Un système de pollinisation simple
Fabriquez un système qui servira à polliniser les plantes dans l'espace un peu comme elles sont pollinisées sur Terre. Votre système doit comprendre au moins un mécanisme où il y aura une roue et un essieu. Mais il peut y avoir d'autres mécanismes aussi : à vous de décider!
Définir
Nous nous préparons à aller sur la Lune et, un jour, sur Mars, alors nous devons mieux comprendre comment faire pousser des plantes comestibles pour se nourrir dans l'espace et sur d'autres planètes.
Certaines plantes ont besoin d'être pollinisées pour produire des fruits ou des légumes. Le vent peut transporter le pollen d'une plante à une autre. Des insectes et des oiseaux aussi : quand ils se posent d'une fleur à l'autre, ils transfèrent le pollen entre les fleurs. Le bourdon, par exemple, est un excellent pollinisateur, car il va jusqu'au milieu de la fleur.
Dans l'espace, il n'y a ni vent, ni insectes, ni oiseaux. Des scientifiques canadiens essaient de trouver comment faire pousser des fruits et légumes frais et aussi des céréales dans l'espace pour nourrir les astronautes. Il faudrait des systèmes pour polliniser les plantes qu'ils feront pousser dans leur vaisseau spatial ou sur d'autres planètes.
Identifier
La pollinisation, qu'est-ce que c'est et comment est-ce que ça fonctionne? La pollinisation, c'est quand les graines de la partie mâle d'une fleur vont sur la partie femelle d'une autre fleur. La partie femelle sera alors fertilisée, c'est-à-dire que la fleur produira donc un fruit. Sans pollinisation, il n'y a pas de fruits ou de plantes.
Des scientifiques essaient de voir comment des technologies, comme des robots ou l'intelligence artificielle, peuvent aider à la pollinisation dans l'espace.
Gardez à l'esprit que les plantes peuvent se polliniser seulement si elles sont de la même espèce. La plupart du temps, une plante ne peut pas se polliniser elle-même : il faut plusieurs plantes qui se pollinisent les unes les autres. C'est ce qui s'appelle « pollinisation croisée ». Votre défi sera de concevoir un système de pollinisation qui aidera les scientifiques à trouver des façons de faire pousser des plantes comestibles dans l'espace.
Matériel suggéré
- Papier, papier quadrillé ou papier isométrique pour dessiner votre projet.
- Crayons à mine ou de couleur.
- Bâtonnets de bois, crayons, pailles, branches droites ou brindilles, au choix.
- Carton, papier construction ou boite de céréales vide.
- Perles (facultatif; vous pouvez aussi fabriquer vos propres perles en papier).
- Attaches (élastiques, pince-feuilles, attaches parisiennes, cure-pipes, ficelle, ruban adhésif, colle).
- Ciseaux ou couteau utilitaire.
- Pailles ou tubes faits de papier recyclé enroulé, si nécessaire.
- Pistolet à colle chaude (facultatif).
- Tous les matériaux de récupération que vous avez sous la main, p. ex. bouteilles en plastique, boites d'œufs, pailles (ou tubes faits de papier recyclé enroulé), bâtonnets de bois, brindilles, pierres.
- Peinture de diverses couleurs, papier de couleur, crayons de couleur, marqueurs, papier d'aluminium ou tout autre matériel disponible pour donner fière allure à votre système de pollinisation.
- Blocs Lego, blocs K'NEX, blocs KEVA (facultatif).
Faire un remue-méninges
Mécanismes simples
- Quelles sont les parties importantes de la roue et de l'essieu?
- Pouvez-vous intégrer d'autres mécanismes simples dans notre conception?
- Quelles sont les différences entre les mécanismes simples et les mécanismes complexes (de haute technologie)?
- Pensez à des fois où vous auriez vu des mécanismes simples en action. Vous rappelez-vous où c'était? Par exemple, sur un chantier de construction, dans un port, dans un atelier de mécanique.
- Quelles sont les ressemblances et les différences entre les mécanismes simples et les mécanismes complexes?
Pollinisateurs
- Les pollinisateurs, qu'est-ce que c'est?
- Pourquoi sont-ils importants? Que font-ils?
