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Projets de première année Grenoble INP - Phelma : en IMpesanteur !

Publié le 23 novembre 2011
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2 novembre 2011

Dans le cadre des projets de groupe de première année Phelma 2011-2012, les élèves-ingénieurs Shayma Bouanani, Taiamiti Edmunds, Julien Favreau, Cédric Jouy, Alice Rousseaux, et leur tuteur Patrice Petitclair, enseignant de l’école, ont eu le privilège de tester leur "manip" en microgravité, lors d’un vol parabolique à bord d’un A300-ZéroG. Les étudiants et l’enseignant ont bénéficié des mêmes conditions que les astronautes s’entraînant pour un vol dans l’espace !

En partenariat avec le CNES et Novespace qui a affrété l'avion, le projet, intitulé "Instabilité de Reyleigh-Bénard", a décollé de Bordeaux le mardi 11 octobre 2011 et a volé 3h pendant lesquelles l'avion a effectué 31 paraboles pour tester la "manip". Les résultats sont maintenant à exploiter !

Un projet initié en 2009-2010
Le vol parabolique de mardi 11 octobre est l'aboutissement d'un travail commencé en 2009-2010, par des étudiants Phelma de première année. Issam Baghdadi, Laurent Becker, Mathieu Couette, Karol Coumert et Ronan Leal ont décidé de travailler sur le thème scientifique de "l'instabilité de Reyleigh-Bénard". Ce projet a ensuite été retenu lors d'un appel à concours proposé par le CNES (Centre National d'Etude Spatiale) et repris par l'équipe 2010-2011. 

La cuve étanche

Grenoble INP - Phelma - Vol parabolique : La CuvePour ce projet, les étudiants ont conçu une cuve étanche renfermant un fluide contenant des particules en suspension. Lorsque l'on chauffe le bas de la cuve, des rouleaux de convections apparaissent : on peut observer les particules présentes dans le fluide décrire des cercles. La vitesse de rotation des particules dépend de la température de chauffe mais aussi de la gravité.


Grenoble INP - Phelma - Vol parabolique : La CuveCe vol parabolique est une occasion unique de pouvoir faire varier la gravité de 0g (état d'impesanteur, le poids est annulé) à 1,8g (hyper gravité : le poids est 1,8 fois plus lourd) et de vérifier la dépendance de la gravité des instabilités de Reyleigh-Bénard.

Un défi pour les élèves-ingénieurs de Grenoble INP - Phelma
C'est un challenge pour des étudiants de première année de mener leur "projet de groupe" dans le cadre de leur cursus tout en devant respecter un cahier des charges sévère imposé par la sécurité d'un vol parabolique (étanchéité des fluides de la cuve et du refroidissement mais aussi la sécurité électrique). C'est sans relâche que le projet a continué tout au long de l'été, mais aussi après leur rentrée en 2A pour la revue de sécurité de Novespace et pour la campagne de vol organisée par le CNES.

Principe du vol parabolique
L'avion A300-0G est un véritable laboratoire scientifique.  Au cours d'une manœuvre parabolique, il passe de l'hyper gravité à l'impesanteur - cf illustration ci-dessous et liens Internet. Stabilisé à une altitude de 6500m , l'avion monte encore de 2000m environ en 20 secondes. La parabole dure 20 secondes (zone rouge du schéma avant de redescendre de 2000m en 20 secondes. Cette opération a été répétée 31 fois : autant avoir le cœur bien accroché ! 


Huit autres manipulations scientifiques ont également pris place aux cotés de la "manip Phelma", supervisée lors du vol plus particulièrement par les étudiants Sayma Bouanani et Julien Favreau ainsi que leur tuteur Patrice Petitclair, Astrophysique ou sciences cognitives, les étudiants ont même côtoyé des astronautes s'entraînant en impesanteur.

Une campagne fortement enrichissante pour toute l'équipe à la fois au sol par la richesse des ses rencontres des scientifiques, des futurs et anciens astronautes (comme Jean-François Clervoy, astronaute sur les navettes Atlantis et Discovery, actuel PDG de Novespace).

Grenoble INP - Phelma - Vol parabolique : L'équipeL'équipe Grenoble INP - Phelma 2011 et les Ingénieurs CNES et Novespace : P. Petitclair, C. Jouy, J. Favreau, N. Pillet (CNES), A. Rousseaux, T. Edmunds, S. Bouanani, B. Verthier (Novespace)





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mise à jour le 28 novembre 2011

Univ. Grenoble Alpes