Allo, module HALO!
En utilisant un processus de conception en ingénierie, pense à un module capable d'accueillir deux astronautes dans la station Gateway et construis-le avec du carton, des bouteilles de plastique et d'autre matériel à ta disposition. Ton module doit permettre aux astronautes d'accomplir quatre tâches importantes tout en maintenant un équilibre positif entre le travail et leur vie personnelle. Cette activité peut être réalisée seul ou en petits groupes.
Version textuelle de l'infographie Processus de conception en ingénierie
Processus de conception en ingénierie
- Problème ou défi
- Définis le problème
- Identifie les contraintes et défis de conception possibles
- Remue-méninges pour penser à plusieurs solutions au problème
- Sélectionne la solution la plus prometteuse
- Prototype la solution
- Teste et évalue ton prototype
- Revois ton prototype afin de l'améliorer
- Communique ta solution
Infographie intitulée « Processus de conception en ingénierie ». (Source : Agence spatiale canadienne [ASC].)
Définir
Les astronautes disposeront d'un espace très limité pendant leur séjour dans la station Gateway. Les deux astronautes habiteront dans le module HALO (module d'habitation et de logistique). Ils devront réaliser des expériences scientifiques, diriger la station, manger, se reposer, et faire de l'exercice dans un espace qui ne sera pas plus grand qu'un petit autobus scolaire.
Pour en savoir plus sur le rôle du Canada dans le projet de la station Gateway.
Identifier
Où est-ce que les astronautes vont dormir, manger et travailler quand ils seront à la station Gateway? Tu vas créer ton propre module HALO : que vas-tu mettre dedans? Fais une liste de tes « besoins » et de tes « souhaits » comme si tu étais un astronaute à la station Gateway pour une mission scientifique. Tu n'auras pas beaucoup de place pour tout et tu dois décider ce qui est le plus important pour les astronautes dans leur habitacle.
Matériel suggéré
- Du carton ou du papier construction.
- Des attaches (élastiques, pince-feuilles, cure-pipes, ficelle, ruban adhésif, colle ou colle maison).
- Des ciseaux ou un couteau utilitaire.
- Pistolet à colle chaude (facultatif).
- Papier quadrillé ou papier ordinaire.
- Ce que tu as sous la main et qui peut être réutilisé comme matériel : p. ex. bouteilles en plastique, boîtes d'œufs, pailles, bâtonnets de bois, petites brindilles, pierres.
- De la peinture de diverses couleurs ou du papier de couleur, des crayons de couleur, des crayons à mine, des marqueurs, du papier d'aluminium ou tout autre matériel pour donner à ton module HALO un aspect génial!
Version textuelle de l'infographie de quelques techniques de découpage et pliage de carton
Quelques techniques de découpage et pliage de carton
- Collerette
- Renfort en L
- Languettes
- Fente + fente
- Fente + languette
- Ficelle
Quelques techniques de découpage et pliage de carton. (Source : ASC.)
Faire un remue-méninges
Quelle est la différence entre la vie sur Terre et la vie dans l'espace? Pense à ta vie quotidienne. Comment changerait-elle à bord de la station Gateway et du module HALO? Quel sera l'effet de l'absence de gravité dans l'espace sur ta conception de projet? Pourrais-tu utiliser le manque de gravité pour maximiser l'espace dans le module HALO? Quelles sont les limites de la vie dans l'espace? Discute des réponses à ces questions et propose quelques solutions.
Selon toi, quelles composantes devrait avoir le module HALO pour que les astronautes puissent travailler et être heureux? Détermine si ces composantes sont un « besoin » ou un « souhait ».
| Numéro | Besoins | Souhaits |
|---|---|---|
| 1 | - | - |
| 2 | - | - |
| 3 | - | - |
| 4 | - | - |
| 5 | - | - |
| 6 | - | - |
| 7 | - | - |
| 8 | - | - |
Exemple de module HALO et de ses composantes, vu de face et de côté. (Source : ASC.)
Sélectionner
Comment vas-tu intégrer tous les besoins des astronautes dans ton idée de module? Quels compromis devras-tu faire? De quoi as-tu besoin pour vivre et survivre dans l'espace? Qu'est-ce qu'on peut laisser tomber?
