Chaque année, une fois que les élèves ont remis leur programmes, les astronautes les exécutent sur l’Astro Pi présents à bord de l’ISS !

Présentation

Avec le projet Astro Pi, les élèves réalisent un code en Python pour l’Astro Pi présent à bord de la Station Spatiale Internationale ISS. Tous les codes des élèves qui fonctionnent correctement et respectent les règles (à consulter sur le site) seront exécutés depuis la station par les astronautes.

Mais qu’est-ce qu’un Astro Pi ? Un Astro Pi est un micro-ordinateur Raspberry Pi, développé par la Fondation Raspberry Pi en collaboration avec les agences spatiale britannique et européenne. Il est équipé d’un ensemble de capteurs, appelé Sense Hat, créé spécialement pour ce projet. Il est également équipé d’une caméra Haute Définition. L’Astro Pi permet de programmer des expériences scientifiques en langage Python, un des langages informatiques les plus utilisés aujourd’hui.

Afin de tester leur code, les élèves utilisent un simulateur en ligne gratuit. Et lorsqu’ils sont prêts, ils soumettent leur résultat final d’ un simple clic !

Astro Pi Mission Zero : de 6 à 14 ans

🚀✨ Plongez dans l’univers du pixel art… à bord de l’ISS ! ✨🚀

Lors de cette activité, les élèves vont embarquer dans une mission palpitante : créer une image en pixel art sur un Astro Pi, un micro-ordinateur équipé d’une matrice de LED 8×8.

🔧 Ils apprendront à programmer en bloc, à comprendre le fonctionnement des LED tricolores, et à explorer comment elles produisent différentes couleurs et intensités de lumière. Ce projet peut se faire en quelques heures et s’intègre parfaitement au référentiel FMTTN.

💡 Le clou du spectacle ? Leur programme sera envoyé à bord de la Station Spatiale Internationale (ISS) !

Pas besoin de beaucoup de matériel pour participer : il suffit d’un ordinateur disposant d’une connexion Internet pour se connecter à l’émulateur en ligne.

Tommy vous explique tout dans cette vidéo !

16 septembre 2024 : Ouverture des inscriptions

24 mars 2025 : Date limite de soumission des programmes

Mai 2025 : les programmes soumis seront exécutés à bord de l’ISS.

Juin 2025 : les certificats de participation seront remis aux équipes participantes

  • 1 à 4 élèves par équipe + un adulte encadrant

  • Groupe cible âgé de 6 à 14 ans (mais admis jusqu’à 19 ans)

  • Groupes autres que les écoles autorisés (association de jeunes, makerspace, etc.)

  • Chaque participants peut faire partie d’une équipe au maximum

  • Chaque équipe peut soumettre un maximum de 1 code

  • Il n’y a pas de nombre maximum d’équipes par école

  • Apprendre les bases de la programmation FMTTN en utilisant une approche ludique et interactive

  • Créer un logigramme, le convertir en code, puis le tester et le déboguer pour comprendre le processus de développement

  • Contextualiser l’usage scientifique des programmes, notamment dans un contexte spatial avec l’ISS

  • Télécharger ici notre fiche pédagogique détaillée étape par étape !

  • La Raspberry Foundation propose également un guide disponible ici.

  • Par ailleurs, nous organisons régulièrement des formations Astro Pi pour les enseignants. Inscrivez-vous à notre newsletter pour ne pas manquer les prochaines formations !

  • ESERO Belgium est là pour vous accompagner tout au long du projet : nous serons heureux de vous aider par téléphone, email ou appel vidéo.

Pour faire apparaître quelque chose sur l’écran 8 x 8 LEDS, il faut savoir jouer un peu avec les couleurs. Pas de problème, nos collègues d’ESERO Pologne ont développé un outil en ligne pour cela. A vos pixels ! 🖌️🎨

Cette année, nous mettons au défi les codeuses et codeurs spatiaux de créer une image colorée qui sera affichée sur la matrice LED de l’Astro Pi, en utilisant les données du capteur de couleur pour déterminer la couleur de fond. Le thème de Mission Zero 2024/2025 reste « la faune et la flore» mais dans des mondes extra-terrestres! Les images peuvent représenter n’importe quel aspect de ce thème, comme des fleurs, des arbres, des animaux, des insectes dans des formes de vie extra-terrestres. Une seule image convient, mais vous pouvez également choisir de programmer une série d’images pour créer une courte animation (chaque programme peut durer jusqu’à 30 secondes).

