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Construisez un système de pollinisation

Fabriquez un système de pollinisation qui pourrait aider les astronautes à faire pousser des plantes comestibles dans l'espace.

Niveau scolaire

De la maternelle à la 2e année

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

Nous nous préparons à aller sur la Lune et, un jour, sur Mars, alors nous devons mieux comprendre comment faire pousser des plantes comestibles pour se nourrir dans l'espace et sur d'autres planètes.

Certaines plantes ont besoin d'être pollinisées pour produire des fruits ou des légumes. Le vent peut transporter le pollen d'une plante à une autre. Des insectes et des oiseaux aussi : quand ils se posent d'une fleur à l'autre, ils transfèrent le pollen entre les fleurs. Le bourdon, par exemple, est un excellent pollinisateur, car il va jusqu'au milieu de la fleur.

Dans l'espace, il n'y a ni vent, ni insectes, ni oiseaux. Des scientifiques canadiens essaient de trouver comment faire pousser des fruits et légumes frais et aussi des céréales dans l'espace pour nourrir les astronautes. Il faudrait des systèmes pour polliniser les plantes qu'ils feront pousser dans leur vaisseau spatial ou sur d'autres planètes.

Identifier

La pollinisation, qu'est-ce que c'est et comment est-ce que ça fonctionne? La pollinisation, c'est quand les graines de la partie mâle d'une fleur vont sur la partie femelle d'une autre fleur. La partie femelle sera alors fertilisée, c'est-à-dire que la fleur produira donc un fruit. Sans pollinisation, il n'y a pas de fruits ou de plantes.

Des scientifiques essaient de voir comment des technologies, comme des robots ou l'intelligence artificielle, peuvent aider à la pollinisation dans l'espace.

Gardez à l'esprit que les plantes peuvent se polliniser seulement si elles sont de la même espèce. La plupart du temps, une plante ne peut pas se polliniser elle-même : il faut plusieurs plantes qui se pollinisent les unes les autres. C'est ce qui s'appelle « pollinisation croisée ». Votre défi sera de concevoir un système de pollinisation pour aider les scientifiques à trouver des façons de faire pousser des plantes comestibles dans l'espace.

Matériel suggéré

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 de pliage de carton. (Source : ASC.)

Faire un remue-méninges

Mécanismes simples

  • Quels sont les différents types de mécanismes simples?
  • Quelles sont les différences entre les mécanismes simples et les mécanismes complexes?
  • Pensez à des fois où vous auriez vu des mécanismes simples en action. Vous rappelez-vous où c'était? Par exemple, sur un chantier de construction, dans un port, dans un atelier de mécanique.
  • Quelles sont les ressemblances et les différences entre les mécanismes simples et les mécanismes complexes?

Pollinisateurs

  • Les pollinisateurs, qu'est-ce que c'est?
  • Pourquoi sont-ils importants? Que font-ils?
  • Quand on fait un pique-nique, on apporte toute la nourriture qu'on va manger. Est-ce que les astronautes peuvent faire la même chose quand ils partent en mission spatiale? Imaginez qu'il faut planifier toute la nourriture pour un voyage de trois mois ou plus et l'entreposer à bord de votre véhicule? Qu'est-ce que vous apporteriez?
  • Comment pouvez-vous produire du vent ou reproduire le processus de pollinisation à l'aide de technologies, comme des robots?
  • Quand les astronautes sont en mission spatiale pendant longtemps, ils veulent manger autre chose que simplement de la nourriture déshydratée. Mais un potager dans l'espace, ça demande beaucoup d'attention. Et les plantes doivent être pollinisées. Il faut donc trouver un moyen de faire pousser des plantes comestibles sans les pollinisateurs qu'il y a sur Terre. Est-ce que des robots pourraient aider à la pollinisation?
  • Qu'est-ce qui pourrait reproduire la pollinisation que fait l'insecte ou l'oiseau? Est-ce qu'on peut développer un système qui permettrait de transférer le pollen d'une fleur à l'autre?

Sélectionner

Après votre remue-méninges, choisissez l'idée qui vous semble la meilleure et essayez de la dessiner sur du papier. Identifiez les caractéristiques importantes. Comment allez-vous choisir les matériaux que vous utiliserez?

Faire un prototype

Exemple d'un système de pollinisation créé par des élèves. (Source : ASC.)

Construisez un système de pollinisation avec des mécanismes simples.

  1. Décidez des mécanismes que vous souhaitez utiliser pour que votre système de pollinisation puisse être en contact avec chaque plante/fleur (poulie, levier, roue et essieu, cale, plan incliné et vis).
  2. Construisez votre système pour polliniser vos fleurs. Décidez de la distance entre vos plantes.
  3. Quels matériaux pourraient servir à polliniser les fleurs? Est-ce que votre système pourra atteindre toutes les fleurs?
  4. Une fois que vous avez fini de construire votre système, assurez-vous qu'il est stable. Vous devrez peut-être le renforcer avec des supports pour qu'il ne tombe pas.

Tester

Revoir

Communiquer

Avez-vous créé un système génial pour la pollinisation dans l'espace que vous aimeriez montrer à l'ASC? Demandez à un adulte de publier une photo dans les médias sociaux et de mentionner l'ASC. On ne sait jamais, un véritable astronaute pourrait voir votre création!

Approfondir

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