Ballon stratosphérique

Chers lecteurs,

Nous regrettons fort de devoir vous le dire, mais l’article suivant n’est pas des plus joyeux.

Il raconte la triste aventure de quatre étudiants en deuxième année de classe préparatoire à Polytech’Angers qui ont toutes les malchances et collectionnent les angoisses.

Dans cet unique article, ils vont affronter les standards de la DGAC, les regards d’une centaine d’élèves en classe de quatrième, un système GPS défaillant, et des interviews incessantes. Pour notre part, il est dans notre devoir de raconter ces funestes épisodes, mais rien ne vous interdit, chers lecteurs, de passer votre chemin et de cliquer sur un autre article.

Avec nos sentiments respectueux.

Rosanne Biotteau, Ersin Duman, Juliette Trahan, Emmy Teillet. 

Bonjour à tous !

Nous sommes quatre étudiants en EI2 et pour le semestre 4, nous avons décidé de travailler ensemble sur le projet d’un ballon stratosphérique.

L’enjeu de ce projet était d’envoyer un ballon gonflé à l’hélium dans la stratosphère, de filmer le voyage et de récolter certaines données telles que la température, la pression, l’altitude, l’humidité et la quantité de CO2. De plus, nous devions nous rendre auprès des classes de quatrième du collège Clément Janequin, à Avrillé, afin de leur expliquer notre travail et de leur donner envie d’étudier les sciences.

Notre ballon et de notre chaîne de vol lors du lancer

Notre ballon et de notre chaîne de vol lors du lancer

Ce projet est un projet complexe, qui nécessite des compétences dans de nombreux domaines. Avant de commencer à travailler dessus, nous ne savions notamment pas qu’il fallait demander des autorisations, parfois plus de trois mois avant le lancer. Voici les différentes autorisations que nous avons dû demander :

  • DGAC (Direction Générale de l’Aviation Civile) !! Vous ne pouvez pas envoyer un objet traversant les voies aériennes quand vous voulez, où vous voulez !!

  • L’autorisation du Maire d’Avrillé pour lui demander son accord pour lancer notre ballon depuis le Stade Delaune d’Avrillé

  • Autorisation d’occupation du domaine public avec l’accord de la DGAC et du Maire, auprès de la Police Municipale d’Avrillé.

Dans notre nacelle, nous avions décidé de mettre deux GoPro afin de filmer le vol de la nacelle, deux capteurs de température (intérieur/extérieur), un capteur dit Baromètre mesurant la pression, l’altitude, l’humidité, un capteur GPS pour enregistrer la trajectoire de notre matériel, et un capteur de CO2.

De plus, pour retrouver tout cela une fois retombé sur terre, nous avions placé un traceur GPS ainsi qu’un téléphone connecté à un compte Google. Tous deux devaient nous communiquer leur position.

Ici vous pouvez voir l'intérieur de notre nacelle, comprenant les systèmes GPS ainsi qu'Arduino et son alimentation

Ici vous pouvez voir l’intérieur de notre nacelle, comprenant les systèmes GPS ainsi qu’Arduino et son alimentation.

Nous avons fait un exposé le lundi 13 mai 2019 auprès des classes de quatrième du collège Clément Janequin d’Avrillé, afin de leur expliquer notre projet en sachant qu’ils allaient assister au lancement de notre ballon. Cet exercice était assez intéressant puisqu’il nous a permis de pouvoir nous exprimer devant des groupes d’une cinquantaine de personnes, de devoir apprendre à expliquer simplement des concepts pouvant être compliqués à comprendre pour un niveau de quatrième (la notion de forces par exemple).

La date du jeudi 6 juin 2019 pour le lancement était prévue depuis le début du projet. Après avoir installé tout notre matériel au stade Delaune, nous avons appelé les collégiens pour qu’ils assistent à ce moment mémorable. Tout s’est bien passé, et notre ballon a décollé bien plus rapidement que ce à quoi nous nous attendions.

Lundi 6 juin, Stade Delaune Nous étions en train d'installer tout le matériel nécessaire, ici en train de gonfler le ballon. Il fallait le maintenir avec un drap afin qu'il ne s'envole pas de suite.

Lundi 6 juin, Stade Delaune, Avrillé
Nous étions en train d’installer tout le matériel nécessaire, ici en train de gonfler le ballon. Il fallait le maintenir avec un drap afin qu’il ne s’envole pas de suite.

A l’aide d’une simulation réalisée sur Internet, nous savions que notre matériel devait se rendre dans la Mayenne, et atterrir aux alentours de Vaiges, mais plein de critères étaient pris en compte et la précision de cette simulation n’était pas optimale.

Itinéraire entre le Stade Delaune d'Avrillé et Vaiges

Itinéraire entre le Stade Delaune d’Avrillé et Vaiges

 

A la recherche de notre matériel, Vaiges

A la recherche de notre matériel, Vaiges

Lancer ce ballon présentait certains risques. :

  • Traverser des voies aériennes nécessitait l’autorisation de la DGAC !

