Comment faire atterrir une maquette de sonde spatiale?

Lisibilité
5.92

Quels sont les liens avec mon programme d'études?

Conçois et construis une maquette de sonde spatiale.

Ce dont tu as besoin

  • 1 balle de ping-pong ou d’entraînement de golf  
  • 1 morceau de carton de 2,5 cm2 (1 po2) 
  • Trombones
  • Bâtonnets de bois
  • Écrous en métal
  • Adhésif réutilisable (Sticky Tack ou Blu Tack)
  • Gommes à effacer
  • Dés en plastique
  • Ruban adhésif
Balle de ping-pong sur laquelle est fixé un morceau de carton carré
Balle de ping-pong sur laquelle est fixé un morceau de carton carré

Ce que tu dois faire

  • Pour fabriquer ta maquette de sonde spatiale, fixe le morceau de carton sur la balle avec du ruban adhésif ou de la colle chaude. Le carton représente les panneaux solaires. 
  • Ton défi consiste à concevoir et à construire un dispositif qui permettra à ta maquette de sonde spatiale d’atterrir à la verticale (panneau solaire vers le haut) après une chute. 
  • Tu dois utiliser seulement le matériel énuméré pour construire ton dispositif.
  • Tu dois larguer, c’est-à-dire laisser tomber, ton dispositif d’une hauteur de 1,5 mètre (environ 5 pieds). 
  • Ta maquette de sonde spatiale doit « atterrir » de façon à ce que le carré de carton soit orienté vers le haut, parallèle au sol. 
  • Largue ta sonde spatiale d’une hauteur de 1,5 mètre (environ 5 pieds). 
  • Tu auras relevé le défi si ton dispositif atterrit à la verticale à chacun de tes trois essais.

Qu’est-ce qui se passe?

Des forces agissent sur une sonde spatiale à mesure qu’elle s’approche du sol. Pendant sa descente, la gravité attire la sonde vers le sol. La gravité attire la partie la plus lourde de la sonde  plus rapidement vers le sol. C’est pourquoi il est important de réfléchir à la manière dont le poids est réparti dans une sonde. Si la partie supérieure de la sonde est plus pesante que sa partie inférieure, elle courra un risque plus grand de se renverser à l’atterrissage. 

Quand la sonde touche le sol, la force de son impact peut la faire rebondir en l’air et risque de se renverser. Si tu places des matériaux mous et souples à la base de ta sonde, ces matériaux agiront comme des amortisseurs de chocs. Ils absorberont l’énergie de l’impact et empêcheront la sonde de rebondir. 

Icône de sonde spatiale
Sonde spatiale (Source: kathykonkle via iStockphoto).

 

Qu’est-ce qui se passe?

Des forces agissent sur une sonde spatiale à mesure qu’elle s’approche du sol. Pendant sa descente, la gravité attire la sonde vers le sol. La gravité attire la partie la plus lourde de la sonde  plus rapidement vers le sol. C’est pourquoi il est important de réfléchir à la manière dont le poids est réparti dans une sonde. Si la partie supérieure de la sonde est plus pesante que sa partie inférieure, elle courra un risque plus grand de se renverser à l’atterrissage. 

Quand la sonde touche le sol, la force de son impact peut la faire rebondir en l’air et risque de se renverser. Si tu places des matériaux mous et souples à la base de ta sonde, ces matériaux agiront comme des amortisseurs de chocs. Ils absorberont l’énergie de l’impact et empêcheront la sonde de rebondir. 

Icône de sonde spatiale
Sonde spatiale (Source: kathykonkle via iStockphoto).

 

Pourquoi est-ce important?

Les sondes sont des engins spatiaux qui collectent des données scientifiques. Il n’y a pas d’astronautes dans une sonde spatiale. Les sondes mesurent par exemple les radiations ou la température, puis communiquent ces renseignements aux scientifiques sur Terre. Comme il n’y a pas d’astronautes dans les sondes spatiales, elles doivent se poser correctement de façon autonome. Les sondes qui ne se posent pas à la verticale risquent de subir des dommages. Elles pourraient également perdre la capacité d’utiliser leurs panneaux solaires grâce auxquels elles captent l’énergie du soleil. Les scientifiques essaient de nombreux modèles différents pour s’assurer que les sondes spatiales se poseront correctement. Les scientifiques utilisent parfois des parachutes pour ralentir la descente d’un véhicule spatial avant son atterrissage. Ce ralentissement lui permet de se poser en toute sécurité et de mener à bien sa mission. 

Dessin d’une sonde spatiale sur Mars
Dessin d’une sonde spatiale sur Mars (Source: kathykonkle via iStockphoto).

 

Pourquoi est-ce important?

Les sondes sont des engins spatiaux qui collectent des données scientifiques. Il n’y a pas d’astronautes dans une sonde spatiale. Les sondes mesurent par exemple les radiations ou la température, puis communiquent ces renseignements aux scientifiques sur Terre. Comme il n’y a pas d’astronautes dans les sondes spatiales, elles doivent se poser correctement de façon autonome. Les sondes qui ne se posent pas à la verticale risquent de subir des dommages. Elles pourraient également perdre la capacité d’utiliser leurs panneaux solaires grâce auxquels elles captent l’énergie du soleil. Les scientifiques essaient de nombreux modèles différents pour s’assurer que les sondes spatiales se poseront correctement. Les scientifiques utilisent parfois des parachutes pour ralentir la descente d’un véhicule spatial avant son atterrissage. Ce ralentissement lui permet de se poser en toute sécurité et de mener à bien sa mission. 

Dessin d’une sonde spatiale sur Mars
Dessin d’une sonde spatiale sur Mars (Source: kathykonkle via iStockphoto).

 

Pousser l’enquête

Est-ce que ta sonde se pose encore à la verticale si tu:

  • la largues de plus haut?
  • la lances dans les airs?
  • essaies de la faire atterrir sur une surface inégale comme de l’herbe, du gravier ou du sable?

Pousser l’enquête

Est-ce que ta sonde se pose encore à la verticale si tu:

  • la largues de plus haut?
  • la lances dans les airs?
  • essaies de la faire atterrir sur une surface inégale comme de l’herbe, du gravier ou du sable?

Pour en savoir plus

Sonde spatiale
Pour savoir ce que sont les sondes spatiales, lis cet article Vikidia. 

À la découverte de l’Univers
Pour en apprendre davantage sur les sondes spatiales, lis cet article de Québec scinece

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