1. A propos du cours

1. Auteur : ESERO Luxembourg (European Space Education Resource Office)
2. Type : Cahier d'activités projet CanSat
3. Langue : Français
4. Licence : Ressource éducative ESERO

2. Courte description du cours

Cahier d'activités complet pour le projet CanSat utilisant le Raspberry Pi Pico. Guide pratique pour construire un satellite en canette avec programmation MicroPython, capteurs et transmission de données.

3. Longue description du cours

Le "CanSat Raspberry Pi Pico Workbook" publié par ESERO Luxembourg est un guide pédagogique exceptionnel dédié à la réalisation d'un projet CanSat (satellite en canette) utilisant le Raspberry Pi Pico. Ce document s'inscrit dans le cadre des programmes éducatifs de l'Agence Spatiale Européenne visant à initier les jeunes aux sciences spatiales.

Le cahier commence par une présentation approfondie du concept CanSat, expliquant le défi éducatif qui consiste à concevoir et construire un satellite fonctionnel de la taille d'une canette de soda. Le document détaille les objectifs pédagogiques du projet et les compétences que les étudiants vont développer en participant à cette aventure spatiale miniature.

La première partie technique est consacrée à la découverte du Raspberry Pi Pico, le microcontrôleur au cœur du projet. Les étudiants apprennent les spécificités de cette carte :

• Architecture du RP2040 et ses capacités de traitement
• Configuration des broches GPIO et interfaces disponibles
• Alimentation et consommation énergétique optimisée
• Installation du firmware MicroPython spécifique

Le guide propose une initiation complète à la programmation MicroPython, le langage de programmation adapté au Raspberry Pi Pico. Les exercices progressifs couvrent tous les aspects essentiels :

• Structure de base d'un script MicroPython
• Gestion des entrées/sorties numériques et analogiques
• Utilisation des bus de communication (I2C, SPI, UART)
• Programmation des interruptions matérielles
• Gestion du temps et des délais

Une section majeure du document est dédiée à l'intégration des capteurs environnementaux essentiels pour la mission CanSat. Le workbook explique en détail comment interfacer et programmer :

• Capteurs de température et d'humidité
• Baromètres pour la mesure d'altitude et de pression
• Accéléromètres et gyroscopes pour la détection de mouvement
• Capteurs de luminosité et UV
• Modules GPS pour le suivi de position

Le cœur du projet concerne la transmission de données en temps réel. Le document explique comment configurer et utiliser les modules de communication sans fil :

• Configuration des modules radio LoRa pour la télémétrie
• Mise en place du protocole de transmission de données
• Gestion de l'antenne et de la portée de communication
• Réception et traitement des données au sol

Le workbook inclut des exercices pratiques de calibration et de validation des mesures, essentiels pour garantir la fiabilité des données scientifiques collectées pendant le vol. Les étudiants apprennent les méthodes de calibration des capteurs et les techniques de compensation des erreurs de mesure.

La partie intégration mécanique et électronique est particulièrement détaillée, avec des conseils pour :

• Concevoir la structure physique du CanSat
• Organiser la carte électronique dans l'espace restreint
• Gérer l'alimentation électrique et l'autonomie
• Assurer la protection des composants lors de l'atterrissage

Le document propose également des protocoles de tests complets pour valider chaque sous-système du CanSat : tests de vibration, tests de chute, tests de transmission à distance, et tests d'endurance. Ces procédures reproduisent les véritables processus de qualification des satellites professionnels.

Une section importante est consacrée à l'analyse scientifique des données collectées. Les étudiants apprennent à traiter et interpréter les mesures pour en extraire des informations utiles sur les conditions atmosphériques et le profil de vol.

Le workbook inclut des annexes techniques complètes avec les datasheets des composants recommandés, les schémas électroniques de référence, les bibliothèques MicroPython spécialisées, et les procédures de dépannage pour les problèmes courants.

Ce document se distingue par son approche professionnelle et scientifique, tout en restant accessible à un public étudiant. Il reproduit fidèlement les méthodes de travail de l'ingénierie spatiale, permettant aux participants de vivre une expérience authentique de conception de système embarqué.

Ressource idéale pour les équipes participantes au concours CanSat, les clubs scientifiques des lycées, les projets universitaires en électronique et spatial, ainsi que pour tous les makers passionnés par les projets spatiaux amateurs.

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