Trois vidéo présentées lors d’une séance de soutien sur les technologies développées pour l’A380, le plus gros avions de transport de passagers.
1) Le projet d’une manière globale, synthétique et très accessible
2) Les matériaux composites (de 13min30 à 32min) avec une approche historique et expérimentale
3) Des technologies qui permettent la réduction de l’impact sur l’environnement de l’A380
Le projet d’exploration du cratère Gale
Le coût du projet
http://www.lemonde.fr/sciences/infographie/2012/08/07/curiosity-un-programme-spatial-pas-si-couteux_1743236_1650684.html
En noir, zone d’aterrissage visée, au pied d’une montagne de plus de 5000m. En bleu, trajet prévu pour aller chercher des argiles dans un canyon à flan de montagne. Source : mars.jpl.nasa.gov
Le robot Curiosity
Le robot Curiosity. Source : Wikipedia
Atterrissage réussi le 5 aout 2012
L’élipse bleue au bas de la montagne représente la cible. Le point vert est le point d’aterrissage du robot. Objectif : monter sur la montagne (Mont Sharp à 5500 m d’altitude !)
Planning de début de mission
Le rover est à 8 km de la zone cible à étudier au pied du Mont Sharp
Déploiement de l’antenne grand gain (vers la Terre)
Déploiement du mat
Test des instruments
Transmission de données
Acquisition d’images panoramiques
Mise à jour logicielle
Test des actuateurs pour faire pivoter les roues
Premiers déplacements
Qualification des instruments du rover (premier mois)
Premières analyses et prélèvements
Environ 50 m par jour : il faudra près de 6 mois pour atteindre le pied de la montagne.
Vues du cratère Gale par les caméras de Curiosity
http://www.360pano.eu/show/?id=731
http://www.youtube.com/watch?v=HYHc2alzdUk&hd=1
Autoportraits de curiosity
Les caméras et instruments de Curiosity
17 caméras !
4 petites cameras aux 4 coins : vision autour des roues, en cas de blocage ou d’ensablement.
Hazcam (Hazard Avoidance Cameras) : permet l’analyse du terrain avant les déplacements.
Quatre paires redondantes
Objectif très grand angle (fisheye) : champ optique de 124°, jusqu’à 3 mètres de distance et sur une largeur de 4 mètres.
Images en noir et blanc permettant de reconstituer une image tridimensionnelle.
Image Mastcam 34 mm
http://marsprogram.jpl.nasa.gov/msl/multimedia/interactives/learncuriosity/index-2.html
17 aout 2012
CNES
13 sept 2012
http://www.youtube.com/watch?v=JQiB2Nkj6ng&hd=1
28 sept 2012
Première découverte de graviers et de galets sur Mars. Comparaison avec ceux sur Terrre. Source : nasa.gov.
http://www.youtube.com/watch?v=HYHc2alzdUk&hd=1
12 oct 2012
http://www.youtube.com/watch?v=rLmHedIEbus&hd=1
1er nov 2012
http://www.youtube.com/watch?v=2jy52AUjRHM&hd=1
N°14 du 9 nov 2012
http://www.youtube.com/watch?v=hPUJ6XJCvfY&hd=1
N°15 du 15 nov 2012
http://www.youtube.com/watch?v=0t0LWFHB8Qo&hd=1
N°16 du 29 nov 2012
http://www.youtube.com/watch?v=BspOIRV_ifg&hd=1
N°17 du 7 déc 2012
Le rover
Le bras de Curiosity
Les mires de positionnement. Cela permet de déterminer où se trouve très précisément la tourelle après déploiement du bras, et mesurer les écarts par rapport aux tests faits sur Terre, ou en simulation.
Lorsque les instruments seront utilisés sur le sol, il faudra savoir pointer la foreuse, par exemple, au millimètre près – voir mieux.
Avant cela, le mouvement du mat – et de sa tête – et donc le pointage des différentes caméras, a été analysé de la même manière par rapport à des mires fixées sur le corps du rover*.
http://www.youtube.com/watch?v=Fix1pJknjbo
Ordinateur de bord
mise à jour des capacités logicielles du rover : suppression des logiciels de l’EDL, remplacés par une version R10 qui contient un version améliorée pour la conduite autonome, l’utilisation des instruments sur le bras, etc… Et il faut mettre à jour le logiciel pour les deux environnements informatiques redondées.
Précisons que le rover est équipé de deux ordinateurs certes, mais, qu’un seul n’est actif à la fois.
Tous deux sont conçus avec le même processeur “BAE RAD750” d’une puissance maxi de 200 mégahertz. Chaque ordinateur est équipé de 2 gigaoctets de mémoire flash, 256 Mo de mémoire vive et de 256 kilo-octets de mémoire effaçable programmable en lecture seule. Aussi, le nouveau logiciel en question a été envoyé alors que le vaisseau spatial était encore sur la route le conduisant à Mars. Depuis vendredi soir les ingénieurs ont commencé à installer la mise à jour R10, d’abord sur un ordinateur, puis sur l’autre. Les quatre jours de mise à jours s’expliquent par le fait qu’ils auront a effectuer des tests sur chaque systeme au fur et à mesure que la MAJ avance, afin de s’assurer que tout va bien.
La suite ici et anglais: http://www.spaceflightnow.com/mars/msl/120810computer/#.UCa0NRo1nrE.twitter
Oui des données peuvent être perdues ou corrompues pendant le transfert, mais il y a des systèmes de vérification de données qui permettent de savoir si une donnée est valide ou manquante. Dans ce cas ces parties sont réémises.
Ensuite en cas de bug ou autre, c’est tout l’intérêt d’avoir deux UC en parallèles. Ils font la MAJ (après avoir téléchargé et vérifié l’ensemble du prog) sur l’un pendant que l’autre tourne sur l’ancienne version. Ensuite il font tous les tests de l’UC mis à jour et si ça plante ils peuvent reprendre la main avec l’autre et recommencer. Si par contre tout est bon, ils passent à la MAJ du deuxième.
LA MAJ à distance est une méthode qu’ils maitrisent depuis pas mal d’années, et sur certaines missions ils ont même été capable de reprendre la main sur des sondes plantées (bug ou défaillance technique) juste avec un simple “ping”.
Les moyens de télécommunication
L’antenne grand gain fonctionne, l’antenne omnidirectionnelle lui bloque la vue sur une très faible partie de l’arc que fait la Terre dans le ciel martien. C’est juste pas de bol, très peu handicapant, et ça sera réglé dès la première manoeuvre au sol du rover.
une antenne à haut gain (= gros débit) qui est directionnelle (doit être pointée),
– une antenne à faible gain (= faible débit) qui est omnidirectionnelle (pas de pointage).
La seconde sert de “secours” car elle ne nécessite pas d’être déployée ni de bien connaître l’orientation de la sonde.
http://www.youtube.com/watch?v=yKDBojlncss&hd=1
L’énergie de Curiosity
Le principe de base est très simple, le combustible (Plutonium dans ce cas), dégage de la chaleur, le plutonium chauffe et est en contact avec une multitude de thermocouples monté en parallèle/série (utilisation de l’effet thermoélectrique- transformation de la chaleur en courant électrique). Le principe est tellement simple que la fiabilité est maximum, c’est tout sauf une usine à gaz !!!! Faut juste soigner le conditionnement, pas question qu’un atome de 238PuO2 sorte de sa boite…
C’est sûr que ce n’est pas extra puisque la différence de température entre la source chaude et la source froide n’est pas très grande vu que la température d’un RTG plafonne à 1000 °C (soit moins de 1300 K) Toutefois heureusement que les températures sur Mars sont plus basses que sur la Terre , ce qui permet pour la source froide de se retrouver vers -100 °c pendant les nuits (moins de 200 K)
C’est plutôt le rendement des thermocouples qui grève les perfos, c’est la contrepartie à la fiabilité.
