côté doré à l`intérieur
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1. J N t Pa F Fa 2 9 A d ns J De quel cot faut il placer la couverture Sciences Techniques Jeunesse Les nacelles de ballons traversent la haute atmosph re La temp rature descend alors jusqu 50 C La faible pression atmosph rique diminue le ph nom ne de convection qui au sol quilibre la temp rature des objets gr ce aux mouvements de l air Les changes thermiques radiatifs deviennent pr pond rants Ainsi diverses mesures de temp ratures effectu es sur des nacelles montrent que le rayonnement direct du Soleil peut porter localement certaines surfaces ext rieures 30 ou 40 C alors que la temp rature int rieure de la nacelle d cro t r guli rement au cours du vol Nous cherchons n anmoins ce que dans ce nouvel environnement thermique les exp riences embarqu es continuent de fonctionner correctement et pour cela nous devons les prot ger De fa on g n rale nous devons lutter contre le refroidissement de l int rieur des nacelles et prot ger de l chauffement les capteurs expos s l ext rieur surtout quand ils ont une couleur sombre Pour les capteurs la solution est relativement simple il suffit de les placer l ombre pour les soustraire au flux solaire direct Ainsi le dessin ci dessous d crit une mani re d installer un capteur de temp rature pendu sous une nacelle avec quelques chances de mesurer la temp rature de l air Noeud pour le fixation du capteur Fils de connexion2. cit et afin de jouer sur le suspense nous avons failli diter cet article en deux pisodes Mais pour m nager votre sant et comme nous ne sommes jamais surs qu il existera un num ro suivant notre revue nous avons pr f r vous d livrer d s aujourd hui les r sultats de notre intense labeur Le mode d emploi de ces couvertures est troublant Il indique qu il faut placer le c t dor vers le bless pour limiter son refroidissement N a t on pas le m me souci de limiter le refroidissement de la nacelle Donc d apr s les fabricants les couvertures sont le plus souvent install es sur les nacelles l envers Pour v rifier cette affirmation nous avons r alis trois cubes en polystyr ne de 10 cm de c t le premier nu le second emball dans une couverture avec le dor l ext rieur le troisi me emball dans la m me couverture mais avec le c t argent l ext rieur Dans un premier temps nous avons plac l int rieur de chaque cube une r sistance de 390 Ohms parcourue par un courant constant de 50 mA Elle 50 mA permet de produire une quantit de Cubenuou buse chaleur calibr e d environ 1 W qui simule celle produite par l lectronique l int rieur d une nacelle Thermom tre R sistance i a i F 390 ohms Un trou dans chaque cube laissait la 100 mm place pour un thermom tre Apr s avoir attendu la stabilisation nous avons relev les temp ratures d quilibre
3. suivantes e cube nu 30 C e cube avec dorure l ext rieur 34 C e cube dorure l int rieur 37 C La temp rature ext rieure tant dans les trois cas de 18 C Pas de doute la couverture de survie des propri t s isolantes mais elle est plus efficace quand le c t dor est plac vers la source de chaleur prot ger Ensuite les cubes ont t plac s quelques centim tres au dessus d une plaque halog ne d une cuisini re lectrique dans l espoir d imiter le rayonnement solaire Pour ne pas modifier les cubes nous n avons pas retir les r sistances mais par contre nous ne les avons plus aliment es Du fait de notre empressement nous avons fait fondre le premier cube ce qui a entrain une laborieuse s ance de nettoyage afin de rester en bon terme avec la propri taire de la cuisini re Nous avons ensuite repris normalement notre exp rimentation et avons relev les temp ratures suivantes apr s 10 minutes d exposition e cube nu fondu e cube avec dorure l ext rieur 40 C e cube dorure l int rieur 55 C A premi re vue le r sultat est surprenant et contradictoire avec la premi re exp rience puisque le c t dor l ext rieur semble ne pas avoir frein l entr e de la chaleur dans le cube En regardant la source halog ne travers la couverture de survie il faut remarquer qu elle est semi transparente Ceci permet de comprendre son fonctionnement Dans les deux ca
4. Capteur Pare soleil emballage plastique Pour prot ger leurs contenus les nacelles sont r alis es en assemblant des panneaux de mat riaux isolants type polystyr ne extrud Pour parfaire le tout elles sont souvent emball es comme des paquets cadeau avec une feuille plastique m tallis e vendue dans le commerce sous l appellation de couverture de survie Ces couvertures poss dent une surface dor e et une autre argent e et dans la grande majorit des cas le c t dor est plac l ext rieur Lorsque l on interroge les jeunes qui construisent des nacelles sur les raisons qui les ont amen s choisir un cot plut t qu un autre voici les r ponses les plus souvent obtenues e je ne me suis jamais pos la question e j ai imit la nacelle du club voisin e le c t dor l ext rieur c est vraiment plus chouette e j ai remarqu sur des photos que les satellites sont dor s A part la derni re r ponse qui indique un sens certain de l observation base de toute d marche scientifique et l avant derni re qui peut se justifier si la nacelle est con ue pour v hiculer une image de marque et accessoirement transporter une exp rience les autres r ponses ne correspondent pas au traditionnel s rieux dont font preuve les Clubs Alors pour combler cette lacune nous avons cherch r pondre la question De quel c t doit on placer la couverture de survie A cet instant du palpitant r
5. placer le c t dor vers l int rieur pour confiner la chaleur et b n ficier d un effet de serre et tant pis pour l esth tique Maintenant choisissez votre c t Fait en l an de gr ce 1998 pour un bon emploi et la gloire de l a rostation scientifique Pierre Debaets GSA amp Michel Maignan ANSTJ
6. s l paisseur de la couverture joue un r le n gligeable Elle est en effet de 100 microns environ comparer aux 20 mm des parois Les propri t s isolantes viennent de son aspect r fl chissant qui renvoie le rayonnement infrarouge Or l or est meilleur miroir que l argent pour l infrarouge Dans le premier cas la chaleur est mieux confin e quand le c t dor est plac vers l int rieur car le rayonnement du cube est renvoy vers lui Dans le deuxi me cas la lumi re de la source halog ne p n tre dans le cube travers la couverture semi transparente Le cube s chauffe et la couverture pi ge la chaleur par effet de serre L effet de serre est plus efficace quand le c t dor est plac vers l int rieur pour la m me raison que pr c demment Par contre sur un satellite o l on doit lutter contre le rayonnement direct du Soleil que l absence totale d atmosph re ne r gularise plus et vacuer la chaleur int rieure produite par l lectronique de bord les protections sont de couleur dor e l ext rieur Les visi res dor es des casques de pompiers fonctionnent sur le m me principe renvoyer la chaleur du foyer pour viter qu elle n atteigne le visage Par contre un campeur qui souhaite s abriter du froid doit placer la face dor e de sa couverture contre lui Conclusions puisque sur une nacelle le refroidissement de son contenu est l effet pr dominant contre lequel nous souhaitons lutter on a tout int r t
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