Une extraordinaire aventure vécue par un petit groupe de lycéens de Jean-Monnet : faire voler des expériences scientifiques en apesanteur.

Rappel en texte et video de ce qu’est le projet parabole du CNES :

Chaque année, le Centre National d’Études Spatiales (CNES) lance un appel d’offre pour le projet Parabole des lycéens : les élèves doivent proposer des
expériences scientifiques réalisées en pesanteur normale, mais dont les résultats seraient intéressants à comparer à ceux obtenus en apesanteur. Si leur projet est sélectionné (3 lycées par an), tout le groupe se rend à Mérignac durant une petite semaine, dans les locaux de Novespace, pour installer les expériences à bord de l’Airbus A310 0G de Novespace.
Dans cet avion, grâce à des manœuvres spécifiques permettant une trajectoire formant une succession de paraboles, il est possible de vivre 31 fois 20 secondes d’apesanteur (encadrées par 62 fois 25 secondes environ d’hyperpesanteur : 1,8g). Enfin, 1 à 2 personnes (majeures) du groupe réalisent les expériences en apesanteur

Deux videos présentent égaiement le projet :
- Teaser réalisé par Florian Sanchez, élève en BTS au lycée Jean-Monnet de nos élèves au début du projet : https://www.dailymotion.com/video/x7uvwp8
- Reportage : https://vimeo.com/546053889/2ff1062e41

Dans ces vidéos, vous avez eu un aperçu de notre châssis en bois, qui nous a permis d’adapter nos expériences à l’avion zéro, châssis qui est le modèle en taille réelle des racks fixés dans l’avion zéro G et sur lesquels tout doit être solidement arrimé.

Étapes du projet et zoom sur 2 expériences : le réchauffement thermique de la main suite à un choc thermique froid et la catalyse enzymatique.

ÉTAPE 1 : choix des expériences - stratégie et protocole expérimental
Nous avons notamment choisi de travailler sur le réchauffement (ou refroidissement) de la main car ce paramètre pourrait être modifée en apesanteur car le sang circule moins dans les extrémités dans cette condition ; nous avons opté de faire la mesure par caméra thermique et une évolution est mesurable en 20 secondes !
De même pour la catalyse enzymatique, nous partions du principe qu’elle serait plus rapide, l’absence de pesanteur pouvant impliquer une plus grande liberté pour l’enzyme et donc plus de rencontres avec le substrat ; l’étude de la vitesse de la catalyse serait faite via la mesure du taux d’O2 par exao.

ÉTAPE 2 : adaptation des expériences au vol Zéro G
Pour cette étape, nous avons dû répondre aux mêmes exigences que n’importe quelle expérience embarquée à bord de l’avion zéro G et sommes accompagnés par un ingénieur de Novespace extrêmement exigent sur les consignes de sécurité : tout doit être, non solidement attaché avec du matériel homologué, mais aussi être pesé et ne pas présenter de risques chimiques, thermiques et électriques ; bien sûr toute fuite de liquide est proscrite. Ainsi, par exemple, nous n’avons pas pu utiliser des pains de glace dont la composition est inconnue, nous avons eu une dérogation spéciale car notre bouteille congelée était à une température inférieure à 4°, nous avons dû assurer l’étanchéité de nos bioréacteurs et les placer dans un rack étanche, et bien sûr consciencieusement attaché tous les nombreux fils électriques associés à l’EXAO.
Nos adaptations ont été validées par Novespace ainsi que le 8 mars 2021, l’intégration de nos expériences sur les racks du CNES !

ÉTAPE 3 : étude de la reproductibilité, répétabilité et significativité optimale
Il a fallu optimiser les conditions pour avoir une reproductibilité maximale ; par exemple pour le réchauffement de la main, il faut changer de main entre chaque répétition, ce qui permet de laisser le temps à la main testée de revenir à sa température de départ et finalement nous avons utilisé 2 bouteilles stockées dans une glaciaire avec de nombreux pains de glace.
Pour l’expérience enzymatique, nous sommes partis d’une enzyme toute neuve, stockée dans les meilleures conditions, et pesée sur une balance de précision. Nous avons également utilisé le tampon spécifique de l’enzyme, pour une efficacité maximale.
Pour la significativité des résultats, il était évident qu’il serait possible de faire éventuellement de nombreuses mesures en 1g, mais l’expérience dans l’avion ZéroG étant unique, il fallait organiser les expériences le plus précisément possible pour répéter au maximum chacune, tout en sachant que les résultats ne seraient qu’informatifs.

ÉTAPE 4 : réalisation des mesures en 1G
Avec les 4 volants potentiels, 2 jeunes, Marie Péquignot et moi-même, sur les trois jeudis précédant le jour du vol, nous avons réalisé les expériences en pesanteur normale (1G) dans les mêmes conditions de temps et d’organisation du vol, en utilisant notre châssis en bois.

ÉTAPE 5 : réalisation du vol en zéro G
C’est malheureusement pour cette étape que seules Marie Péquignot et moi-même ont été autorisées à partir à Mérignac. Nous avons réalisé nos expériences en apesanteur ! et à part un problème de chaufferette, tout s’est bien passé.

ÉTAPE 6 : analyse et communication des résultats
Nous avons analysé les résultats : V. en bas de cet article les données pour les deux expériences rappelées ici.
Nous avons réfléchi aux conclusions, et échafaudé de nouvelles hypothèses à partir desquelles proposer les expériences hypothétiques futures.
En plus des diaporamas, nous avons décidé de présenter nos résultats sous forme d’un poster et d’un article de format scientifique qui reste à écrire.

Pour plus d’informations et des vidéos en vol, vous pouvez nous suivre sur notre site internet :
https://projet-parabole-monnet-96.webselfsite.net/
et la chaine YouTube Parabole Monnet : https://www.youtube.com/channel/UCKST2AM86-h7eCnn3KH15rw

Merci au CNES d’offrir ce projet, à Novespace pour la concrétisation de ce dernier et à M. Cabrera, proviseur du lycée Jean-Monnet, pour son soutien constant depuis le début de cette aventure.

Autrice : Anne Galeron, professeure de SVT.