Le générateur GTR est prévu pour une durée de 2 ans, mais l’énergie fourni ne permet au rover de ne fonctionner que 6h par jour.
au dela des 2 ans, la puissance va décroitre au point que le rover ne pourra plus trop se déplacer mais plutot envoyer des données basiques (T°, photo, etc) et ce durant 14 ans.
Le MMRTG fournit 120 W en debut de mission, et 100 W au bout de 14 ans.
Le générateur isotopique recharge les batteries la nuit, faire déplacer le Rover de nuit, en même temps que la recharge s’avérerait trop gourmant en énergie…
Il est précisé qu’avec une performance de 42 Ah (x2), ces batteries viendront compléter le générateur nucléaire ( pour simplifier, mais c’est un MMRTG) pour assurer les besoins énergétiques de tous les systèmes de la sonde lors des pics d’activités. Il est attendue que plusieurs cycles de recharges/décharges se produiront chaque sol
En clair, c’est pour rappeler que MSL consomme plus que ce que peut fournir son RTG. Il faudra donc, comme pour Oppy et Spirit, faire le plein d’énergie régulièrement pour assurer les opérations journalières : chauffage électrique des divers actuateurs, fonctionnement des moteurs (de roues par exemple), les instruments scientifiques, le bras, le laser… A la différence des MER toutefois, Curiosity devrait moins craindre l’hiver et les tempêtes de poussière, et son manque d’ensoleillement.
La station météo embarquée sur Curiosity
Tout restera calme d’un point de vue météo sur le site d’atterrissage de Curiosity au cours des prochaines heures. Un ciel clair devrait dominer Gale, mais des tempêtes de poussière seraient désormais évoquées pour un avenir pas si lointain que cela. «Pour la journée de demain nous nous attendons à une journée calme sur Mars avec juste quelques nuages de glace à l’horizon. Les températures extérieures devraient rester douces, c.a.d. – 28°c Celsius, mais du jour au lendemain nous pourrions recenser des températures vraiment plus froides c.a.d. jusqu’à -128°c » annonce Manuel de la Torres. J’ajoute que les vents devraient être calmes et que le ciel devrait être rose.
Notons également que la saison d’hiver touche prochainement à sa fin sur la planète rouge. Au printemps et durant l’été, des tourbillons de poussière/ colonnes tourbillonnantes de poussière agissent comme des tornades. Curiosity est doté d’une station météo sophistiqué qui permettra aux météorologues et autres scientifiques d’étudier ce type de phénomènes.
Deux capteurs seraient reliés à une station météo installés sur le mât du Rover (Là où se trouve sa chemCam), ce qui permettra de mesurer la vitesse du vent, la direction du vent, la température de l’air ainsi que son humidité relative. En outre la température du sol sera également mesurée par ce système. La station météo du robot comporte aussi un dispositif qui mesure la pression de l’air et un capteur qui enregistre six bandes de longueurs d’onde différentes. Les données météo martiennes joueront un rôle clé pour déterminer si la planète est, ou a jamais été, habitable, mais encore si les conditions météo seraient un éventuel conducteur à la formation d’une vie primitive.
Fabriqué en Espagne, la station météorologique du rover pourra également fournir aux scientifiques des données essentielles pour le bon déroulement de sa mission. Le rover Curiosity a atterri lundi matin, sa station météo ae été mis sous tension presque immédiatement. Au cours des deux prochaines années, la station météo enregistrera des données sur moins cinq minutes toutes les heures. (belle perfo). De T.Hadvorson traduit et adapté par Sidjay pour FCS.
La station météo du Rover (Rover Environmental Monitoring Station (REMS)) est d’origine espagnole comme je le disais plus plus haut. (elle serait déjà en route depuis le 06 Aout à priori)
Elle a été conçu pour enregistrer six paramètres atmosphériques différents:
– Vitesse du vent / direction.
– Pression.
– Humidité relative.
– Température de l’air.
– Température du sol.
– Rayonnement ultraviolet.
Elle se compose de:
– Deux capteurs fixées à environs 1,5 m au-dessus du niveau du sol via le mât mobile principal du Rover.
– D’un capteur de rayonnement ultraviolet (UVS) situé sur le pont supérieur du rover.
– D’unité de contrôle (USI) située à l’intérieur.
Les deux rampes de capteurs sont séparés par un azimut de 120 degrés pour aider à assurer qu’au moins l’un d’eux puisse enregistrer les données de vent. La figure ci-dessus illustre cela par ailleurs. Notez également qu’il ya une différence de hauteur de 50 mm entre les deux rampes de capteurs (ou Boom), afin de minimiser toute perturbation relative entre deux vents.
La Rampe 2 (à droite sur le dessin) a été installé dans l’axe d’entraînement du robot.
Elle est muni de capteurs dédié aux études éoliennes, mais intègre également le capteur d’humidité.
La rampe 1 (à gauche sur le dessin) est très légèrement installée en direction de l’arrière droit du rover. Elle intègre une autre série de capteurs-vent et mais aussi le capteur de température du sol. Les deux rampes intègrent en revanche un capteur de température de l’air chacune.
http://msl-scicorner.jpl.nasa.gov/Instruments/REMS/
Un problème avec l’un des capteurs REMS :
Il y a deux sondes placées perpendiculairement sur le mat, l’un d’entre eux – et l’un des capteurs de mesure de la vitesse des vents – semble avoir été endommagé par la projection des gravillons lors de l’atterrissage : les connections avec ce capteur semblent avoir été rompues.
– Une page sera mise en ligne avec les données météo
http://cab.inta-csic.es/rems/marsweather.html
Sources
http://www.forum-conquete-spatiale.fr/t14089p780-curiosity-msl-l-exploration-du-cratere-gale
http://www.spaceflight101.com/msl-landing-special.html
http://www.db-prods.net/marsroversimages/curiositypresentation.html
Voici les objectifs pédagogiques principaux issus du programme des enseignements technologiques transversaux en STI2D.
Je ne liste ici que les objectifs définis dans le programme avec un niveau taxonomique 3, c’est à dire qu’on vise un niveau de maîtrise des outils d’études des systèmes.
– Outils et méthodes d’analyse et de description des systèmes
. Organisation fonctionnelle d’une chaîne d’énergie et d’une chaîne d’information.
. Représentation et exploitation de représentations numériques du réel.
. Représentations symboliques : SysML, graphes de flux d’énergie, schéma cinématique, schéma électrique, …
– Comportement mécaniques des systèmes et solutions technologiques
. Équilibre des solides : modélisation des liaisons, actions mécaniques, principe fondamental de la statique, statique plane.
. Structures porteuses : : transfert de charges.
. Relation entre les mouvements ou les déformations et les efforts.
– Comportement énergétique des systèmes et solutions technologiques
. Conservation d’énergie, pertes et rendements, réversibilité.
. Sources et charges (Optimiser les échanges d’énergie, point de fonctionnement).
