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ASGARD Balloons for space education
Press release ASGARD page 1 aout 2014
ASGARD VI De l’astronautique …
réalisée par des élèves Fais voler ta propre expérience avec un ballon stratosphérique.
Pieter Mestdagh (ESERO Belgium)
Erik de Schrijver (Sint-Pieterscollege jette)
Cet événement aura lieu le 28 avril 2016. Dix
équipes d'élèves accompagnées de leurs
enseignants auront la possibilité de placer leurs
expériences scientifiques dans un ballon météo qui
s’envolera dans les couches supérieures de notre
atmosphère.
« La tension montera à l'approche de l'heure du
lancement » confirme Erik de Schrijver. Professeur
de sciences au Sint-Pieterscollege de Jette, il est le
fondateur de ce projet éducatif. Pour cette sixième
édition, il coopère une fois de plus avec ESERO, le
bureau de l'Agence Spatiale Européenne qui
promeut l'éducation spatiale au niveau national et
international. Le ballon est offert par l'Institut
Royal Météorologique (IRM) et le Solar-Terrestrial
Centre of Excellence (STCE).
La Strato-quoi?
La couche atmosphérique dans laquelle nous
vivons, avec ses nuages, ses précipitations et
les vents, s'appelle la troposphère. Son
épaisseur, entre 7 et 18 km au
dessus du niveau de la mer,
varie avec les saisons et sa
position par rapport à la Terre.
Tout trafic aérien commercial se
fait dans cette couche. Dans la
troposphère, la température
diminue avec l'altitude, pouvant
atteindre -50/-60°C à sa limite supérieure. Au
delà de la troposphère, la température est
constante et ce, sur plusieurs kilomètres.
Cette zone de température stable s'appelle la
tropopause. Après la troposphère se situe la
stratosphère, couche dans laquelle
la température grimpe à nouveau,
suite à l'absorption du
rayonnement UV par la couche
d'ozone.
Le ballon météo ASGARD qui sera
lâché dans quelques mois
Une fois arrivé dans la
stratosphère, vous
pouvez voir un ciel
totalement noir ainsi
que l’horizon courbe,
comme dans l’espace.
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pénètrera profondément la stratosphère,
atteignant une altitude de 30 à 35 km ; c'est
pourquoi les ballons météo sont aussi
appelés ballons stratosphériques.
Bien qu'officiellement, l'Espace ne
commence qu'à partir d'une altitude de 100
km, l'environnement stratosphérique
partage plusieurs propriétés avec l'Espace
proprement dit. Le ciel, à cette altitude, est
d'un noir absolu, du fait de l'extrême
raréfaction de l'air. En regardant l'horizon de
la Terre, on constate sa rotondité et la mince
couche de gaz qui l'enveloppe.
Présentation schématique de la troposphère et stratosphère. L’altitude
présentée peut varier, en fonction de la latitude. La couche d’ozone a été
identifiée par une couleur différente mais, en réalité, elle est totalement
transparente et donc invisible.
Sèche, mince et froide comme sur Mars La composition chimique de l'atmosphère sur
Mars est très différente de celle de la terre.
Mais à haute altitude, beaucoup de
propriétés de l'atmosphère ressemblent à
celles de Mars.
Pression Avec une pression de l'ordre
de 6 à 7 hPa (hectopascal) que
le ballon ASGARD subit, nous sommes très
proche de la pression de l'air que l'on observe
à la surface martienne. Elle est d'environ
moins d’un 1% de la pression atmosphérique
de la terre au niveau de la mer. L'atmosphère
de Mars est donc très mince.
Température Le voyage du ballon ASGARD le
fait passer à travers un boom de
Le ballon météo vous
permettra d’expérimenter
les mêmes conditions que
sur Mars!
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température passant de 0 °C (273K) à -60 °C
(213K). Ces écarts de température sont très
fréquents à la surface de Mars.
La vapeur d’eau A l'altitude qu’atteint le ballon ASGARD, les
molécules d'eau sont très rares. Celles-ci, en
effet, restent largement concentrées dans la
troposphère. Dans l'atmosphère martienne,
l'eau n’est présent que sous forme de trace.