  • Il faut également savoir qu’en prenant de l’altitude, les températures peuvent descendre jusqu’à -60°C, ce qui est mauvais pour les batteries ! Pour cela notre nacelle était fabriquée en polystyrène extrudé, recouverte d’une couverture de survie. De plus, nous avions mis des chaufferettes à l’intérieur.

  • La chute du matériel n’est pas contrôlée. La nacelle peut très bien retomber sur une route et causer un accident, tomber dans l’eau, ou pire… en zone blanche, tout en sachant que nos deux systèmes GPS requièrent du réseau mobile afin de nous envoyer leur position. Le téléphone nécessite également des données mobiles afin de communiquer sa position sur une carte.

Malheureusement, 24 heures après le décollage… toujours aucune nouvelle…

C’est alors que commence notre longue et triste histoire… Sans nouvelle de notre nacelle, nous avons commencé par contacter les journaux. Quelques jours plus tard, nous retrouvions déjà notre avis de recherche sur plusieurs journaux (ici Ouest France) et même à la radio (ici Hit West) ! (une petite erreur de prénom, mais on n’a pas tout ce qu’on veut dans la vie…)

C’est alors que les témoignages fusent, mais aucun ne correspond à notre matériel…

C’est dans l’attente d’un signe de vie de notre nacelle  que nous vous quittons.

Nous vous avions prévenu, bien que nous ayons acquis de nombreuses compétences, cette histoire n’est pas des plus joyeuses.

 

Projet de la Stratoteam III

L'équipe au complet Ei2 ISTIA

L’équipe au complet Ei2 ISTIA

Notre équipe de sept étudiants avait pour projet cette année de lancer deux ballons stratosphériques dans le but de faire un film de la planète et de mesurer à l’aide de capteurs différents paramètres (température extérieure, pression, altitude, position GPS).
Nous avons fait ce projet en partenariat avec l’école primaire de la Meignanne. Nous avons donc construit deux ballons : l’un seuls et l’autre avec les enfants.

Nous avons commencé par nous renseigner auprès de la Direction Générale de l’Aviation Civile (DGAC) pour savoir comment obtenir les autorisations nécessaires aux lancers. Il fallait monter un dossier dans des délais assez brefs renseignant la DGAC sur toutes les caractéristiques du ballon (masse, taille, altitude, matériaux, diamètre d’explosion, etc…) et attendre leur réponse environ trois mois !

Ceci fait, la première partie de notre travail consistait à préparer ce que nous allions expliquer aux classes de primaires ainsi qu’à leur maitresse. Cela avait également l’avantage de nous entrainer à prendre la parole en public.

Une fois que nous leur avons présenté le projet les institutrices et leur classe ont commencé la construction et la décoration de leur propre nacelle, pendant que nous finissions la notre et que nous mettions au point les capteurs et toutes les installations que nous avions prévues de mettre dedans.

plan rapide des nacelles

plan rapide des nacelles

Une fois la nacelle construite nous nous sommes occupés des réflecteurs radars : il s’agit ici de deux morceaux de polystyrène recouverts de papier d’aluminium et emboités l’un dans l’autre. Ils agissent comme des miroirs permettant ainsi de voir le ballon de très loin.

Enfin le jour J est arrivé ! (après avoir été décalé à plusieurs reprises…)
Nous sommes partis tôt à l’école de la Meignanne afin de tout préparer sur place et de pouvoir lancer les ballons vers 11h environ.

Remplissage du premier ballon (avec de l'hélium) et préparation du lancer

Remplissage du premier ballon (avec de l’hélium) et préparation du lancer

Et enfin …

Lâcher du second ballon

Lâcher du second ballon

Une fois les ballons lancés, nous sommes partis directement au point de chute prévu grâce à un site internet fonctionnant avec les diagrammes des vents. Nous nous sommes donc rendus à Bressuire (79) à environ 150 km d’Angers. Les traqueurs que nous avions mis dans les nacelles nous ont donné leurs coordonnées (en longitude et latitude) très précisément, et les réflecteurs radars nous ont aussi aidé à les repérer facilement.

Nous avons donc récupéré les deux nacelles et tout leur contenu intact!
Nous les avons trouvées chacune dans un champ, à quelques heures d’intervalle à 15km l’une de l’autre.

Plan du trajet

Plan du trajet

Il ne restait donc plus qu’à regarder les vidéos et à relever les mesures effectuées par les capteurs.

Et voici le montage vidéo final qui retrace les différentes étapes de notre projet depuis le stade de sa conception jusqu’à sa réalisation :

Ballon Stratosphérique ISTIA (2014-2015)

Et pour finir, la photo de groupe :

Les enfants de la Meignanne avec la Stratoteam et M. Lagrange

Les enfants de la Meignanne avec la Stratoteam et M. Lagrange

La StratoTeam