Avec la liste de la dernière étape, peux-tu identifier les quatre sections essentielles du module HALO pour les astronautes?
| Numéro | Sections essentielles du module HALO |
|---|---|
| 1 | - |
| 2 | - |
| 3 | - |
| 4 | - |
Faire un prototype
- Fais un croquis ou un dessin de ta version de l'intérieur du module HALO. Peux-tu utiliser des flèches sur ton schéma pour aider à indiquer les quatre sections essentielles?
- Rassemble une variété d'objets recyclables à utiliser comme matériaux de construction. Peut-être pourras-tu trouver une boîte, du carton ou des bouteilles en plastique transparent dans le bac de recyclage? Jette un coup d'œil aux techniques de découpage de carton suggérées (ci-dessous) pour t'aider à donner vie à tes idées et à apprendre comment fabriquer un prototype en carton.
- Quelle sera la forme de ton module HALO? Le vrai module HALO sera un cylindre, autrement dit, comme un tube. Pourquoi certaines formes sont-elles meilleures que d'autres?
- Trouve des endroits dans ton module HALO pour tes « besoins » et tes « souhaits » et n'oublie pas d'utiliser ta liste des sections essentielles.
- Sois créatif et ajoute des détails à chaque section pour la rendre unique et la faire correspondre au dessin que tu as fait plus tôt.
- Ajoute des étiquettes à ton module HALO pour aider à identifier chaque section essentielle.
- Mesure la longueur et la largeur de ton module HALO en utilisant des unités non standard (p. ex. cure-dents, trombones, pièces de 5 cents) ou des unités standard.
Tester
Comment peux-tu t'assurer qu'il y a de la place pour toutes les sections essentielles? Que peux-tu faire pour que deux astronautes puissent se déplacer en toute sécurité dans le module HALO? Penses-tu que ton module HALO résistera au voyage dans l'espace, se mettra en orbite et fera le tour de la Lune sans que les objets à l'intérieur causent des dommages?
Revoir
Examine attentivement ton prototype pour trouver des moyens de l'améliorer.
- Quels changements faudrait-il apporter pour accueillir plus d'astronautes?
- Que se passe-t-il en cas d'urgence médicale?
- Que feront les astronautes s'ils subissent un bris mécanique ou ont un autre problème grave?
- Comment des modules supplémentaires seront-ils ajoutés?
- Comment le module HALO sera-t-il alimenté en électricité?
Communiquer
- Fais une visite guidée de ton module HALO. Dis ce que serait une journée typique dans la vie des astronautes à bord.
- Quelles sont les sections essentielles de ton module HALO? De quelle section es-tu très satisfait?
- Si tu devais fabriquer un nouveau module HALO, que ferais-tu de différent?
- Fais part de ton projet à l'ASC. Demande à un adulte de partager une photo de ton projet sur les médias sociaux et d'étiqueter l'ASC. On ne sait jamais, un astronaute ou ingénieur pourrait voir ta création!
Approfondir
- Utilise des Lego pour construire ton module HALO, un modèle de la station Gateway ou un exemple de la façon dont des vaisseaux spatiaux peuvent s'amarrer ou des modules spatiaux peuvent être ajoutés.
Renseigne-toi sur les machines simples et ajoute un peu d'automatisation à ta construction avec du carton.
Note aux éducateurs : Les jeunes peuvent utiliser un logiciel ou une application comme Scratch, TinkerCad ou autre pour concevoir leur module HALO.
- Écris un poème, une chanson, une histoire ou une pièce de théâtre ou crée une bande dessinée sur ta vie à bord du module HALO.
- Inspire-toi de livres pour concevoir l'habitat spatial le plus original que tu peux imaginer. Tu peux y ajouter autant de « besoins » et de « souhaits » que tu le veux!
- Essaye d'imiter l'apesanteur avec un sèche-cheveux et une balle de ping-pong ou examine comment les objets se déplacent dans l'eau.
- Joue le rôle d'un astronaute et fais comme si tu vivais à bord du module HALO. Tu peux aussi imaginer que tu dois effectuer sortir dans l'espace, à l'extérieur de la station Gateway.
Liens avec le programme pédagogique
- Mathématiques :
- Mesures
- Mesures non standard
- Mesures standard
- Mesures
- Souhaits/besoins
- Diagrammes, croquis et cartographie
- Créativité, pensée critique et résolution de problèmes, communication, collaboration
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