Projet « Galatron » au lycée Jean Monnet de Mortagne-au-Perche (année 2020 - 2021)

Dans le cadre de l’enseignement de spécialité Physique-Chimie en classe de Première, un partenariat a été noué avec le Laboratoire de Physique Corpusculaire de Caen (LPC), par l’intermédiaire de Grégory Lehaut, chargé de recherche (LPC, CNRS/IN2P3, ENSICaen, Université de Caen), autour du projet « Galatron ».

Antenne cornet au lycée J. Monnet (61)
Le Galatron est un « télescope à hydrogène » qui repose sur la détection d’ondes radio à une fréquence bien particulière (1420,4 MHz). Le dispositif comprend une antenne cornet, une chaîne électronique constituée de filtres passe-bande et d’amplificateurs + clé USB et enfin d’un ordinateur adapté.
Chaîne électronique de mesures
Carte du ciel et visualisation de la puissance de l’onde reçue en fonction de la fréquence. La séquence de mesures avec les élèves s’est déroulée le jeudi 20 mai dans des conditions un peu difficiles. Les élèves ont pu visualiser le matériel nécessaire et comprendre la fonction des différentes parties du dispositif avant de passer à une partie exploitation en classe :

  • courbes sur tableur-grapheur ou Python ;
  • vérification la fréquence de l’onde radio détectée ;
  • visualisation du décalage de fréquence → effet Doppler relativiste.

    Les retours des élèves face à ce projet ont été positifs, notamment lors de la séance de mesures.
Visualisation du pic d’Hydrogène (Python)
Enfin, le 3 juin, G. Lehaut est intervenu en visioconférence en abordant les notions suivantes :

  • les ondes E.M, réception/émission, effet Doppler ;
  • l’astronomie : systèmes de coordonnées, changement de référentiels ;
  • structure des galaxies : gravitation, mouvement circulaire ;
  • électronique : RF, filtres, densités spectrales ;
  • informatique : acquisition et traitement de données.

Remerciements à : M. Gilles Ban directeur du LPC Caen, M. Grégory Lehaut pour sa grande disponibilité et son aide précieuse, Mme Da Costa Dias et son équipe.

Articles sur le site du lycée J Monnet de Mortagne-au-Perche :

  1. article du 15/03 : https://lycee-jmonnet.etab.ac-caen.fr/spip.php?article576
  2. article du 14 /06 : https://lycee-jmonnet.etab.ac-caen.fr/spip.php?article619