LE RADEAU DES CÎMES
(mois de JUIN 2001 - haplo-mag)

Voici une maquette du radeau des cîmes.  C'est un dirigeable qui porte un large radeau pouvant transporter scientifiques et matériels.  Ce radeau se pose sur la cîme des grands arbres de la forêt équatoriale en Afrique et en Amérique centrale pour mieux étudier la flore et la faune de la canopée impossible à étudier à partir du sol.  La canopée constitue la voute de la forêt équatoriale.  Elle se trouve à peu près à 35m au dessus du sol. photo prise au Parc Floral de Paris: maquette du radeau des cîmes
Un dirigeable est un ballon aéronatique qui comme la montgolfière utilise la poussée d'Archimède pour monter et son poids pour descendre.  Un dirigeable possède en plus un moteur à propultion qui lui permet de se mouvoir selon un plan horizontale.

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La poussée d'Archimède

Ce ballon est un dirigeable qui peut s'élever car il est rempli d'un gaz moins dense que l'air de l'atmosphère.  Il est alors soumis à une force ascensionnelle appelée poussée d'Archimede qui peut vaincre le poids du ballon (dirigée vers le bas) .  Le ballon peut s'élever dans l'atmosphère pour la même raison qu'une bouteille en plastique  remplie d'air (fermée) remonte lorsqu'on la plonge au fond d'une baignoire.  La poussée exercée par un fluide, comme l'air ou l'eau, sur un corps est égale au poids du volume du fluide déplacé par le corps.  Par exemple une bouteille de 1 litre posée sur une  table déplace 1 volume d'air égale à 1 litre.  1 litre d'air pèse 1,3g.  Donc l'air exerce sur la bouteille une force verticale dirigée vers le haut correspondant à une masse de 1,3g (soit 0,0013 N) alors que le poids de la bouteille, force vertical dirigée vers le bas, correspond à une masse de 1000 g (soit 1 N).  Le poids l'emporte sur la poussée exercée par l'air et la bouteille ne s'élève pas.

Par contre, si on plonge une bouteille vide pleine d'air, dans une baignoire la poussée d'Archimède exercée par l'eau sur la bouteille peut vaincre la poids de la bouteille, elle flotte.  Pour élever un objet dans les air il faut avoir recours à un ballon contenant un fluide moins dense que l'air.  C'est le cas de l'air chaud, l'hélium (0,14g/l), l'hydrogène (0,07 g/l).  L'hydrogène est plsu efficace que l'air chaude ou l'hélium mais il est inflammable...

Le radeau des cîmes

Dans le cas du radeau des cîmes le ballon est rempli d'air chaud.  Pour ce faire il transporte des brûleurs à butane chargés de réchauffer l'air dans le ballon.  Son volume est de 8 500 m³.  Cet énorme volume est nécessaire pour vaincre le poids du radeau de 750kg.   Il mesure 51m de long et 20 m de haut.  Sa propulsion horizontale est assuré par un moteur Continental de 120CV.  C'est actuellement le plus gros ballon à air chaud du monde.  Trois chercheurs ont mis au point cet engin.  Gilles Ebersoft, architeste-inventeur, Dany Cleyet-Manel, concepteur, designer et pilote d'aérostat, et Francis Hailé, professeur de botanique tropicale.  source de la photo ci-contre: le site du radeau des cîmes.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

opération canopée

L'objectif de l'association "Opération Canopée" est de permettre aux chercheurs d'étudier la biodiversité de la canopée ainsi que les échanges gazeux qui s'opèrent entre la forêt et l'atmosphère.  Des scientifiques du monde entier sont régulièrement invités à se joindre à l'équipe afin d'étudier la canopée.  Il est important d'étudier la forêt équatoriale afin de mieux la protéger.  Elle a un rôle important dans le recyclage de l'eau de notre planète et dans le recyclage du dioxyde de carbone qui  augmente de façon inquiétante dans notre atmosphère.  La carte ci-contre montre la distribution de la forêt équatoriale à travers le monde.  En vert clair la forêt qui a disparue aujourd'hui.

La montgolfière: le premier objet volant

La montgolfière a été le premier objet volant de l'histoire de l'homme.  Elles ont été inventées à la veille de la Révolution Française. Les premiers à avoir fait voler une montgolfière sont les frères de Montgolfier.   Elle se compose d'un sac (ouvert ou fermé) souple fait de soie vernie, de caoutchouc ou de toute autre matériau non poreux et contenant de l'air chaud ou tout gaz plus léger que l'air.  On peut utiliser l'hydrogène ou de l'hélium.  Ce dernier est moins dense que l'hydrogène (14 fois moins dense que l'air) mais moins dangereux puisque non inflammable.  Aujourd'hui on utilise les montgolfière à des fins sportives ou scientifiques.
source de la photo: Encyclopédie Microsoft Encarta en ligne. © 2001 Microsoft Corporation.

Des ballons pour effectuer des mesure dans la stratosphère (entre 10 et 40 km d'altitude)

Les ballons aéronautiques peuvent en effet transporter des instruments scientifiques qui prennent diverses mesures en fonction de sa position par rapport au sol (altitude, longitude, latitude) : pression, concentration de tel gaz, température, force du vent, détection des rayonnement électromagnétiques en provenance de l'espace.  Les astronomes peuvent ainsi détecter les infrarouges et les ultraviolets qui sont en partie filtrés par l'atmosphère.  Ils peuvent également détecter les rayons X qui nous parviennent pas.  Envoyer un ballon dans l'atmosphère coûte moins cher qu'un sattelite et en plus la période correspondant à la préparation de la campagne scientifique dure moins longtemps. Les ballons sont également utilisées par les géophysiciens pour observer le sous-sol.  Les ballons peuvent également servir à tester du matériels technologique comme des cellules solaires, des caméras .. qui pourront ensuite être utilisés dans des sattelites.  Les ballons scientifiques se trouvent dans la stratosphère. Au delà il n'y a pas assez d'air pour exercer la poussée d'Archimède. Voir le site du CNES qui organise en France de telles campagnes scientifiques.

05/02. Des scientifiques britanniques envisagent d'envoyer un gigantesque ballon habité (aussi grande que l'empire state building et 400 fois un ballon standard) dans la stratosphère à 12,200m pour une mission de 12 heures. Le ballon, appelé Qinetiq 1, porterait une nacelle à ciel ouvert et hébergeant 2 astronautes. Ces astronautes habillés de combinaisons spéciales conçues par les Russes. Ces habits pressurés devront alimenter les hommes en oxygène et leur permettront de survivre à leur environnement hostile.  A 12 200m le corps humain n'a pas assez d'oxygène et théoriquement à 19,200m, la pression est si basse que le sang se met à bouillir ...D'après les scientifiques à l'origine de ce projet, l'atmosphère à cette altitude ressemble à celle de Mars en terme de température et de pression. Le vol est prévu en Juillet et aurait à son bord Collin Prescot et Andy Elson.source: BBC.COM

sur notre site:

dessin montgolfiere

dessin 2

ailleurs:

Pour en savoir plus sur les montgolfières:
taper ballon aéronautique sur encarta en ligne

Excellent portail sur la forêt équatoriale et sa préservation.

Un dossier complet sur la montgolfière, hitorique et fonctionnement.