. Actionneurs et modulateurs : moteurs électriques (et hybrides) et modulateurs, vérins pneumatiques et interfaces, vannes pilotées (habitat).
– Comportement informationnel des systèmes et solutions technologiques
. Modèles de description de l’information.
. Modèles algorithmiques : boucles, conditions, variables.
. Codage de l’information : binaire, hexadécimal, ASCII, compression, correction.
. Logique combinatoire et séquentielle.
. Réseaux et Internet : adresse physique (MAC) du protocole Ethernet, adresse logique (IP) du protocole IP. Protocole ARP.
. Filtrage : types de filtre, gabarit.
Problématique générale de l’étude de cas sur l’automobile
Quelles sont les solutions actuelles des constructeurs pour proposer des automobiles compétitives tout en réduisant leur impact sur l’environnement ?
1) Démarche
– Recherche documentaire sur la pollution de l’air en France liée à l’automobile
Aide : début de webographie sur l’ENT.
– Rédaction d’un article en équipes.
– Restitution orale individuelle.
– Synthèse collective.
2) Questions
– Groupe 1 :
Expliquer pourquoi une partie de la France est en alerte rouge à la pollution de l’air ces jours-ci.
Lister les principaux polluants émis par une voiturde.
Préciser de quoi dépendent les quantités de polluants émises par une voiture.
– Groupe 2 :
Expliquer pourquoi une partie de la France est en alerte rouge à la pollution de l’air ces jours-ci.
Lister les principaux risques encourus à cause de la population.
Donner les mesures prises en cas d’alerte rouge.
Evaluer l’efficacité de ces mesures.
3) Synthèse collective
– Alerte pollution de l’air
. Dépassement des seuils de pollution (norme européenne, seuils en µg/m3, seuils abaissés cette année).
Mesure des taux de polluants par des stations spécialisées.
. Mesures prises :
Informer les personnes fragiles pour qu’elles limitent leur exposition aux polluants.
Limiter la vitesse des véhicules dans les régions concernées le temps de l’alerte.
Limiter les émissions de polluants de certaines industries.
– Sources des polluants de l’air
. Automobile (environ 50%), industries, agriculture (engrais, pesticides, …), chauffage (fuel, bois, …), incendies, habitat, …
– Réaction de combustion des hydrocarbures dans un moteur thermique
Equation (non équilibrée) de la combustion de l’essence dans un moteur :
C8H18 + O2 => CO2 + H2O
(Equation équilibrée : 1 C8H18 + 12,5 O2 => 8 CO2 + 9 H2O)
. La combustion de l’essence : http://deacon.chez-alice.fr/inject_ess_p1.html
Produit aussi de l’énergie mécanique (utile) et de la chaleur (chauffage habitacle ou pertes).
Rendement = énergie mécanique utile / énergie chimique absorbée = 30 à 40% (au mieux).
Si mélange air-essence non stœchiométrique :
* Trop d’essence (mélange trop riche) → imbrûlés (HC), CO, particules de carbone (= noyau de carbone + HC), …
Particules surtout pour moteurs diesel (lié au carburant et au moteur).
* Trop d’air (mélange trop pauvre) → perte de puissance et production d’oxydes d’azote NO et NO2 (= NOx, l’azote de l’air N2 réagit à haute température avec l’oxygène de l’air : N2 + 02 → 2 NO).
NOx produit l’ozone O3 avec les UV solaires, après échappement dans l’atmosphère (réaction lente, réversible).
– Principaux polluants issus du trafic automobile et impacts
. CO2 essentiellement (masse négligeable des autres polluants).
Réchauffement climatique à très long terme.
Transport routier = 20 à 35% environ du CO2 total émis en France.
. Autres polluants (masse négligeable) : Particules, CO, Hydrocarbures (HC) imbrûlés, NOx.
Faible pourcentage dans les gaz d’échappement.
Source : econologie.com
Impact sur la santé :
. Nocivité directe ou indirecte (particules = vecteurs de certains autres polluants (HC, HAP, …), et porte d’entrée à d’autres polluants, bactéries, … (exemple de l’épilation)).
. A court terme : Troubles sur les personnes fragiles ou fortement exposées,
. A long terme : Maladies et surmortalité. Env. 40 k/an en France, env. 400 k/an en Europe !
La pollution de l’air tue 10 fois plus que les accidents de la route !
Source : cap21npdc.net
– Efficacité des mesures prises
. Information prise en compte par les personnes très fragiles seulement, peu prise en compte par les enfants.
. Limitations de vitesse :
Courbe de la consommation en fonction de la vitesse :
Exemple avec une voiture de taille moyenne : (conso en l/100km fonction de la vitesse en km/h en 5ème) : 9 à 110 km/h, 7 à 90km/h, 6 à 70 km/h, 5 à 50 km/h.
Les variations ne sont pas négligeables mais plus faibles en proportion que les variations de vitesses.
. L’efficacité d’une limitation de vitesse de 20km/h est donc de 1 à 2 l/100 km pour une voiture de taille moyenne. Efficacité moyenne.
La consommation globalement varie peu car trop limitée dans le temps et l’espace (on ne joue pas sur la pollution importée, ni sur les autres sources de pollution, …).
. Remarque de l’OMS : L’exposition sur une longue période à de faibles doses est aussi nocif qu’une exposition à des pics de pollution.
→ Les seuils baissent de manière continue (normes Euro en Europe).
Source : Wikipedia
. Solutions :
a : Réduire la quantité totale de carburant consommée :
Covoiturage, transports en commun, vélo, télétravail, …
Améliorer l’efficacité énergétique (l/100 km) : à préciser ultérieurement.
b : Limiter les émissions de polluants (g de polluant par km).
– Paramètres influençant les quantités de polluants émises par les voitures
. Efficacité énergétique (l/km) ou rendement du véhicule liée à d’autres paramètres (à préciser).
A priori une voiture qui consomme peu (l/km) émet moins de polluants.
Mais ça peut être le contraire, si on compare un moteur diesel et un moteur essence par ex.
. Caractéristiques du véhicule spécifiquement sur les polluants (le moteur ou le système de dé-pollution des gaz émis) :
– Type de motorisation : diesel (→ particules), essence, hybride, électrique, …
– Type d’injection : électronique, haute pression, directe (HDI chez Peugeot), …
– Turbo,
– Filtre à particules (obligatoire pour respecter les nouvelles normes antipollution), …
– Pot catalytique (fonctionne à chaud, donc inefficace sur les petits trajets), utilise des terres rares (à préciser).
Réduction des NOx (NO + CO → N2 + CO2) et oxydation des CO et HC.
– Analyse sommaire d’un système d’injection électronique
Présentation d’un injecteur et d’un module électronique de contrôle moteur (puces électroniques, transistors, …).
Présentation du schéma d’un système d’injection éléctronique : voir la figure1 de ce document pdf de l’ENSTA.
Le conducteur commande la puissance du moteur à partir de la pédale d’accélérateur.
Cette information est envoyée au calculateur d’injection qui commande le débit d’air entrant dans le moteur (ouverture des papillons avec commande électrique).
Le calculateur commande l’injection de carburant (avec une pompe à carburant et des injecteurs électroniques). Le débit de carburant est contrôlé de manière à maintenir le mélange air-essence dans des proportions stœchiométriques ( λ = 1). Une sonde à oxygène (sonde λ) mesure le taux d’oxygène dans les gaz d’échappement et permet d’avoir un système bouclé (régulé).
