Ballon-sonde Stratotech

Bonjour à tous !

Nous sommes un groupe de 4 étudiants de PEIP 2 qui, accompagné de M.Lagrange, a eu le projet d’envoyer un ballon-sonde dans la stratosphère, c’est-à-dire à environ 30 km d’altitude. L’objectif du projet était de faire un film de la courbure de la Terre, et de récupérer des données telles que l’altitude, la température, et la pression.

C’est un projet qui a été choisi par un autre groupe cette année, nous avons donc dû réfléchir à un point d’originalité à ajouter, pour nous démarquer. C’est ainsi que nous avons choisi d’effectuer le lancer du ballon un peu avant le lever du soleil, pour avoir de belles images au-dessus d’Angers et dans la stratosphère. Vous allez voir que tout ne s’est pas passé comme prévu !

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Avant toute chose, au début du projet, nous avons demandé une autorisation à la DGAC (Direction Générale de l’Aviation Civile), un organisme qui s’occupe de la sécurité du trafic aérien. En effet, notre ballon ne devait pas perturber le vol des avions et autres, et il était primordial de le faire en premier puisque sans cette autorisation, pas de lancer possible.

Nous avons fait toutes les démarches nécessaires, et ensuite est venu le temps des recherches, puisqu’il y a de nombreuses contraintes à respecter lorsqu’on envoie un ballon dans la stratosphère !

Le vol a une durée approximative de 3 heures, il faut que tous les composants électroniques, et les caméras, puissent tenir aussi longtemps.
La température pendant le vol peut descendre jusqu’à -60°C ! Il est primordial d’isoler la nacelle au maximum pour garder la chaleur à l’intérieur.

Par rapport à ces contraintes, voici la liste de ce qui compose notre dispositif :

Ce dispositif est composé de :

1 ballon gonflé à l’hélium
1 parachute
1 réflecteur radar (imposé par la DGAC pour que le ballon soit repérable sur les radars des avions)
1 nacelle en polystyrène contenant 2 caméras, 2 capteurs (altitude, température, pression), 1 carte Arduino, 1 émetteur radio/GPS, 1 batterie, ainsi qu’un dispositif GSM de secours.

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Vous comprenez qu’un des grands enjeux de notre projet a été de le retrouver après l’avoir lancé, nous avions été prévenus, c’était un point très important et nous devions tout mettre en oeuvre pour retrouver le ballon. Nous avons donc réfléchi à une solution efficace pour le rechercher, et nous avons décidé de recevoir en temps réel la position du ballon, pour le suivre en direct et le retrouver facilement. Cette transmission se fait par ondes radio, or aucun de nous 4 n’avait de connaissances particulières dans le domaine. C’est à ce moment que nous avons contacté le club de Radioamateurs d’Angers, une association composée de membres passionnés, qui nous ont été d’une grande aide dans la réalisation du projet.
https://arml.r-e-f.org/index.php

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Les membres de l’association nous ont donné beaucoup de leur temps, et de leurs conseils, pour nous aider, pour nous faire comprendre comment la transmission radio fonctionnait, et nous les remercions pour cela. Ce sont eux qui nous ont conseillé quant à l’émetteur que nous devions placer dans la nacelle, et ils nous ont également aidé pour sa programmation. Nous pouvons dire que sans eux, nous n’aurions pas pu suivre le ballon, ni le retrouver !

Maintenant que le projet est abouti, que la programmation des capteurs est terminée (même si elle nous a donné beaucoup de fil à retordre), que la nacelle est prête à être lancée, et que nous avons notre solution pour rechercher le ballon pendant son vol, nous allons le lancer.

Le 25 mai, à 6h35 du matin, après 3 heures de préparation et plusieurs tentatives qui n’ont pas abouties, le ballon s’envole enfin, vers une destination inconnue. La vitesse ascensionnelle du ballon était très faible, certainement à cause du poids de la nacelle, ce qui était déjà un mauvais présage pour la durée du vol, qui allait être plus longue que prévue ! Nous prenons la voiture et suivons le ballon grâce au dispositif dans la nacelle, et nous allons direction plein sud !

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Le voyage n’a pas été sans embûches et nous avons à plusieurs reprises perdu le signal du ballon, ce qui nous a inquiété et nous a emmené jusqu’à Bordeaux. Nous avons patienté longtemps, en recevant quelques nouvelles toutes les heures, mais le ballon continuait de monter ! Il devait éclater aux alentours de 30 km d’altitude, et il l’a fait, à 13h, et est retombé peu de temps après dans une clairière remplie de fougères. Au final, le vol aura duré 6 heures, et nous aurons fait 1000 km pour aller le chercher ! (et rentrer chez nous ensuite)

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Au final, nous avons récupéré notre ballon, et nous en sommes fiers ! Malheureusement, comme tout ne peut pas être parfait, nous n’avons récupéré que quelques minutes de vidéo des caméras, nous ne savons pas pourquoi mais elles se sont arrêtées toutes seules, malgré les tests que nous avions effectué au préalable. Nous avons quand même de belles données récupérées par les capteurs !
Vous trouverez plus bas le trajet du ballon, et la vidéo que nous avons montée avec les images que nous avons récupéré.

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La vidéo montrant le jour de lancement est disponible sur le lien ci-dessous.