Rayonnement UV Sur la Terre, c’est principalement la couche
d'ozone qui bloque les rayons UV. Le ballon
ASGARD permet de traverser la couche
d’ozone et d’accéder à un niveau où il n’y en
n’a guère comme sur Mars. Dans les deux cas,
l’exposition au rayonnement UV est plus
forte.
Le ballon météo nous permet donc
d'expérimenter en environnement « Mars-
like ». Les étudiants qui basent leurs
recherches sur cette question, devront
cependant tenir compte de différences
importantes, telles que la composition
chimique, les processus climatiques ou la
luminosité.
Qui peut participer? Le concours est ouvert à toute école
secondaire, belge ou étrangère, ainsi qu'au
troisième degré du primaire (écoles belges).
L'appel à candidatures sera lancé par
plusieurs contact dans les milieux éducatifs
en septembre 2014. Une équipe est
constituée de 4 à 5 élèves et d'un enseignant
qui les aide à gérer les travaux. Pour des
raisons pratiques, nous ne pouvons pas
accueillir de plus grandes équipes.
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Press release ASGARD page 4 aout 2014
Comment s'inscrire? Compose une équipe de volontaires
passionnés de sciences et propose une
expérience à effectuer en milieu quasi-
spatial. Précise bien quel type de recherche tu
vas effectuer. De plus, il faut que tu sois toi-
même en mesure de réaliser
l'équipement requis. Pour te
mettre sur le bon chemin,
sache que plusieurs
paramètres varient
considérablement pendant le
vol : la température, la vitesse
des vents, l'humidité de l'air, l'intensité du
soleil, etc. En plus, tu pourras étudier de
nombreux paramètres : les nuages, le
comportement de cellules vivantes, les
radiations, etc. Comme un chercheur
professionnel, tu dois faire preuve d'une
grande créativité dans la conception de ton
expérience. Certaines équipes préfèrent
mesurer des paramètres à bord et il y a
toujours une ou plusieurs caméras à bord
pour filmer. Attention : le poids d'une
expérience est limitée à 150 grammes.
Si – au bout de quelques
réunions intenses – toi et ton
équipe avez développé une
belle expérience, décrivez-la
dans notre formulaire
d’information (www.esero.be )
et soumettez-la nous avant le 11 novembre
2015.
Décrivez en détail comment vous compter
réaliser l'équipement nécessaire car la
faisabilité technique est un facteur important
dans la procédure de sélection.
Un astronaute préside le jury. Un jury compétant, sous la présidence de
notre astronaute Dirk Frimout, sélectionnera
10 propositions parmi les
projets soumis (ou un en
plus si l’on ne dépasse
pas la masse totale de
maximum 2500 gr). Le
niveau scientifique et
technique, la créativité,
l'originalité et l'esprit
d'équipe dont une
proposition fait preuve détermineront le sort
de votre projet. Les équipes sélectionnées
auront alors jusqu'au 18 avril 2016 pour
développer, réaliser et tester leur expérience
avant de la remettre aux organisateurs.
Sélectionnés! Et maintenant? Ton expérience sera montée dans ou sur la
gondole. C'est ainsi qu'on appelle la boîte
suspendue au ballon. Les parois sont en
polystyrène pour l'isoler du froid. Les circuits
électroniques sont généralement montés à
l'intérieur ; à l'extérieur se trouvent les
capteurs ainsi que les expériences qui ont
besoin d'être exposées aux conditions
extérieures.
La campagne de vol couvre 3 jours en avril :
Comme un chercheur
professionnel, tu fais preuve
d'une grande créativité dans
la conception de ton
expérience.
Dirk Frimout
ASGARD Balloons for space education
Press release ASGARD page 5 aout 2014
1. Mercredi 27 avril : au Planétarium de
Bruxelles
Les équipes du secondaire présentent leurs
expériences les unes aux autres. Les
expériences sont montées dans la gondole
durant l'après-midi et préparées au vol.
