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Atterrir sur la lune - Planification et conception d'un atterrisseur lunaire

Brève description :

Dans cette série d'activités, les élèves planifieront, concevront et construiront un module d'atterrissage pour assurer la survie de l'équipage (sous la forme d'un œuf-naute) qui se posera sur la Lune.

Ils exploreront les facteurs à prendre en compte lors d'un atterrissage sur la Lune, par rapport à un atterrissage sur la Terre.

Lors de la conception de l'atterrisseur lunaire, les élèves doivent tenir compte des facteurs de risque et de la budgétisation.
Sujet : Sciences, physique, mathématiques, économie
Objectifs d'apprentissage

  • Identifier les forces impliquées dans l'atterrissage sur les surfaces de la Terre et de la Lune.
  • Comprendre la relation entre la masse et les forces gravitationnelles.
  • Résoudre un problème en utilisant la deuxième loi du mouvement de Newton.
  • Concevoir un projet en tenant compte d'un budget et de la gestion des risques.
  • Travailler en équipe avec des contraintes de temps et d'argent.
    •  
    Tranche d'âge :
    14 - 16 ans
     
    Temps
    Préparation : 1 heure
    Leçon : 2 heures et 30 minutes
     
    Ressource disponible en :
    Anglais, Danois, Français, Allemand, Italien, Polonais et Espagnol
    Télécharger l'activité - FR
    Activité 1 : Concevoir et construire un module d'atterrissage lunaire

    Dans cette activité, les élèves vont concevoir et construire un module d'atterrissage lunaire à l'aide de matériaux simples. L'objectif est de concevoir un atterrisseur capable de faire atterrir en toute sécurité un œuf-naute sur la surface de la Lune. Dans leur planification, les élèves doivent tenir compte des risques liés à une mission d'atterrissage lunaire habitée et effectuer une évaluation des risques et une étude de conception.
    Équipement

  • Feuille de travail des élèves imprimée pour chaque groupe
  • Papier
  • Paillettes
  • Guimauves
  • Boules de coton
  • Bâtons de Popsicle
  • Sac en plastique
  • Chaîne de caractères
  • Ruban adhésif
  • Ciseaux
  • Ballons
  • Œufs - 1 par groupe
  • Balances
    • Activité 2 : Testez votre module d'atterrissage

    Dans cette activité, les élèves testeront si leurs atterrisseurs survivent à une chute verticale, en gardant l'œuf-naute en sécurité. Ils décriront les conditions d'atterrissage et tiendront compte des autres facteurs susceptibles d'influencer les résultats. En option, les élèves peuvent filmer la chute et utiliser ensuite un outil d'analyse vidéo pour examiner l'accélération.
    Équipement

  • Feuille de travail des élèves imprimée pour chaque groupe
  • Modules d'atterrissage auto-construits, y compris les ovoïdes de l'activité 1.
  • Appareil photo/caméra-téléphone et trépied (facultatif - voir annexe 3)
  • Programme de suivi vidéo ( facultatif - voir annexe 3)
  • Ordinateur ou smartphone (facultatif)
    • Activité 3 : L'atterrissage sur la Lune

    Dans cette activité, les élèves compareront l'atterrissage sur Terre et l'atterrissage sur la Lune. Ils étudieront les différents facteurs influençant l'atterrissage dans les deux endroits et le diagramme des forces. En outre, les élèves réitéreront la conception de leur atterrisseur sur la base de ce qu'ils ont appris pendant les tests.
    Équipement

  • Fiche de travail de l'élève imprimée pour chaque élève
  • Stylo/crayon
  • Calculatrice

    • Le saviez-vous ?

    Le coût total du programme spatial Apollo, qui a emmené des humains sur la Lune, était de $25,4 milliards - soit plus de $200 milliards en monnaie d'aujourd'hui, corrigée de l'inflation. En 2018, le budget total de l'ESA était de 5,6 milliards d'euros.

    Actuellement, les agences spatiales et l'industrie travaillent ensemble pour développer un programme d'exploration de la Lune plus durable. Il convient de noter qu'aujourd'hui, nous utiliserons encore une partie de l'infrastructure créée dans les années 1960 : chambres d'essai, rampes de lancement, centres de contrôle de mission, stations terrestres, connaissances en ingénierie, technologie, matériaux. Ainsi, un programme d'exploration lunaire sera beaucoup plus durable dès le départ.

    Buzz Aldrin au travail sur le module d'atterrissage Eagle sur la Lune.

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