– Conclusion
. L’automobile contribue fortement au réchauffement climatique mais aussi à la pollution de l’air (problème de santé publique).
. Il faut réduire les émissions de polluants (pas uniquement le CO2). Les constructeurs automobiles doivent optimiser les moteurs thermiques * efficacité énergétique (consommation de carburant en l/km)
* émissions de polluants selon des normes européennes sans cesse plus strictes. Les deux objectifs sont parfois contradictoires (ex : diesel / essence). Solutions :
* moteurs moins polluants (combustion plus propre),
* dépolluer les gaz d’échappement (filtres, pots catalytiques, …)
* carburants moins polluants (plomb, souffre, …),
Autres solutions plus efficaces : moteurs hybrides ou électriques, réduire l’usage des transports routiers, normes plus contraignantes.
Webographie Pollution de l’air en France liée à l’automobile
. Voiture électrique offerte au LP2I par la région Poitou-Charente le 31/01/12. . Produite par Heuliez dans la région Poitou-Charente à 1000 exemplaires depuis juin 2011. . Servira au LP2I comme voiture de service (apporter le courrier à la poste, faire un déplacement localement, …). . Existe en version 3 ou 4 places, ou utilitaire.
– Mia 3 places : Moteur électrique : 18 kW (24,5 ch) Vitesse Max : 110 km/h Batterie : Lithium Phosphate de fer de 8 kWh (autonomie 80 km) ou 12 kWh (autonomie 130 km). Temps de recharge : 3h sur 230V 16A en version 12 kWh (2h30 version 8 kWh). Masse à vide : 750 kg Longueur/Largeur/Hauteur : 2,87 m x 1,84 m x 1,55m Volume du Coffre : 200 litres. Prix (24/02/12) : 15 800 € environ, bonus de 5000 € déduit, en version 8 kWh.
Pour plus d’informations sur les spécifications techniques de la Mia electric aller ici sur le site de l’AVEM. L’AVEM et une association à but non lucratif pour promouvoir les véhicules électriques : Association pour l’Avenir du Véhicule Electrique Méditerranéen.
Autre site bien documenté sur la Mia avec les différents modèles, les caractéristiques, les prix, le site voitureelectrique.net.
Ce qu’on appelle communément des puces, sont en fait des circuits intégrés à base de matériaux semiconducteurs, essentiellement le silicium. Ces circuits sont à la base des fonctions électroniques que l’on retrouve aujourd’hui dans de très nombreux produits : un téléphone, une télévison, une voiture, une maison, … Ces circuits intégrés représentent généralement une faible masse du produit ou du système complet, mais leur impact sur l’environnement est très important. On ne le voit généralement pas car cela se passe d’abbord durant le processus de fabrication de ces circuits intégrés qui nécessite beaucoup d’énergie, d’eau pure, de produits chimiques comme des acides, des solvants, des gaz toxiques, …
Les fabricants communiquent plutôt sur le fait que leurs usines où sont fabriqués les circuits intégrés sont extrêmement propres : 1000 fois plus propres qu’un bloc opératoire dans un hôpital. Mais propre ne veut pas dire sans impact sur l’environnement.
L’article ci-dessous du CNRS permet d’approfondir la question : http://www.ecoinfo.cnrs.fr/spip.php?article202
Dans notre lycee, le LP2I, nous avons le projet d’utiliser des tablettes tactiles dans notre enseignement. Cela pose beaucoup de questions, dont celle-ci : quelle sera la place du videoprojecteur au côté des tablettes tactiles ?
Impact sur l’environnement et consommation électrique
L’impact sur l’environnement d’une tablette ou d’un vidéoprojecteur dépend notamment de leur consommation énergétique lors de leur usage. D’autres aspects ont un très fort impact sur l’environnement tels que la production de ces appareils, mais aussi les déchets qu’ils représentent en fin de vie (avec une assez faible durée de vie).
Consommation électrique pour produire de la lumière
En ce qui concerne la consommation énergétique de ces appareils, l’essentiel de l’énergie consommée est lié à la production de lumière pour obtenir une image lumineuse : lampe pour un vidéoprojecteur et LEDs (diodes électroluminescentes) pour le rétroéclairage de l’écran LCD des tablettes actuelles.
Vidéoprojecteur NEC VT590 utilisé au LP2I : il consomme 255 W (Source : doyoo.de)
Lampe d'un vidéoprojecteur (source : LDLC.com)
Principe d'un vidéoprojecteur : un écran LCD est utilisé comme une diapositive (Source : homecinema-fr.com)
Rétroéclairage à LED d'un écran LCD, ici par le côté avec un guide de lumière (source : shop.panasonic.com)
L’énergie nécessaire est directement liée à la surface de l’image.
Un écran de projection a une surface environ 100 fois plus grande que celle d’une tablette 10 pouces.
Une tablette tactile (sur le bureau) reliée à un vidéoprojecteur au plafond (Source : ralentirtravaux.com, le blog d'un professeur de Français)
Une tablette tactille sur un bureau (Source : www.ralentirtravaux.com/le_blog/)
Le rendement lumineux d’un vidéoprojecteur (et de l’écran) est beaucoup moins bon que celui d’une tablette. L’écart de rendement va s’accroitre à l’avenir avec l’arrivée prochaine des écrans OLED (pas de rétroéclairage car chaque pixel produit sa lumière, en fonction de l’image, qui plus est avec un bon rendement). Il faudrait comparer aussi le rendement de l’alimentation des tablettes avec celui d’un vidéoprojecteur, mais les écarts doivent être assez faible malgré l’utilisation d’une batterie pour une tablette.
Tablette 10 pouces de Toshiba à écran OLED = Organic Light Electroluminescent Diode (Source ubergizmo.com)
Consommation électrique totale
Si on considère la consommation électrique totale, pas seulement la production de lumière, elle est de l’ordre de 200 W à 300 W pour un vidéoprojecteur et de l’ordre de 10 W pour une tablette. Mais en fait la consommation d’une tablette n’est pas la même si on regarde un film (le processeur doit décompresser la vidéo, il faut de la puissance sonore, …) ou si on se contente de consulter un document fixe et de taper quelques lignes de texte. La puissance consommée par le processeur diminue fortement dans ce dernier cas et c’est à nouveau le rétroéclairage qui consomme presque toute l’énergie de la tablette. Je n’ai pas de chiffres précis mais dans ce cas la consommation totale doit tomber aux alentours de 2 à 3 W pour une tablette 10 pouces. On arrive à nouveau à un écart de l’ordre de 100 avec le vidéoprojecteur.
Utilisation d'une tableete tactile en TP de SVT (Source : www.tablette-tactile.net, lien vers l'article de Sébastien Verbert, professeur de SVT)
Bilan sur la consommation électrique d’un vidéoprojecteur comparée à une tablette
Un vidéoprojecteur consomme de l’ordre de 100 fois plus d’électricité qu’une tablette 10 pouces lorsqu’on la sollicite peu (cas général pour un usage pédagogique en terme de temps d’utilisation). Ceci restera vrai à l’avenir même si on parvient à produire des systèmes plus efficaces avec des rendements énergétiques proches de 100 %.
Une tablette ça consomme peu, mais une classe équipée de tablettes nettement plus. Et tout un lycée équipé ... (Source : compas.risc.cnrs.fr)
Incidence sur l’utilisation du vidéoprojecteur en classe
Dans une démarche de développement durable (qui s’imposera tôt au tard à nous tous), il me semblerait raisonnable de limiter l’usage du vidéoprojecteur au profit de solutions moins énergivores comme des tablettes tactiles.