2. Jeudi 28 avril : le plateau d'Uccle
Toutes les équipes, y compris celles du
primaire, sont présentes pour le lancement du
ballon. Après le décollage, un programme
scientifique varié et passionnant avec des
workshops et des visites guidées, est offerts
par les instituts scientifiques du plateau
d'Uccle: l'Observatoire Royal de Belgique,
l'Institut Royal Météorologique
de Belgique et l'Institut
d'Aéronomie Spatiale de
Belgique. En fin d'après-midi, la
gondole retombant par le biais
d'un parachute, est récupérée
par Erik et quelques élèves. Le
plus souvent, l'atterrissage a
lieu quelque part en Belgique, entre 50 et 100
km de Bruxelles. Entre-temps, Dirk Frimout
donne des conférences pour toutes les
équipes.
3. Vendredi 29 avril : au Planétarium de
Bruxelles
La gondole est récupérée. Les élèves savent
enfin si tout a fonctionné comme prévu. Les
premiers résultats sont présentés aux autres
équipes. Le traitement approfondi des
données est réalisé à l'école. De nombreux
élèves font leur mémoire sur ce projet ou font
une affiche scientifique de leur expérience.
Expérience non requise Tu voudrais bien participer, mais tu n'as aucune
expérience en électronique? Pas de problème.
Les écoles primaires présentent en général des
expériences ne nécessitant aucune
connaissance technique. Dans les éditions
précédentes d'ASGARD, tant des semences ont
été testées que des œufs d'insectes. Les
enfants vérifient après le vol si la germination a
eu lieu durant le vol ou non, en comparant avec
un groupe de référence resté au sol.
Les écoles secondaires choisissent leur
catégorie lors de l'inscription au concours:
'débutants' ou 'accomplis'. Les débutants
peuvent se procurer auprès des
organisateurs un Arduino
Starters Kit au prix de €50. Ce kit
multifonctionnel et populaire
permet de se familiariser avec
les micro-contrôleurs et les
capteurs. Les équipes
sélectionnées verront leurs kits
remboursés tout en pouvant le garder comme
propriété de l'école. Le but de cette approche
est bien sûr de faciliter les choses pour les
novices. Evidemment, nul n'est obligé d'utiliser
Arduino pour son expérience et l'on peut tout
aussi bien imaginer une expérience sans
électronique.
Plusieurs étudiants
s’occupent des
derniers péparatifs.
La participation au projet est
abordable pour à peu près
tout le monde, même pour
les équipes qui n’ont pas
d’expériences en
électroniques et techniques.
“Cette expérience de ballon atmosphérique offre la possibilité d’expérimenter
comment la science fonctionne : cela commence avec une idée puis, après un
long processus, vous recevez les mesures que vous permettent de définir des
résultats que vous devez interpréter.” (Roeland Van Malderen, IRM, 2013)
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Press release ASGARD page 6 aout 2014
Les partenaires Le Sint-Pieterscollege de Jette réalise
conjointement le projet ASGARD avec plusieurs
partenaires :
ESERO BELGIUM
ESERO, « European Space
Education Research Office »
est un programme éducatif
de l’Agence Spatiale
Européenne (ESA) qui vise à sensibiliser les jeunes
européens aux sciences et métiers techniques et ce,
à travers leur fascination pour l’espace et
l’astronomie. Plus d’une dizaine de bureaux ESERO
existent en Europe (Irlande, Portugal, UK, Pays-Bas,
Pays scandinaves, Pologne, Belgique, Roumanie,
etc.).
www.esero.be
Facebook: ESERO.Belgium/België/Belgique/Belgien
Son rôle dans le projet ASGARD?
ESERO est cofondateur et finance le projet. ESERO
s'occupe des aspects techniques et logistiques, et
s’occupe en partie du contact avec les écoles.
IRM et STCE
L'Institut Royal de Météorologie
de Belgique (IRM) est un institut
scientifique fédéral qui étudie la
météorologie. En dehors des
observations quotidiennes, l'IRM
a un vaste programme de
recherche scientifique. Les chercheurs font souvent
appel aux ballons météorologiques.
http://www.meteo.be
Le « Solar-Terrestrial Centre of Excellence » (STCE)
conduit des programmes de
recherche sur le Soleil et son
influence sur l'environnement
spatial, la Terre et son
atmosphère. Il comprend aussi un
centre de services sur la météo spatiale.
http://www.stce.be/
Photos prises par une caméra embarquée
dans la nacelle, chacune d’entre elles
prises à une altitude différente.
