NanoSat Zarlor Challenge

ATMO-SAFE       Comment contribuer à la surveillance et à la protection des espaces naturels de La Réunion ?

Encadrants : IMARY ISSARAMBE Gregory et GRONDIN Williams, Niveau : Première Générale Spécialité Sciences de l'Ingénieur

Problématique : Comment un nanosatellite pourrait-il détecter précocement des conditions atmosphériques propices aux micro-incendies pour contribuer à la surveillance et à la protection des espaces naturels de La Réunion ?

Résumé du projet : Le projet ATMO-SAFE consiste à concevoir et réaliser un nanosatellite éducatif de type CubeSat 1U permettant de mesurer la température et l’humidité de l’air, d’analyser les risques d’incendie via une logique embarquée et de déclencher une alerte en cas de danger.

La maquette intègre le kit Arduino Nano 33 IoT, un capteur DHT11, un buzzer, une LED, ainsi qu’un système d’alimentation autonome utilisant une batterie LiPo et un panneau solaire. Objectifs :

1.           Mesurer en temps réel la température et l’humidité avec le capteur DHT11.

2.           Définir des seuils physiques associés à des conditions à risque d’incendie.

3.           Déclencher une alerte visuelle et sonore si les seuils sont dépassés.

4.           Assurer l’alimentation du nanosatellite via panneau solaire + chargeur + batterie LiPo.

5.           Intégrer les composants dans une structure CubeSat en bois 3 mm découpée au laser.

6.           Tester le prototype en conditions variées et analyser les résultats en lien avec la météo.

7.           Produire un film DOP retraçant la démarche scientifique et technique."

Sentinelle des Hauts

Encadrant : DIALLO THIERNO , Niveau : Seconde option SI

NanoSat "Sentinelle Connectée et Autonome". Surveillance des phénomènes extrêmes (incendie et tempête)."

Surveiller et Détecter :

-Utiliser le capteur DHT11 pour mesurer la température et l’humidité en continu.

-Programmer un algorithme qui détecte une élévation anormale et rapide (calcul de dérivée) simulant un départ de feu ou une tempête.

Alerter et Transmettre :

-Déclencher une alerte locale immédiate via le Beeper et la LED du kit.

-Transmettre l'état d'alerte et les relevés via le module Wi-Fi/Bluetooth de l'Arduino Nano 33 IoT vers une station au sol (ordinateur ou tablette).

-Gérer l'Énergie : Alimenter le système via le Panneau Solaire et stocker l'énergie dans la Batterie LiPo via le module de charge TP4056. Mesurer la tension batterie et optimiser la fréquence des mesures pour éviter la panne d'énergie.

Liens avec le programme : risques naturels, développement durable, électronique.

Interdisciplinarité : physique, géographie, sciences de l’ingénieur."         

RunSat2

Encadrants : POISSENOT Bertrand et DELETRAZ David, Niveau section S2I en classe de Seconde, en collaboration avec la section SL

Comment garantir l'autonomie énergétique du nanosatellite durant les phases d'éclipse, tout en assurant la stabilité thermique ?             

"1. Modélisation de la Chaîne d'Énergie et de Surveillance :

    ◦ Mettre en place un banc d'essai intégrant la simulation de la chaîne d'énergie (Panneau solaire, Batterie, Charge Arduino).

    ◦ Ajouter des capteurs de température et de tension pour surveiller l'état du système et déclencher des actions en cas d'anomalie, assurant ainsi l'opération continue.

2. Développement d'un Contrôle Automatique d'Autonomie :

    ◦ Implémenter un mode ""Sleep"" (basse consommation) déclenché automatiquement lorsque la tension de la batterie chute.

    ◦ Innovation liée à la thermique : Développer une logique d'état (utilisant un diagramme d'état SysML par exemple) qui place le satellite en ""Mode Veille Thermique"" si les températures internes s'approchent des limites extrêmes (-20°C ou +60°C). Ce mode réduit la charge utile pour économiser l'énergie et éviter d'endommager l'électronique.

B. Expérimentations en Sciences de Laboratoire (Physique/Matériaux)

Ces expérimentations se focalisent sur la régulation thermique passive, essentielle pour éviter l'utilisation de systèmes de chauffage actifs coûteux en énergie :

1. Caractérisation Thermique des Matériaux d'Isolation :

    ◦ Créer une ""boîte"" satellite et tester l'efficacité de différents matériaux ou revêtements (peintures, isolation multicouche - MLI) face aux flux thermiques (chaleur simulée par une lampe halogène ou froid simulé).

    ◦ L'objectif est de trouver la configuration qui maintient l'intérieur dans la plage cible (-20°C / +60°C) sans nécessiter d'énergie supplémentaire, ce qui contribue directement à maximiser l'autonomie

Dans l'espace, la face d'un satellite sur orbite terrestre exposée au Soleil (ou celle du scaphandre d'un astronaute) peut potentiellement monter à + 150 °C, tandis que celle à l'ombre descendra à – 120 °C puisque, contrairement à la plage sur Terre, il n'y a pas d'air ambiant."

Répondez à l'appel à projet en proposant un projet innovant autour des NanoSat en incluant le kit Arduino mis à disposition par l'Université de la Réunion (descriptif dans le règlement).

Les étudiants de la licence SPI choisiront 3 projets parmi ceux présentés par les élèves.

Si votre classe est sélectionnée vous recevrez le Kit de Démarrage et participerez au NanoSat Zarlor Challenge !
Construisez votre maquette, réalisez des mesures, filmez votre avancée et recevez l'aide et l'accompagnement des étudiants de la Licence SPI de l'Université de la Réunion !