Il ne s’agit pas de nous priver d’un outil intéressant sur le plan pédagogique mais de faire évoluer nos pratiques en recherchant le meilleur compromis. L’avenir nous montrera peut-être qu’on peut avoir une meilleure efficacité pédagogique en utilisant plus les tablettes et beaucoup moins le vidéoprojecteur. Les interactions pédagogiques avec une image projetée restent assez limitées par rapport à ce qu’on pourrait faire sur une tablette.
Pour compenser l’absence du document vidéoprojeté, on peut réfléchir à d’autres solutions utilisant les tablettes :
. utiliser des onglets comme sur les navigateurs Internet,
. scinder l’écran en deux (en mode portrait de préférence, comme sur la DS de Nintendo, pour garder visible le document commun à la classe qu’on voulait projeter,
. utiliser une tablette sur deux pour le document qu’on voulait projeter, dans le cas d’un travail en binôme,
…
Le LP2I a reçu aujourdhui, lundi 31 janvier, une voiture électrique offerte par la région Poitou-Charente.
La région Poitou Charentes soutien la voiture électrique, et en particulier la Mia produite par Heuliez dans notre région : voir son site ici.
Cette news sur le site de la région Poitou Charentes évoque l’acquisition de 100 voitures électriques pour équiper la région et les lycées.
Cette petite voiture électrique servira au LP2I comme voiture de service (apporter le courrier à la poste, faire une course, faire un déplacement localement, …). Le modèle reçu ne dispose que de 3 places avec une autonomie de 80 à 130 km suivant le pack de batterie choisi () préciser). Elle peut être acheté par un particulier au prix de 20 000 € environ mais un bonus de 5000 € est accordé pour les voitures électriques.
Les premiers essais aujourd’hui au LP2I avec les conditions enneigées actuelles semblent montrer une bonne tenue de route de cette petite voiture électrique.
La Mia électrique reçue le 31/01/2012 au LP2I, offerte par la région Poitou-Charentes (Photo LP2I)La Mia électrique du LP2I (Photo LP2I)
La Mia électrique du LP2I (Photo LP2I)
Premier essai de charge de la Mia électrique que l'on branche sur une prise standard (Photo LP2I)
La Mia 3 places, une petite voiture de 2m87 avec deux portes coulissantes (source : mia-voiture-electrique.com)
L'intérieur de la Mia en version 3 places comme celle du LP2I (Source : mia-voiture-electrique.com)
Pour plus d’informations sur les spécifications techniques de la Mia electric aller ici sur le site de l’AVEM.
L’AVEM et une association à but non lucratif pour promouvoir les véhicules électriques :
Association pour l’Avenir du Véhicule Electrique Méditerranéen.
Autre site bien documenté sur la Mia avec les différents modèles, les caractéristiques, les prix, le site voitureelectrique.net.
La Mia en version 3 places fait 2m87 de long et 1m84 de large (Source : voitureelectrique.net)
La Mia en version 4 places fait 3m19 de long et 1m64 de large (Source : voitureelectrique.net)
Enseignement basé sur l’étude de cas concrets et réels permettant d’aborder les aspects liés à la matière, à l’énergie et à l’information. Les problématiques choisies sont en rapport avec l’impact sur l’environnement et l’écoconception.
Les cas étudiés cette année en enseignement technologique transversal en classe de 1ère STI2D au LP2I :
– Le développement durable avec l’analyse d’extraits du film Home de Yann Artus Bertrand.
. Les articles sur le film Home rédigés par les élèves de la 1ère STI2D au LP2I.
– Les tours du World Trade Center :
. Le travail mené en classe sur le World Trade Center.
. Les articles sur le World Trade Center rédigés par les élèves de la 1ère STI2D au LP2I.
– La télévision :
. Le travail mené en classe sur la télévision.
. Le matériel audiovisuel choisi dans le cas réel étudié.
. La télévision LCD à LEDs.
. Les articles sur la télévision rédigés par les élèves de la 1ère STI2D au LP2I.
– L’automobile :
– L’énergie solaire et éolienne :
– Lee autres études de cas restent à définir.
– Autres articles :
. Présentation à des élèves de secondes.
. Diaporama de présentation de la filière STI2D aux élèves de secondes au LP2I.
Daniel Pers (professeur d’enseignement technologique transversal au LP2I)
Problématique de l’étude de cas sur les tours du World Trade Center
Sécurité dans les bâtiments de grande hauteur : les solutions utilisées dans le World Trade Center ont-elles été efficaces le 11 septembre 2011 ? Quelles étaient leur impact sur l’environnement ? Quelles sont les solutions retenues pour les nouveaux grattes-ciel ?
Plan de l’étude menée en classe
0) Analyse de documents et expérimentations
1) La structure porteuse des tours du WTC
2) L’impact
3) La tenue au feu
4) L’effondrement
5) Solutions pour optimiser la sécurité
6) Impact sur l’environnement des attentats du 11 sept.
7) Conclusion
Voici quelques éléments de l’étude.
0) Analyse de documents et expérimentations
Recherche par binômes d’éléments de réponse dans des documents fournis (5 docs) :
. doc 1 : Extraits d’un article de Wikipédia.fr sur le World Trade Center.
Plan d’un étage et système d’ascenceurs d’une tour du World trade Center (Source : Wikipédia.fr)
Plancher d’un étage du World Trade Center (Source : Wikipedia.fr)
. doc 2 : Article de CyberArchi.com : Quatre ans après le 11 septembre, les causes de l’effondrement.
. doc 3 : Article dans le magazine Sciences et Vie de septembre 2011 sur l’analyse de ce qui s’est probablement passé le 11 septembre 2001.
. doc 4 : Article du Monde.fr : Plus loin, plus haut : l’architecture après le 11-Septembre
. doc 5 : Publicité pour l’amiante dans un magazine de 1981.
– Réalisation de petites exériences simples.
. Expérience 1 : Analyse du comportement de la tour aux conséquences de l’impact, c’est à dire à la destruction partielle d’un étage. Réalisation d’une maquette simple d’une tour à structure métallique avec un jeu de construction (Géomag).
. Expérience 2 : Essais de stabilité d’une baguette de bois à une forte charge en compression :
contreventement, flambage.
. Expérience 3 : Analyse du comportement de la tour à l’impact. Essais d’impact d’une boule sur la maquette d’une tour.
1) La structure porteuse des tours du WTC
– Projection d’une vidéo sur les gratte-ciels (17 min)
Rrésistance au vent, résistance des poteaux à la compression, flambage et contreventement, performance de l’acier pour les structures porteuses, déformation et rupture en cas de surcharge, WTC le 11 sept 2001, résistance à l’impact d’un avion, résistance au feu, résistance à un séisme, fondations, avenir des gratte ciels.
http://www.youtube.com/watch?v=EL5UREj4R-M
2) L’impact
. Modélisation énergétique.
. Comparaison avec une rafale de vent.
. Conclusion : L’impact d’un avion le 11 sept 2001 était comparable (à préciser) à une très forte rafale de vent pendant 1 s. . La structure est conçue pour résister au vent fort : effort horizontal réparti qui fait fléchir la tour. . La structure était conçue pour résister à un impact d’avion à basse vitesse (le dixième de l’énergie du 11/09/01).