- Quand on fait un pique-nique, on apporte toute la nourriture qu'on va manger. Est-ce que les astronautes peuvent faire la même chose quand ils partent en mission spatiale? Imaginez qu'il faut planifier toute la nourriture pour un voyage de trois mois ou plus et l'entreposer à bord de votre véhicule? Qu'est-ce que vous apporteriez?
- Comparez les machines simples et votre système de pollinisation. Qu'est-ce qui pourrait reproduire la pollinisation que fait l'insecte ou l'oiseau? Est-ce qu'on peut développer un système qui permettrait de transférer le pollen d'une fleur à l'autre?
- Comment pouvez-vous produire du vent ou reproduire le processus de pollinisation à l'aide de technologies, comme des robots?
- Comment les matériaux que vous avez à votre disposition affectent-ils vos possibilités de conception?
Sélectionner
Après votre remue-méninges, choisissez l'idée qui vous semble la meilleure et essayez de la dessiner sur du papier. Identifiez les caractéristiques importantes.
Faire un prototype
Construisez un système de pollinisation avec au moins mécanisme simple (roue et essieu).
Votre prototype doit comprendre ce qui suit :
- Une sorte de boitier pour contenir tous les composants de votre système.
- Des fleurs ou des plantes que vous aurez créées.
- Au moins un mécanisme simple (roue et essieu).
- Un moyen de transférer le pollen d'une fleur à l'autre.
Tester
- Testez votre création. Est-ce que tout a fonctionné comme prévu? Quelles améliorations pourriez-vous apporter? Quels autres matériaux pourriez-vous utiliser pour l'améliorer?
- Comment fonctionnera votre système à mesure que les plantes poussent? Est-ce que ce sera possible de l'ajuster?
- Pour confirmer que votre système de pollinisation touche deux fleurs, vous pouvez mettre une goutte de peinture sur le bout du système.
Revoir
- Est-ce que des mécanismes simples fonctionneront dans l'espace?
- Que se passera-t-il si vos plantes ne poussent pas à la même vitesse?
- Quel autre mécanisme simple pourriez-vous utiliser dans votre conception?
- Votre système fonctionnera-t-il aussi bien en l'absence de gravité?
- Avez-vous d'autres suggestions pour la pollinisation dans l'espace? Connaissez-vous d'autres techniques pour polliniser les plantes?
Communiquer
Avez-vous créé un système génial pour la pollinisation dans l'espace que vous aimeriez montrer à l'ASC? Demandez à un adulte de publier une photo dans les médias sociaux et de mentionner l'ASC. On ne sait jamais, un véritable astronaute pourrait voir votre création!
Approfondir
- Comment pouvez-vous ajouter des éléments technologiques à votre conception?
- Essayez de trouver comment favoriser la croissance des plantes avec d'autres techniques.
- Que se passerait-il si tous les pollinisateurs venaient à disparaitre? Que pourriez-vous fabriquer pour aider les pollinisateurs ici sur Terre?
- Utilisez Scratch pour coder un personnage pour polliniser les plantes dans la station Gateway.
- Essayer d'utiliser Scratch et Makey Makey pour rendre votre système de pollinisation interactif.
- Ajoutez des circuits en papier pour mettre des lumières.
- Utilisez un microcontrôleur micro:bit pour ajouter un capteur de température et allumer un ventilateur ou un servomoteur pour automatiser le processus de pollinisation.
- Écrivez une histoire sur les hauts et les bas du fonctionnement de votre pollinisateur à bord d'une station spatiale.
- Réalisez une vidéo avec écran vert pour présenter de quoi aurait l'air votre création à bord d'une station spatiale.
- Concevez et imprimez en 3D certains composants de votre système de pollinisation croisée.
Compétences et liens avec le programme pédagogique
- Créativité, pensée critique, résolution de problèmes
- Mathématiques :
- Mesures standard et non standard
- Géométrie – Formes
- Sciences :
- Pollinisation et pollinisation croisée
- Croissance des plantes
- Espace et exploration spatiale
- Santé :
- Saines habitudes alimentaires
- Technologie :
- Introduction à la robotique et à l'automatisation
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