L’équipe actuelle des étudiants

Laurent MattléSébastien Le Picard

Cécile Lecomte

L’équipe des encadrants et consultants

Présentation de la Cordée

L’équipe précédente

Qu'est-ce qu'une Cordée ?C'est un regroupement pluri-générationnel de personnesissues d’établissements différents (collège, lycée, université)ayant pour but de réaliser un projet sur plusieurs années enlien avec un thème particulier. Dans notre cas, nous avonstravaillé sur les exoplanètes pendant 3 ans dans le but d’allerprésenter notre projet à Paris, devant des scientifiques.

Durant 2 ans, 5 étudiants de l’Université de Rennes 1, accompagnés par 2 encadrants et undoctorant ont encadré des collégiens et des lycéens et travaillé avec eux sur les exoplanètes.Cette année, l’équipe des étudiants change et doit mener un projet en lien avec l’astronomieet si possible les exoplanètes et les objets connectés. Pour cela, Laurent Mattlé, responsabledu FabLab de Rennes-Beaulieu se joint à l’équipe afin d’apporter son aide et son savoir surtoutes les questions de fabrication assistée par ordinateur et modélisation 3D.

Nous avions choisi au départ de réaliser un télescope pilotable à distance par un siteinternet. C’était un projet très ambitieux et chronophage et nous avons du l’adapter à noscontraintes. Nous réaliserons donc une monture pilotée par Arduino. Étant donné notremanque d’expérience dans le domaine de la fabrication et la conception (ainsi que notrescolarité à ne pas mettre en péril !), nous n’avons pas pu terminer la construction, mais ellesera réalisée l’année prochaine. En revanche, nous avons terminé la modélisation 3D despièces et nous avons pu les assembler virtuellement grâce aux ordinateurs.

Première et Deuxième Années

• Notion de Vitesse

• Vitesse de la LumièreLa vitesse de la lumière est une constante et rien ne peut aller plus vite que la lumière.

• Où nous situons-nous dans l’Univers ?Nous nous trouvons sur la Terre, qui possède un satellite naturel : la Lune. La Terre tourne autour d'une étoile, le Soleil. La Terre appartient donc au système solaire. Mais il existe d'autre planètes qui gravitent autour d'autres étoiles : ce sont des exoplanètes.

• L’ Attraction GravitationnellePour les planètes, la gravitation est un phénomène qui leur permet de rester en orbite. Elle est aussi responsable des marées : s’il n'y avait pas de gravité, l'eau resterait plate et il n'y aurait pas de marées.

• Méthodes de détection des exoplanètes : méthode des transitsLa méthode des transits est la première méthode pour observer une exoplanète. Elle est utilisée par beaucoup de chercheurs. Pour une exoplanète, elle permet de déterminer son rayon, l’inclinaison de son orbite et sa période de révolution. Si on connaît des informations sur l’étoile autour de laquelle elle orbite, on peut même déterminer sa masse !

v : m.s-1

d : mt : s

Lors des 2 premières années de la cordée, nous avons surtout acquis des connaissances et travaillé sur l’aspect théoriquedu sujet. Nous avons également fait quelques sorties, mais celles-ci seront détaillées dans une autre partie. Pour ces 2ans, la cordée était encadrée par d’autres étudiants : Mathilde, Juliette, Dimitri, Melvin, Renaldo et un doctorant Hamza.Nous avons donc étudié les quelques notions d’astrophysique et de physique générale suivantes:

• Étude du système solaireNous avons travaillé sur le système solaire, et toutes ses planètes. La Terre est la 3e

planète la plus proche du Soleil, et est située dans sa zone habitable. Cette zone est très importante pour les scientifiques qui étudient les exoplanètes car c’est là que peut se développer la vie, donc où l’on peut trouver de la vie extraterrestre.

• Optique GéométriqueNous avons étudié les spectres lumineux et les lentilles convergentes et divergentes.

• Étude d’une éclipse totaleLe 20 mars 2015, il y a eu une éclipse solaire presque totale en France. Nous en avons donc profité pour l’observer et comme nous avions étudié les éclipses avant, cela nous a permis d’avoir un exemple réel !

Après deux années principalement théoriques, nous avonsengrangé suffisament de connaissances pour mettre enplace notre projet :

Un support pour télescope controlable à distance via un site web !

Malheureusement, il a fallu revoir nos ambitions à la baisseau fur et à mesure que le projet avançait. Nous avions malévalué les difficultés mais cela a été très formateur.

Afin de mener à bien ce projet nous avons dû explorer de nouveaux domaines :• Le fonctionnement d'un télescope et notamment les éléments

nécessaires au bon positionnement de celui-ci ;• La programmation d'un micro-contrôleur tel que la carte Arduino

pour piloter le télescope ;• La modélisation 3D (avec Onshape) pour construire certaines

parties du support et notamment un boitier étanche pour la carte Arduino.

Toutes ces activités de découverte ont été effectuées au FabLab de Beaulieu que nous avons visité et mis à profit.