. Pourquoi les tours ont résisté ? Impact = assez faible énergie, dégâts localisés mais importants sur la structure porteuse, structure permettant le transfert des charges sur les poteaux intacts qui résistent car sur dimensionnés.
3) La tenue au feu
4) L’effondrement
. Pourquoi un effondrement généralisé aussi rapide et violent ? Analyse énergétique de la phase d’effondrement du WTC : L’énergie qui a permis l’effondrement du WTC est venue de l’énergie potentielle de pesanteur de la partie haute de la tour située au-dessus du crash de l’avion. Cette énergie s’est transformée en énergie cinétique. Cette énergie a permis la déformation des, matériaux et la destruction des tours. Elle s’est transformée au final en chaleur. La structure était conçue pour permettre une destruction par dynamitage du noyau central : solution très efficace !
5) Solutions pour optimiser la sécurité
– Analyse d’un article du Monde.fr sur l’architecture après le 11 sept :
Plus loin, plus haut : l’architecture après le 11-Septembre
. Evolution des normes de construction plus axées sur la sécurité : murs plus épais, plus de béton, alimentation doublée du système d’extinction d’incendie (Sprinklers), escaliers plus larges pour faciliter l’évacuation, escalier dédié aux pompiers, … Surdimensionnement et redondance.
. Normes contraignantes : surcoût de 3% à la construction, redonne confiance au marché.
– Projection d’une vidéo sur les pompiers des gratte-ciels (34 min)
http://www.youtube.com/watch?v=VlnPsivFFE8
. Recherches par binômes des solutions nouvelles proposées dans la vidéo pour optimiser la sécurité en cas d’incendie.
. Améliorer la conception en développant des outils CAO spécifiques aux incendies.
. Informer les pompiers de la situation (zones touchées par l’incendie, températures et durées, tenue de la structure porteuse, nombres de personnes présentes, …).
. Action automatique contre l’incendie : aspersion, ventilation, …
– Généralisation
. Acquérir et traiter des informations, transmettre des informations, commander des actionneurs (la partie opérative du système).
. Solutions technologiques : Informatique, électronique, électrotechnique, automatisme.
. Schéma fonctionnel du système présenté dans la vidéo:
. Observation d’une porte coupe feu du LP2I avec un électroaimant pour la maintenir ouverte et un ressort pour la fermer quand la centrale d’alarme détecte un incendie.
. Identification en pratique de quelques composants ou fonctions : un capteur de température, un relais, un afficheur LCD.
. Caractéristique de transfert d’un capteur de température analogique (Sortie = f(entrée)).
. Exemples de chronogrammes de signaux en sortie de capteurs de température, en sortie du traitement par comparaison avec un seuil, …
. L’électronique va prendre une place importante dans les bâtiments modernes (sécurité incendie, séismes, communications, …).
– Distribution d’un document de cours sur l’architecture fonctionnelle des systèmes :
Architecture fonctionnelle des systèmes (fichier Open Office).
Architecture fonctionnelle des systèmes (fichier pdf).
6) Impact sur l’environnement des attentats du 11 sept.
– Coût des dégâts très importants pour les assurances, pour la ville, pour l’état, pour la société.
– Gestion des décombres : . 300 000 tonnes de déchets (+ poussières et fumées).
. Seul l’acier a été recyclé (très loin en Asie).
. Transport des déchets non recyclables dans un lieu proche. Création d’un parc sur les déchets.
. Nombreuses personnes gravement malades à cause de l’exposition à des vapeurs et des poussières toxiques.
– Nouveaux bâtiments avec nouvelles normes :
. Plus de béton (processus de fabrication énergivore, non recyclable), plus d’espace pour la sécurité, plus d’électronique (industrie à fort impact et déchets peu recyclable), … plus d’impact sur l’environnement pour une même surface habitable.
. Moins de matériaux nocifs comme l’amiante.
. Moins d’accidents couteux liés à un incendie ou à un séisme (bâtiments détruits, blessés, faillites, …), …
7) Conclusion
– La conception de la structure porteuse a résister à l’impact d’un avion et a permis l’évacuation de 98% des pers. le 11 sept.
– La mauvaise tenue au feu de la structure, le manque d’informations disponibles pour les sinistrés et pour les pompiers, … ont causé l’effondrement et la plupart des morts.
– L’impact sur l’environnement a été important.
– Les nouvelles normes de construction améliorent la sécurité mais augmentent l’impact sur l’environnement.
– Les nouvelles technologies de lute contre les incendie augmenteront encore l’impact sur l’environnement.
Notre société ne semble pas prête à abandonner la construction de gratte ciels et ne semble pas vouloir limiter l’impact sur l’environnement des normes de sécurité.
Autres documents utilisés en classe
– Evaluation formative sur le World Trade Center :
Format Open Office : Eval formative WTC (a completer)
Format pdf : Eval formative WTC (a completer)
– Evaluation sommative sur le World Trade Center :
Format Open Office : Eval Som 1 (a completer)
Format pdf : Eval Som 1 (a completer)
Les corrections sont disponibles ci-dessous (.zip avec fichiers en .doc et en .pdf) :
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Charte inspirée de la charte du Lycée Pilote Innovant International.
Après avoir étudié le film Home de Yann Arthus Bertrand sur le dévelopement durable, nous avons étudié le World Trade Center, notamment l’efficacité des solutions pour assurer la sécurité des bâtiments de grande hauteur dans le cas des attentats du 11 septembre 2011 (résistance de la structure porteuse à l’impact d’un avion, résistance au feu, évolution des normes de construction, ompact environnemental, …).
La troisième étude a portée sur la télévision avec comme problématique :
Quelles sont les solutions actuelles des constructeurs pour proposer des
télévisions compétitives tout en réduisant leur impact sur
l’environnement ?
Le plan retenu pour cette étude de cas est le suivant :
1) Présentation du cas étudié
2) Synthèse des exigences issues du cahier des charges
3) Choix du matériel (+ exposés)
4) Analyse fonctionnelle, compétitivité et impact environnemental
5) Consommation d’écrans : mesures et analyse
6) Analyse technologique des constituants d’un écran LCD avec rétroéclairage à tubes (CCFL)
7) Rétroéclairage à LED
8 ) Mise en œuvre d’un rétroéclairage à LEDs et de sa commande à microcontrôleur (programmation)
On est donc parti d’un cas concret réel correspondant au choix de matériel audiovisuel performant, compétitif, avec un faible impact environnemental, notamment en termes de consommation électrique. Un cahier des charges a été donné aux élèves.
Chaque élève a rédigé plusieurs articles sur ce blog , pour présenter le matériel qu’il choisirait avec le cahier des charges donnée, pour rendre compte du travail fait en classe, …
Vous trouverez aussi des articles rédigés par M Pers (professeur enseignement technologique transversal) :
. le matériel choisi dans le cas réel étudié,
. la télévision LCD à LEDs.
Télévision LCD 3d (LG 32LW4500 sorti en avril 2011) retenu dans le cas réel étudié à partir d'un cahier des charges donné. (Source : erenumerique.fr)
Voici les principaux documents utilisés cette année en classe de première au LP2I pour cette étude de cas sur la télévision. Ce sont ici des versions pdf de documents, à compléter éventuellement par l’élève (en version papier généralement). Les versions Open Office sont disponibles dans le fichier zippé à la fin.
Une correction est distribuée aux élèves après la synthèse de chaque activité. Ces corrections sont disponibles par mail.