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Press release ASGARD page 7 aout 2014
Leur rôle dans le projet ASGARD?
L'IRM et le STCE offrent une fois par an un
ballon stratosphérique pour ce projet
éducatif. L'IRM s'occupe de la préparation du
ballon et met à disposition son infrastructure
le jour du lancement. En plus, des visites
guidées sont offertes tant dans le parc
climatologique que dans le bureau du temps.
Le Planétarium de l’Observatoire Royal de
Belgique
Le Planétarium de
l’Observatoire Royal de
Belgique est la vitrine
publique des instituts qui
composent le Pôle
Espace (IRM, ORB et
IASB). Le Planétarium joue ainsi un rôle d’outil
didactique et de communication destiné au
grand public et plus particulièrement aux
jeunes qu’il convient de sensibiliser aux
domaines des sciences. Il est un lieu de
rencontre pour les événements organisés tant
par le Pôle Espace que par les autorités de
tutelle (Politique Scientifique Fédérale).
www.planetarium.be
Son rôle dans le projet ASGARD?
Le jour avant et le lendemain du lancement, les
élèves du secondaire ont rendez-vous au
Planétarium. Les workshops pour les équipes
du primaire sont donnés par les enseignants du
Planétarium. ESERO Belgium est basé au
Planétarium.
Observatoire Royal de Belgique
L'Observatoire Royal de
Belgique est un institut
fédéral qui étudie plusieurs
aspects de l'astronomie et
qui est situé, comme l'IRM,
sur le plateau d'Uccle.
http://www.astro.oma.be
Son rôle dans le projet ASGARD?
Le jour du lancement, l'ORB offre des visites
guidées et met des locaux à disposition.
IASB
L'Institut d'Aéronomie
Spatiale de Belgique est le
troisième institut
scientifique fédéral sur le
plateau d'Uccle. On étudie
les atmosphères
terrestres, planétaires ou d'autres astres.
http://www.aeronomie.be
Son rôle dans le projet ASGARD?
L'IASB offre visites guidées et workshops aux
élèves le jour du lancement.
Pourquoi ASGARD?
Le but du projet:
Faire de l'astronautique activement, plutôt que d'en rêver
Stimuler l'intérêt des jeunes pour les sciences et la technologie
Approfondir les connaissances scientifiques apprises à l'école
Réaliser une idée a soi par le biais du travail en équipe, satisfaction en cas de succès
Pourquoi un ballon stratosphérique?
Peu cher, comparé aux autres moyens d'atteindre l'espace ou la haute atmosphère.
L'équipement est récupéré (sauf grand malheur)
Les altitudes atteintes permettent une panoplie d'expériences: l'observation de la Terre, la
recherche atmosphérique, les observations astronomiques, ...
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Press release ASGARD page 8 aout 2014
ASGARD EN BREF
Editions ASGARD I 28/04/2011
ASGARD II 15/03/2012
ASGARD III 25/04/2013
ASGARD IV 27/03/2014
ASGARD V 23/04/2015
ASGARD VI 28/04/2016
Dates importantes 11 novembre 2015 Soumission des propositions
1 décembre 2015 Sélection des équipes
18 avril 2016 Expérience terminée et remise aux organisateurs
27-28-29 avril 2016 Campagne de lancement
Ouvert à qui? Toutes les écoles secondaires belges et étrangères,
A partir de la 3ème primaire, écoles belges uniquement.
Composition des équipes Secondaire : 5 élèves + 1 enseignant(e)
Primaire : 1 classe et un(e) enseignant(e)
Equipes sélectionnées 2 d'écoles primaires,
8 du secondaire
Langues Anglais, Néerlandais, Français (Les présentations des étudiants du
secondaire sont données en Anglais)
Contact Sint-Pieterscollege Jette Erik de Schrijver
0486 78 70 63
ESERO België [email protected]
02 474 70 58
0475 75 55 15
ESERO Belgique [email protected]
02 474 70 66
0499 38 55 53
Website http://www.esero.be
https://www.facebook.com/groups/153214554744003/
