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ProjetsH17Liste des projets de session en astrophysiqueModéliser le climat d'une exoplanète Équipe:
Concevoir et programmer un modèle numérique permettant de simuler l'évolution du climat d'une exoplanète jusqu'à l'atteinte de l'équilibre thermique. La modélisation pourra prendre en considération divers paramètres tels que le type d'étoile, la présence de système binaire, la distance étoile-planète, la rotation diurne, l'albédo de la planète, la présence d'atmosphère, etc. Tester le modèle en tentant de reproduire les cas de la Terre et de Mercure. Exprimer la variation temporelle (dérivée) de la température de surface en considérant les différents échanges d'énergie (conduction vers le centre ce la planète) radiation vers l'espace, absorption de la radiation en provenance de l'étoile, etc. Document sur la modélisation numérique Recherche de vie extra-terrestre Tenter de reconnaître la signature spectrale de la vie sur une exoplanete. Notre modele serait la Lune en observant la lumière cendrée c'est à dire la lumière solaire réfléchie sur la Terre puis réfléchie par la Lune vers la Terre. Peut-on reconnaître la présence d'oxygene, d'eau, de végétation? On utilisera une combinaison de télescope et d'un spectromètre à fibre optique pour relever ce défi. Équipe:
Cartographie basse résolution de l'hydrogène atomique dans la Voie Lactée Mettre au point un petit radio-télescope et l'utiliser pour cartographier l'intensité lumineuse du ciel dans la raie radio de 21cm qui correspond à la transition de spin dans l'atome d'hydrogène. Tenter de reconnaître les bras spiraux de la Voie Lactée. Il serait aussi intéressant de mesurer la radiation continue dans la région de la raie de 21cm. Identifier les mécanismes respectifs responsables de ces deux composantes de la radiation. Équipe:
Conception d'un radiomètre pour la détection multispectrale de la pollution lumineuse Équipe:
Modélisation de la densité électronique de la nébuleuse planétaire M27 en trois dimensions Équipe:
Dans l'espace ou presque (near space experiments) Cette expérience consiste à mettre au point une plate-forme de lancement pour effectuer des mesures dans la proximité de l'espace soit autour de 30 km au-dessus du sol. Nous tenterons de faire monter un ballon avec une charge utile comprenant plusieurs expériences dans la troposphère à la jonction de la tropopause et la stratopause. Compte-tenu de l'investissement en temps et en argent associé au développement et au lancement de ce ballon et de son instrumentation, ces projets seront favorisés lors de l'attribution à chaque équipe. Projet duquel nous tirons notre inspirationListe de matériel
Phases de réalisation
Les sous-systèmesÀ chaque équipe est attribué un sous-système qu'il prendra en charge durant la première partie de la session. L'ensemble des sous-systèmes devront se coordonner pour la réussite de l'expérience. Plan BEn cas d'échec avec le ballon, un test inverse pourra être tenté. Dans ce cas le système sera largué avec son parachute depuis un avion. Sous-projetsÉtude de l'ozonosphère : mesure de la radiation UV horizontale en fonction de l’altitude. Est-ce que le niveau de rayonnement augmente au fur et à mesure qu'on se rapproche de l'espace? Est-ce que l'atmosphère constitue en quelque sorte un bouclier contre les rayons UV et si oui dans quelle mesure? Es-t'il possible de détecter la "couche d'ozone" et peut-on faire un lien avec le profil de température? Équipe:
Sous-système: Alimentation, chauffage et gestion de l'humidité Étude des rayons cosmiques en fonction de l’altitude. Est-ce que le niveau de radiation augmente au fur et à mesure qu'on se rapproche de l'espace? Est-ce que l'atmosphère constitue en quelque sorte un bouclier contre les radiations et si oui dans quelle mesure? Équipe:
Sous-système: Test du système d'acquisition et stockage, régulation de la température du arduino, validation et/ou étalonnage des capteurs embarqués avec d'autres capteurs de confiance disponibles au laboratoire. J'ai fait des tests avec mes archives d'images de dark frames de mon spectromètre à pollution lumineuse et j'estime à maximum 100 détections de rayons cosmiques en 1h donc. Impensable d'utiliser une caméra pour détecter les rayons cosmiques dans un ballon. Mesure du profil pression, température et vitesse du vent en fonction de l’altitude Utiliser ces données pour déterminer la variation de densité de l'atmosphère en fonction de l'altitude et analyser ces données avec l'équilibre statique, la gravitation et les lois de la thermodynamique. lien pour simuler les trajectoires Équipe:
Sous-système: localisation (test au sol), test au sol réception de position et autre données, plateforme de lancement et de récupération (matériel pour le retrouver), buzzer, logiciel de tracking et carte offline La chasse aux micro-météorites Capter des micro-météorites encore chaudes en les absorbant dans un bloc de styromousse. Au retour procéder à l'inventaire des météorites, composition, masse, taille. Comparer la composition récoltée avec la Terre et avec les autres planètes telluriques et en tirer des conclusions. Équipe 1:
Sous-système: Packaging, disposition des capteurs, cibles de référence et système de capture des météorites deux ventilateurs commandés Nous pourrions en activer un à 1000m et à 20000m pendant un certain temps à définir et mettre des filtres à particules sur les ventilateurs. L'activation peut se faire avec des modules FET branchés sur le arduino (irf520 mosfet). Nous disposons déjà de deux modules. Un système à deux relais serait aussi possible mais plus lourd (EL817 2-Way Opto-isolator Type Relay Module, environ 28 g.) Pour dissoudre le polystyrène il semblerait que le toluène est le mieux. Svp s'informer auprès d'un prof de chimie à savoir les mesures de sécurité qu'on devrait prendre pour le faire et où se procurer le toluène. Équipe 2:
Sous-système: Système de caméras: autonomie vs température, paramètres optimaux, stockage des images, fabrication des timelapses, calibrage de l'échelle et de la déformation, switch pour active la petite caméra à chaque minute (via le arduino?), caméra haute sensibilité pour météores. Sur la possibilité de voir les météores le jour à 30km d'altitude: https://www.osapublishing.org/josa/abstract.cfm?uri=josa-49-6-626 Étude du champs magnétique terrestreObtenir l'orientation et l'amplitude du champ magnétique terrestre aux différents points de la trajectoire de la charge utile en exploitant les données GPS, les trois accéléromètres et les trois magnétomètres. Équipe:
Sous-système: Système de stabilisation Force de frottement dans l'air Déterminer la dépendance en vitesse et en densité de l'air du coefficient de frottement selon les données GPS de vitesse d'ascension ou de chute et P-T (donc de densité de l’air) dans le mode avec et sans parachute. Il sera nécessaire pour cette expérience de pouvoir déterminer la taille du ballon et la taille du parachute à divers moments. Mesure de la masse d'air Tenter de déterminer la masse d'air en fonction de l'altitude et de l'angle zénithal en observant la "noirceur" du ciel. Utiliser ces donnée pour trouver une équation qui permet de paramétriser la masse d'air en fonction de ces divers facteurs. Comparer avec un modèle de pression/température et un profil vertical exponentiel et comparer aux formules déjà connues. |