Materiel retenu dans le cas reel 091111
TP Mesures conso ecrans 211111
Eval Form 3 Analyse fonct Compet Impact (a completer)
Eval Form 4 Conso decodeurs en veille (a completer)
Eval Form 5 TV 42 CCFL (a completer)
Etiquette energetique (Ere numerique)
Travail fait en classse 140112
Docs Open Office Television LP2I 150112 (a completer) = dossier .zip avec les documents précédents en version Open Office.
Voici une vidéo (en anglais) qui montre le démontage d’une télévision LCD à LED dont l’écran a été cassé lors du transport. Cette vidéo permet de voir les différents éléments constituants d’une télévision, notamment, l’alimentation, la carte de traitement numérique des informations, les haut-parleurs, l’écran LCD avec son interface, le rétroéclairage à LEDs avec les filtres optiques et le guide de lumière, … et beaucoup de vis (qui compliqueront le recyclage).
Cette vidéo est issue de podcasts hebdomadaires sur la haute définition appelés HD Nation diffusés sur la web TV Revision3 basée à San Francisco (Etats Unis).
Un peu de vocabulaire en anglais :
. dammaged = endommagé
. chips = composants (montés en surface)
. power supply = alimentation
. port = interface
. output = sortie
. network = réseau
. tuner = récepteur radio
. removal = enlèvement
. flat pannel = écran plat
. screws = vis
. lighting système = système d’éclairage
. light guide = guide de lumière
. to diffuse = diffuse
. layer = couche
. edge = côté
. to turn on and off = faire une commutation marche arrêt
. dimming = atténuation
. LCD : Liquid Cristal Display
. LED : Light Emitting Diode
. TFT : Thin Film Transistor
La technologie des LEDs a été abordé en Physique et en Enseignement technologique transversal.
Une LED CMS (composant Monté en Surface) de faible puissance vue au microscope. (photo LP2I)
Une LED jaune allumée (à puissance réduite) et la même Led éteinte. C'est la puce qui définit la couleur de la lumière émise, pas le boitier qui est transparent ici. (Photo LP2I)
Un TP est prévu sur la commande du rétroéclairage à LEDs d’un écran LCD 2×16 caractères avec un microcontrôleur programmé en langage C.
– La structure porteuse du LP2I présentée par Marc.
Marc (1ère STI2D) explique comment la dalle en béton s'appuie sur des poutres des poutres, en appui elles-même sur des poteaux (Photo LP2I).
Marc montre le pont roulant et explique comment et pourquoi il est accroché sur le dessus des poutres en béton, ce matériaux devant travailler en compression plutôt qu'en traction. (Photo LP2I)
– La télévision LCD présentée par Brice et Edouard.
Brice et Edouard (1ère STI2D) expliquent à des élèves de seconde pourquoi la consommation de la télévision est la même que l'image soit un fond blanc ou noir. (Photo LP2I)
Un écran LCD de PC 17 pouces. Un des deux tubes fluorescents assurant le rétroéclairage est démonté. (Photo LP2I)
L'alimentation des tubes fluorescents d'un écran LCD de PC. (Photo LP2I)
Le tube fluorescent d'un écran LCD de 15 pouces d'un PC portable. Son circuit d'alimentation derrière. (Photo LP2I).
Rétoéclairage d'un écran de PC. On voit à gauche l'influence d'une feuille de plastique (absente à droite) qui concentre la lumière vers l'avant pour améliorer le rendement luminaux. (Photo LP2I)
– Le blog de la STI2D au LP2I présenté par Artur et Brandon.
Artur et Brandon (1ère STI2D) présentent des articles écrits et publiés par les élèves de la classe sur le blog de la STI2D au LP2I. (Photo LP2I)
Lors d’une journée consacrée à l’orientation, les élèves de la classe de 1ère STI2D ont présenté leur filière aux élèves des classes de secondes du LP2I vendredi 6 janvier. Un diaporama avait été préparé en commun à partir des idées des élèves, avec l’aide de M Pers (professeur d’enseignement technologique transversal) pour la mise en forme.
Voici les diapositives présentées :
Lien vers le diaporama présenté par les élèves (format Open Office Impress) : Diaporama STI2D au LP2I du 6 déc 2012
Je viens d’activer de nouvelles fonctions pour ce site (des plugins), notamment :
– L’éditeur de texte utilisé pour rédiger les articles contient maintenant des barres d’outils étendues permettant de gérer les polices de caractères, les tableaux, …
– La possibilité d’éditer des équations ou de créer des graphiques à partir de la syntaxe LaTex (très utilisée par mon collègue Baptiste à l’IUT de Chatellerault 😉 ).
Exemple d’équation possible (une simple fraction ici) :
[latexpage]
\[
A=\frac{N_1-N_2}{M_1-M_2},
\]
Exemple de graphique avec ici z = cos(x).cos(y)
\begin{tikzpicture}
[+preamble]
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=newest}
[/preamble]
\begin{axis}
\addplot3[surf,domain=0:360,samples=40] {cos(x)*cos(y)};
\end{axis}
\end{tikzpicture}
Lancement réussi de la mission vers Mars.
Décollage le 26 nov à 16h02 de la fusée Atlas avec le robot MSL à son sommet (source : nasa.gov)
Après le décollage à 16h02 de la Floride, le lanceur a été mis en orbite terrestre, puis le robot MSL Curiosity s’est séparé de son lanceur à 16h45 en direction de Mars. Arrivée prévue sur Mars le 6 août 2012.
Séquence du décollage, de la mise en orbite terrestre, puis de l’injection vers Mars :
Vidéo sur youtube de la séparation avec le lanceur
Le robot est accroché derrière le module de croisière dont on voit les panneaux solaires depuis une caméra embarquée sur le lanceur. L’ensemble tourne sur lui-même. D’où une ombre qui se déplace en tournant également.
Après séparation, le voyage durera 8 mois et demi avec 3 corrections de trajectoire avec des petits moteurs (fusées). Pour le moment, le module de croisière vole sans ses moteurs. Il n’est plus attiré par la terre mais par le soleil.
Voyage vers mars (source : Wikipedia)
Beau succès pour la Nasa pour sa mission la plus ambitieuse de ces dix dernières années. Le budget total de la mission MSL est actuellement de 2,5 milliard de dollars. La France participe avec deux appareils scientifiques embarqués dans le robot.
La NASA a reporté le décollage de la mission vers la planète Mars au samedi 26 novembre à 16h02 (heure française) à cause d’un problème de batterie défectueuse du lanceur.
Le site de wikipedia présente bien la mission MSL à partir d’informations de la NASA.
Le site de la Nasa est très complet sur cette mission MSL, mais en anglais.
Des techniciens travaillant sur le robot MSL Curiosity (source Nasa.gov)
Le robot MSL Curiosity et sa caméra Laser (source : Nasa.gov)
Vidéos de présentations (version courte de 4 min et version longue de 11 min).
Source = Nasa.gov
La NASA diffuse aussi des informations sur sa web TV, telles que le lancement, en direct et en HD sur NASA TV.
Le CNES (France) est impliqué avec plusieurs instruments embarqués sur le robot MSL. Son site a l’avantage d’être en français.
D’autres sources d’informations :
Le site enjoyspace.com de la cité de l’espace à Toulouse.
Le site planete-mars.com.
. Voir la TV, donc voir des images avec du son.
Contraintes :
Compatible HD (1920 x 1080), suivant les images reçues.
Compatible 3D.