Troisième Année : Le projet

Design Original de la monture sur trépied © Gaultier Lefay

Nous avons commencé l’année par un déplacement au FabLabpour une première rencontre de la Cordée 2016. Nous avonsdonc exposé le projet, et préparé une liste d’objets que nouspourrions réaliser. Ensuite, aidée par Laurent Mattlé, l’équipe desétudiants a trié les projets et a dessiné les plans de la monture dutélescope. Au fur et à mesure de nos changements de plans, noussommes arrivés à une monture sur trépied, mais difficile à réaliseravec des matériaux peu chers et des compétences limitées. Nousavons donc rencontré des astronomes de la Société d’Astronomiede Rennes (SAR) qui nous ont aiguillé vers des idées plus simples.Pendant ce temps, nous réalisions des séances au collège surdivers sujets (optique, anatomie des télescopes, HTML…) etpréparions des TP Arduino et Modélisation 3D, effectués auFabLab.

Dernièrement, aidés par Laurent, nous avons terminé les plans 3Dde notre monture, développée par Clément, Corentin, Eva, Gaultieret Rachid. Nous nous sommes inspirés de modèles existants etavons essayé d’innover pour répondre à nos contraintes. Lafabrication devant débuter l’année prochaine, nous avons justeimprimé quelques pièces en 3D pour réaliser des tests.

© Corentin Duval & Clément EliatDesigned with Onshape®

Les Sorties

• Nous avons eu aussi la chance de nous rendre à l’observatoirede La Couyere (à Janzé), au programme : étude desconstellations à l’extérieur puis 3 activités : mini planétarium,la coupole et exposé sur l’étude des différents moyensd’observation des propriétés d’une exoplanète.

• Retour aux Champs libres pour une conférence sur lesexoplanètes présentée par Anne-Marie Lagrange puis àRennes 1 pour une conférence sur la physique du filmInterstellar avec Roland Lehoucq (14 mars 2016).

L’Observatoire de la Couyère (CALC)

Le Trou noir Gargantua, point central de la conférence de Roland Lehoucqsur Interstellar

Un réacteur utilisé à Rennes 1

Le planétarium

• La première sortie se fit au planétarium où le projet fut lancéofficiellement : présentation des étudiants, des chefs d’établissements etdes partenaires en présence des familles et des élèves. Durant la séancenous avons pu observer les constellations en temps réel et définir avecplus de précision le terme d’exoplanètes.

• L’année s’est poursuivie avec la visite de la faculté de Rennes 1 et de seslaboratoires de recherche sur les lasers et les dispositifs mis en place pourreproduire certaines atmosphères ainsi que les rencontres avec leschercheurs accompagnés de leurs machines.

Tout au long de ce projet, nous avons effectué diverses sorties pour consolider nos connaissancesdans les domaines de la physique et avoir des exemples concrets d’applications des travaux desscientifiques.

Bilan du Projet

Ce projet nous a appris beaucoup de choses : en effet, nous avonsacquis des connaissances sur les télescopes et la physique généraleappliquée à l’astronomie. Pour nous, il a aussi été intéressant dedévelopper l’aspect du travail en groupe entre des participantsd’âges différents.Ce qui nous a marqué est l’utilisation de nouvelles technologies,comme les imprimantes 3D et la modélisation paramétrique.Un point bénéfique fut également de pouvoir découvrir le mondedes études supérieures ainsi que quelques métiers scientifiques.

Le point de vue des élèves :De notre coté, cette expérience nous a d’abord permisd’apprendre à gérer un projet et de découvrir l’enseignementà des élèves. Pour chacun, c’était la première fois que nousnous retrouvions dans une telle situation !De plus, tout en approfondissant nos connaissancesscientifiques dans le domaine de l’astronomie et de lamécanique des télescopes, nous avons engrangé descompétences dans le domaine de la fabrication et de laconception assistées par ordinateur.

Le point de vue des étudiants :

© Université de Rennes 1 / Collège de La Binquenais, Rennes / Lycée Descartes, Rennes – 2017

Projet de fabrication d’un télescope connectéGraines de Chercheurs - Cordée de la Réussite

Eva Boulaire(1,3), Corentin Duval(1,3), Clément Eliat(1,2), Rachid Kahlal(1,2), Gaultier Lefay(1,2), Yusuf Altun(5), Simon Chapelain(5), Lucie Creff(5), Marie-Claire Dodin(5), Naomie Gomez(5), Julie Laceppe(5), Alex Bathily-Regina(4), Kamel Boto(4), Leslie Buforn(4), Jimena Del Angel(4), Océane Gourdin(4), Aïssa Heddar(4), Rémi M’Saidie(4), Bilel Marguich(4), Simol Miah(4), Léna Morfoisse(4), Cassandra Moussot(4), Gabriel Onillon(4), Coralie Ruaudel(4), Laurent Mattlé(7),

Nicolas Braneyre(4), Sébastien Le Picard(6), Cécile Lecomte(8), Chantal Le Goff(4)

1 : Université de Rennes 1, UFR Sciences et Propriétés de la Matière (SPM), 2 : Parcours DEFI, 3 : Ecole Supérieure d’Ingénieurs de Rennes (ESIR), 4 : Collège La Binquenais, Le Blosne, Rennes , 5 : Lycée René Descartes, La Poterie, Rennes, 6 : Institut de Physique de Rennes, UMR CNRS-UR1 6251, 7 : Université Bretagne-Loire, Pole Numérique Rennes Beaulieu, 8 : Université de Rennes 1, UFR Sciences de la Vie et de l’Environnement (SVE)