Une expérience enrichissante tant sur le plan scientifique que sur le plan humain
La méthode d’enseignement des sciences est l’une des différences du système français. Apprendre par l’expérience signifie ne pas mémoriser, mais manipuler, raisonner, déduire et apprendre par la pratique. C’est ce que démontrent les élèves de Terminale dans cette expérience qui a duré plusieurs mois et que nous pouvons maintenant vous montrer sur notre blog.
Mi-décembre 2021: Première réunion des huit élèves volontaires de spécialité physique chimie: Daniel, Ana, Adrián, Cloé, Ignacio, Natalia, Marc et Diego.
Décembre 2021: premiers brainstormings, répartition des tâches par compétences.
Janvier 2022: les micro-contrôleurs s’imposent comme choix pour notre expérience. Il nous faut maintenant savoir les utiliser correctement. De plus, une nouvelle problématique est envisagée: comment est-ce qu’on va enregistrer les données? Cette question sera vite résolue par une simple mémoire SD qui facilitera la tâche.
Février 2022: Les premiers circuits commencent à donner de bons résultats. Nous les soumettons à divers tests, comme par exemple dans le congélateur pour simuler les températures de la stratosphère. Ceci sera possible grâce aux piles spéciales qui supporteront jusqu’à -40ºC, un des nombreux achats que le sponsor SICE nous a permis de réaliser.
De Décembre à Mai, la masse sera notre principale préoccupation: ne pas dépasser 300 grammes. À partir de maintenant chaque gramme de plus compte. C’est pour cela que nous commençons à choisir soigneusement chaque composant et chaque matériel.
Mars 2022: Chacun selon ses compétences se lance dans le projet dans une direction enfin bien définie.
Daniel s’occupe du programme Python qui lira les données recueillies sur la carte SD.
Marc et Diego se chargent du design 3D de la boîte et de son impression sur la nouvelle imprimante, dont nous ne connaissons pas le fonctionnement.
Cloé et Adrian se chargent du programme Arduino qui lira les données des différents capteurs.
Natalia, Ana et Ignacio s’occupent de la partie biologie ainsi que de la communication du projet sur les réseaux sociaux.
Début avril 2022: notre sponsor, l’entreprise SICE et l’université de Saragosse nous forment sur l’analyse de données collectées par capteurs, sur la programmation Python et sur les micro-contrôleurs dans le cadre d’analyse sur la qualité de l’air. Ingénieurs ainsi que professeurs à l’Université en télécommunication, en électronique et intelligence artificielle répondent à toutes nos questions. Ils nous aident aussi matériellement et nous permettent ainsi de tester différents capteurs, plaques Arduino, etc…
Fin avril 2022: après quelques petits problèmes techniques avec l’enregistrement du design 3D, notre capsule voit enfin le jour. Il est maintenant très important de bien choisir les matériaux qui composeront l’isolant de la boîte et la distribution des différents composants (il faut les préparer pour une chute d’un troisième étage).
Avril 2022: l’ensemble des capteurs sont programmés correctement dans la carte Arduino Uno. Tout fonctionne!
Mai 2022: Le temps presse, il nous reste à tout monter ensemble, mettre un interrupteur général et pouvoir y accéder depuis l’extérieur de la capsule. La pression commence à monter, nous nous retrouvons maintenant deux fois par semaine et les séances sont de plus en plus longues, mais nous avançons!
Vendredi 13 mai 2022: Le grand jour approche, nous nous retrouvons à Etopia (Zaragoza) pour soumettre notre capsule aux organisateurs. La masse est de 350 g, mais nous passons quand même le contrôle et pourrons l’envoyer demain dans l’espace.
Le Fab-Lab d’Etopia nous impressionne, nous y sommes très bien accueillis par le personnel qui nous fait une visite des différentes machines et technologies utilisées.
Samedi 14 mai: C’est le grand jour, la tension est palpable mais nous sommes confiants, nous ne devrions pas rencontrer de problèmes particuliers à ce stade…
Nous recevons la visite de M. Jégou, notre proviseur, qui vient nous soutenir et profiter de cette aventure inoubliable.
On nous prévient que le ballon sonde est prêt, qu’il est l’heure de lancer les capsules. CATASTROPHE, impossible d’allumer notre capsule, le bouton d’alimentation générale du système s’est bloqué, nous ne pouvons pas y croire. Tout le monde se groupe autour de notre table en voyant notre agitation. Mais … en moins de deux minutes nous arrivons à résoudre le problème en injectant une grande quantité de silicone chaud à durcissement rapide (merci au groupe de Burgos pour le matériel!!). Le problème est enfin réglé, mais…. l’Arduino va-t-il fonctionner correctement si le bouton est abîmé? Impossible de le savoir, le temps presse.
Le bouton ne faisait pas CLICK, ceci était principalement dû à la distribution de la boîte puisque ce bouton était mis à “pression”.
Tout est prêt pour le décollage!!!
La montée atteindra les 35 000 m d’altitude ! La rupture du ballon sonde due aux basses pressions mettra fin à l’ascension.
Nous suivons en direct sur écran la localisation du ballon sonde et la comparons à la modélisation réalisée par les organisateurs. Les prévisions sont très proches de la réalité, bravo !
Il ne nous reste qu’à attendre, et profiter d’un picnic tous ensemble bien mérité. On essaye d’être optimiste quant à notre expérience, mais l’arduino fonctionnera-t-il correctement?
De retour à Etopia en fin d’après-midi, les organisateurs nous restituent les capsules. La tension est forte. Notre capsule est très chaude et sent le brûlé…
Nos lentilles ont brûlé, elles sont cuites. Nous avions prévu des températures extrêmement basses, mais personne ne pouvait imaginer que la pile et l’arduino allaient faire chauffer autant notre capsule.
Le moment de vérité approche. Nous sortons la carte SD du câblage et l’insérons dans l’ordinateur…. les données ont-elles été récoltées correctement? L’arduino a pu fonctionner ou a-t-il grillé comme nos lentilles?
Tout à fonctionné à la perfection, la plaque Arduino n’est même pas abîmée et les données ont été enregistrées sans interruption pendant 5 heures d’affilée.
Daniel et son programme Python doivent maintenant prendre le relais et représenter les milliers de données collectées sous forme de graphiques.
Les résultats obtenus nous permettent de tirer les conclusions: certains capteurs n’ont pas fonctionné correctement, d’autres si. Ce qui était prévisible d’après la formation reçue auparavant.
Une expérience enrichissante tant sur le plan scientifique que sur le plan humain. Nos élèves se sont retrouvés avec ceux de Séville, de Barcelone et de Ténérife durant le week-end.