. Recevoir les chaînes gratuites de la TNT.
Contraintes :
Compatible avec les chaines en HD.
Pas de réception en hertzien (antenne râteau).
Pas de réception par Internet.
Solution : Réception par satellite avec antenne satellite.
. Entrées pour des périphériques multimédias.
Contraintes :
Compatible HD.
Prises USB et HDMI.
. Faible encombrement :
Solutions : Ecran de taille moyenne (dimension standard = 32 pouces = 81 cm environ).
Antenne satellite : autre que parabole.
. Faible consommation électrique : solution = ?
. Faible impact sur l’environnement.
. Prix compétitif.
. Design : Esthétique notamment.
Démarche : Dans un premier temps on dégage les exigences les plus contraignantes pour faire un premier choix. Ensuite on choisit en fonction des autres contraintes, notamment le prix doit rester compétitif (rapport performances / prix).
– Principales exigences :
. Compatible HD (1920 x 1080) et 3D.
. Faible encombrement (mais recul max = 3 m environ).
– Solutions et choix :
. Choix = écran de taille moyenne : dimension standard = 32 pouces = 81 cm environ.
Ecran de taille inférieure à 32 pouces (env. 81 cm) : mauvais rapport qualité prix, peu adapté à un recul de 3 m, peu de modèles 3D.
. Les écrans 3D en 32 pouces sont tous HD (avec HDMI et USB).
. Technologies 3D
Stéréoscopie : L’écran affiche une image pour l’œil droit et une autre pour l’œil gauche. Le cerveau reconstitue une image en « 3D ».
3D active : L’écran diffuse alternativement les images G et D, à une fréquence de 50 Hz. Le téléspectateur regarde avec des lunettes spécifiques où chaque verre est alternativement transparent ou opaque, en synchronisme avec la TV. La TV doit émettre un signal (radio ou infra rouge) de synchronisation que les lunettes doivent recevoir. Les lunettes utilisent la technologie LCD. Prix des lunettes 50 à 100 € l’unité.
3D passive : L’écran diffuse simultanément les images G et D, à une fréquence de 50 Hz, en les entrelaçant une ligne sur deux. La résolution verticale (nombre de lignes) de chaque image doit être divisée par deux par la TV pour partager la résolution de l’écran. Pour pouvoir séparer les images avec des lunettes, chaque image a une polarisation différente. Les lunettes peuvent être fabriquées simplement avec des verres (ou du plastique) polarisés comme les images reçues (différemment pour chaque œil). Ce sont des lunettes beaucoup moins chers (de 2 à 8 euros l’unité), moins lourdes, moins fatigantes (pas de scintillement), … mais la résolution verticale est divisée par deux.
Choix pour le cas étudié (usage familial occasionnel et non home cinéma) : 3D passive.
. Choix d’un modèle de TV sur lcd-compare.com :
Philips et LG sont leaders sur cette technologie 3D passive. Tous les modèles satisfont aux exigences du cdc : compatibles HD, 3D, HDMI, passerelle multimédia via USB, faible épaisseur.
Consommation électrique :
Elle n’est pas toujours spécifiée de manière comparable entre les modèles car elle dépend du mode d’utilisation : conso. max, conso. en marche, conso. en mode éco., conso. en veille. Tous ces modes sont à préciser.
Des tests sur des sites spécialisées permettent parfois d’avoir des valeurs mesurées.
La consommation en marche (utilisation standard à préciser) des différentes TV 3D en 32 pouces proposées par Philips et LG est comprise entre 47 W et 58 W voire 70W d’après certains tests.
Les modèles Philips semblent être les plus économes (47 W).
La consommation en veille varie de 100 mW pour LG à 150 mW pour Philips.
Le modèle Philips 32PFL7606H coûte 593 euros (frais de port inclus pour tous les prix donnés).
Modèle le moins cher = LG 32LW4500 à partir 475 euros (fdp inclus).
C’est le modèle retenu dans le cas réel étudié :
Télévision LG 32LW4500 achetée 585 euros – 200 euros (offre LG) = 385 euros en sept. 2011 !
LG 32LW4500 : TV 3D 81 cm (Source : ecranlounge.com)
Cette offre de remboursement a été déterminante pour le choix de ce modèle :
le modèle équivalent sans la 3D, le LG 32LV4500, coûtait 440 euros soit 65 euros plus cher !
LG souhaite promouvoir sa technologie 3D passive pour peser sur ce nouveau marché.
Notons que la consommation de ces modèles est comparable à celle des télévisions 32 pouces d’entrée de gamme (moins de 450 euros par exemple), qui ne satisfont pas au cdc :
la consommation en marche varie de 39 W à 80 W (donc du simple au double tout de même) et varie de 100 mW à 300 mW en veille.
En ce qui concerne les télévisions en technologie 3D active, ce sont Samsung, Sony et Toshiba qui sont leaders. Leurs télévisions 3D en 32 pouces 3D actives ont une consommation en marche comprise entre 54 W et 59 W. En veille on varie de 200 mW à 300 mW. On obtient des consommation comparables aux modèles équivalents en technologie 3D passive.
Une analyse de l’efficacité énergétique des télévisions et de leur impact sur l’environnement sera faite de manière plus précise ultérieurement.
Décodeur satellite CGV premio sat HD-W (source : cgv.fr)
– Principales exigences :
. Opérateur satellite gratuit pour les chaînes gratuites de la TNT.
. Enregistrement en HD sur support externe.
– Solutions et choix :
. Opérateurs : TNT Sat, Fransat, …
. Choix opérateur : TNT Sat car décodeurs un peu mieux distribués.
. Choix décodeur : CGV premio sat HD-W.Compatible TNT HD, y compris en enregistrement sur support USB, avis positifs sur Internet, bonne réputation de la marque CGV (conception française), …, parmi les moins cher : environ 200 euros (153 euros le modèle d’expo acheté sur Internet en aout 2011). Produit peu disponible en ce moment. Remplacement possible par Simba HD vers 220 euros.
– Principale exigence : faible encombrement et discrète.
– Solutions et choix :
. Technologie : Antenne satellite plate pour limiter l’encombrement et la pollution visuelle.
. Choix : Neovia VH300 car pas chère, environ 100 euros, bien distribuée, avis positifs sur Internet, dimensions réduites de 535 x 288 x 89 mm.
Elle a aussi un assez bon gain de 32.5 dBi environ. C’est le principal paramètre habituellement retenu pour définir l’aptitude de l’antenne à obtenir un signal de qualité (exploitable par le décodeur) en sortie. Pour une parabole, le gain augmente avec son diamètre.
Une antenne parabolique de 60 cm de diamètre (dimension standard d’une petite antenne) coûte environ 40 euros, sont gain est d’environ 36 dBi, donc sensiblement meilleur que l’antenne plate choisie.
Cette antenne est en fin de vie car Neovia a fait faillite. Son remplacement est possible par une nouvelle antenne encore un peu plus plate (566 x 300 x 65), avec un gain de 34,5 dBi :
Antenne plate Selfsat H21D pour environ 90 euros.
Là encore, par rapport à une parabole de 60 cm cette antenne plate est beaucoup plus cher et un peu moins performante.
Selfsat H21D (source : i-do-it.co.kr/fr)
Merci à M Hilairet qui a travaillé à la MATICE sur la plateforme Blogpeda.ac-poitiers.fr. Son aide m’a été très utile pour la création de ce blog pédagogique.
