ballons expérimentaux

*En club ou en classe, ce projet nécessite la présence d'un animateur de Planète Sciences (on l'appelle un "suiveur") lors des étapes-clés de projet : un ballon ne se lance pas comme ça, il faut par exemple avertir la Direction générale de l'aviation civile (DGAC) de la date du lâcher !

Description de la chaine de vol

Principaux éléments d'un ballon stratosphérique ouvert. Conception : Jean-Pierre Penot (CNES), Illustration : Bernard Nicolas

• L'enveloppe :
  Elle est en latex ou en chloroprène et ne mesure que quelques centièmes de millimètres d'épaisseur. Son volume est d'environ 5 m³ au sol et peut atteindre 500 m³ avant l'éclatement ! Le gaz de gonflage est l'hélium. 
  
  
• Le parachute :
  Il est en tissu et mesure 1,2 m². Il se déploie spontanément quand l'enveloppe éclate et permet à la nacelle de se poser doucement sur le sol. 
  
  
• Le réflecteur radar :
  Durant son vol le ballon traverse les couloirs aériens, là où l'on trouve les avions de ligne. Pour éviter toute collision, on place un réflecteur radar qui permet aux aiguilleurs du ciel de connaître sa position. 
  
  
• La nacelle :
  C'est la nacelle qui contient les expériences scientifiques destinées à mesurer les paramètres de l'atmosphère ou à étudier l'environnement

Pour en savoir plus sur le fonctionnement des ballons stratosphériques : « Un peu de vulgarisation : le ballon stratosphérique »

L'élaboration de la charge utile d'un ballon expérimental facilite la mise en oeuvre d'un travail collectif de recherche, d'étude et de réalisation technique adapté au niveau des élèves concernés.

Apports méthodologiques :

• apprentissage du travail en équipe ;
• initiation à la gestion de projet (répartition des tâches, respect d'un planning, concrétisation d'idées, etc.) ;
• initiation à la démarche expérimentale : élaboration d'hypothèses, interprétation de résultats ;
• rédaction de comptes-rendus.
  
  

Apports scientifiques et techniques :

• connaissance de l'atmosphère ;
• travaux (plus ou moins simples selon les niveaux) d'électronique, électricité et mécanique ;
• travaux manuels liés à la construction des nacelles et de leur contenu ;
• étude des différents types de ballons expérimentaux et du principe du vol du ballon.

Pour en savoir plus :

• Le ballon expérimental sur le site de Planète Sciences