vendredi 17 mai 2013

Projet ballon BTS 1ère SEN 2012-2013

 L'expérience.

Le Mardi 7 mai 2013, les étudiants de BTS Systèmes Électroniques du Lycée Louis RASCOL d’Albi, en partenariat avec le CNES (Centre National d’Études Spatiales) et Planète Sciences Midi-Pyrénées, ont procédé à un lâcher de ballon stratosphérique gonflé à l'hélium depuis la cour du lycée RASCOL.
Il a emporté une nacelle contenant de nombreux capteurs et un émetteur radio. Durant son vol, il a envoyé les valeurs des grandeurs mesurées par les capteurs ainsi que les coordonnées GPS de sa position. Ces valeurs ont été traitées et filtrées par un programme informatique réalisé par des élèves ayant pris l'option ISN (Informatique et Sciences du Numérique) du lycée Alexis MONTEIL de Rodez. Il a donc été possible de suivre la trajectoire du ballon, qui s'est envolé jusqu'à une altitude de 20 km. A cette hauteur, le ballon a explosé du fait de la très basse pression atmosphérique. Puis la nacelle a rejoint le sol, suspendue au petit parachute qui s'est ouvert automatiquement lors de la descente.

Une équipe d'étudiants, guidée par les informations transmises par la nacelle, est partie à sa recherche. Ils ont pu la récupérer à Nizas du coté de Lodève dans l'Hérault ; exactement aux coordonnées GPS suivantes : latitude 43,5106741667° Nord, longitude 3,4168283333° Est. Après analyse de l'ensemble des grandeurs mesurées lors de son voyage, la nacelle a atteint l'altitude de 20 000 mètres où la température mesurée était de -25,6°C, la pression de 44 mbar et l'humidité relative de 41%.
Son voyage a duré 2 heures où elle a parcouru une distance de 112 km à vol d’oiseau.

Cette expérience est le fruit de 4 mois de travail, où les élèves ont choisi et mis en œuvre le matériel et le logiciel nécessaire à la récupération des informations et de la nacelle.



La nacelle




Le lâcher.
Vérification de la réception et du décodage des informations reçues.



Derniers réglages et gonflage du ballon.




Le largage et la trajectoire du ballon lors du lâcher au lycée Louis Rascol d'ALBI







Le voyage du ballon.
Voici le trajet du ballon.


Sur le graphique ci-dessous, on peut comparer le trajet par rapport à la prévision du vol faite la veille à l'aide des données météorologiques. Au dessus de 12 000 mètres d'altitude, la position est inconnue (pertes des données GPS), ce qui ne permet pas de savoir si le ballon a suivi la trajectoire prévue... (le demi tour dû à des vents contraires au dessus de 15 000 mètres). On peut supposer qu'il a, en réalité, suivi assez précisément la trajectoire en jaune du fait d'une arrivée très proche de celle prévue !

Trajectoire lors de l’atterrissage et récupération de la nacelle à Nizas.





Quelques graphiques issus des mesures faites pendant le vol.











Film du projet





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