8 Janvier 2018

Un ballon pour l'école (cyle 3 au lycée)

Faire décoller un ballon qui emporte dans la haute atmosphère les expériences de la classe ! C'est ce que nous vous proposons de réaliser avec vos élèves...

 Un ballon expérimental est constitué de plusieurs éléments qui forment la chaîne de vol :

  • l'enveloppe, fabriquée avec un matériau très élastique de quelques microns d'épaisseur et gonflée à l'hélium,
  • le parachute, préalablement inséré dans la chaîne de vol et s'ouvrant après éclatement du ballon pour freiner la descente de la nacelle,
  • le réflecteur-radar, utile pour repérer le ballon dans le ciel,
  • la nacelle (ou charge utile) contenant les expériences scientifiques conçues et réalisées par les élèves. Elle peut embarquer un système de télémesure qui transmet au sol les résultats des expériences en temps réel. Elle répond à un cahier des charges qui garantit la sécurité dans la mise en oeuvre.

L'altitude moyenne avant éclatement est de 30 km pour une charge utile de 2,5 kg maximum et une durée de vol de l'ordre de 3 heures.

 

Le ballon stratosphérique, un projet gonflé !

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....

Principe du projet

Ce projet consiste à mettre à la disposition d'écoles, de collèges ou de lycées 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 CNES qui confie à l'association Planète Sciences et aux structures relais en région le suivi technique des projets et le lâcher. 

presentation_ubpe_2017-2018_v3.pdf (pdf - 965.51 Ko)

Intérêts pédagogiques

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...),
  • 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.

Calendrier du projet

Les nacelles sont préparées au cours de l'année scolaire et les lâchers de ballons ont lieu avant juin, sous la responsabilité d'aérotechniciens de Planète Sciences.

Un animateur, appelé suiveur, rend visite à l'établissement scolaire 3 fois dans l'année afin d'accompagner l'avancement du projet.

  • Juin : dépôt des candidatures
  • Septembre à novembre : sélection des projets et envoi du cahier des charges
  • Janvier à avril : visites d'avancement du projet
  • Mai à juin : lancement du projet lors d'une Fête de l'espace (Festiciels) ou d'une campagne régionale
  • Fin juin : envoi des comptes-rendus de projets au CNES

Moyens mis à disposition

Le Cnes fournit gratuitement la chaîne de vol, l'hélium et finance une partie du suivi. L'association Planète Sciences assure la formation des suiveurs, l'organisation et l'encadrement technique des lâchers de ballons.

Il reste à la charge de l'établissement scolaire :

  • les matériaux nécessaires à la réalisation de la nacelle avec ses expériences,
  • les frais de dossier qui comprennent l'adhésion de l'établissement scolaire à Planète Sciences et qui couvrent une partie des frais techniques liés au projet.
A ce stade, il reste seulement à fixer la date du lâcher....et espérer que la météo soit propice !

Comment participer ?

En fin d'année scolaire, les enseignants qui souhaitent faire participer leur classe à ce projet pour l'année scolaire suivante, posent leur candidature auprès de l'association Planète Sciences qui transmettra le dossier à la délégation régionale concernée, grâce au dossier téléchargeable ci-après.

Voir aussi

Approfondir