Une fois votre création achevée vous pouvez copier le code et le coller dans votre programme.

Pas besoin de beaucoup de matériel pour participer, il vous suffit de vous connectez à l’émulateur en ligne développé par nos collègues d’ESERO France.

Une fois que vous avez fini votre programme en bloc, vous pouvez le convertir en langage Python afin de le tester sur l’émulateur de l’ESA, grâce au bouton ci-dessous :

 

Pour vous inscrire et retrouver toutes les informations sur le projet, rendez-vous sur le site Astro Pi de l’ESA !

 

Astro Pi Mission Space Lab : jusqu’à 19 ans

Astro Pi Mission Space Lab est une mission qui s’étale sur plusieurs heures de cours. Les élèves codent une expérience à bord de l’ISS.

L’objectif final est de calculer la vitesse de l’ISS (par rapport à la Terre) en utilisant la caméra ou les capteurs de l’Astro Pi. Vous pouvez utiliser l’Astro Pi à bord de l’ISS pendant un maximum de 10 minutes.

Difficulté : moyenne. Les élèves vont devoir acquérir de bonnes compétences en programmation Python.

Objectif : concevoir et réaliser une expérience dans l’ISS, traiter et communiquer les résultats.

Groupe cible : 11 à 19 ans

Contrairement aux années précédentes , les kits Astro Pi ne seront plus fournis aux écoles participantes. L’exercice sera réalisé sur un simulateur en ligne et peut être effectué sur n’importe quel ordinateur disposant d’une connexion internet.

16 septembre 2024 : Lancement du projet

22 octobre 2024 : Formation en ligne pour les enseignants francophones

24 février 2025 : Date limite pour soumettre votre code

À déterminer par l’ESA : Exécution des programmes Astro Pi dans l’ISS

À déterminer par l’ESA : Annonce des résultats aux équipes

Encore à déterminer par l’ESA : Publication de vos résultats sur le site web de l’ESA, réception d’un certificat de participation et événement final en ligne.

  • 2 à 6 élèves par équipe + un adulte encadrant

  • Groupe cible : 11 à 19 ans
  • Les groupes autres que les écoles sont autorisés (club de jeunes, makerspace, etc.)
  • Chaque jeune peut faire partie d’une équipe au maximum
  • Chaque équipe peut soumettre un maximum de 1 code
  • Il n’y a pas de nombre maximum d’équipes par école
  • Le codage devient une compétence de base de plus en plus essentielle, qu’il est utile d’enseigner dès l’école primaire.
  • C’est incroyable d’imaginer qu’un astronaute va exécuter un programme que vous avez conçu, directement depuis l’espace !
  • La participation est très simple et entièrement gratuite. Il suffit de disposer d’un ordinateur connecté à Internet, et aucune connaissance préalable n’est requise. ESERO Belgique offre un accompagnement aux enseignants en répondant à toutes leurs questions.
  • Les participants à Mission Space Lab peuvent suivre les progrès de leur équipe lors de l’événement final en ligne organisé par l’ESA (ce projet n’est PAS une compétition).
  • Dans le cadre de Mission Space Lab, les participants apprennent à résoudre une problématique scientifique et découvrent les principes de physique liés à la station spatiale.
  • Les exercices Mission Space Lab sont entièrement détaillés dans des tutoriels, étape par étape.

  • Des formations Astro Pi pour les enseignants ont été organisées.
  • Des formations européennes en ligne sont parfois organisées par ESA Education
  • ESERO Belgium est votre helpdesk : toutes les petites et grandes questions sont les bienvenues par téléphone, email ou appel vidéo. Nous serons heureux de vous aider !

Retrouvez les live Youtube avec les experts de l’ESA de la Raspberry Foundation.

 

Comment participer

  1. L’équipe créera un compte sur le simulateur en ligne Astro Pi Mission Zero.
  2. L’équipe travaille sur l’exercice de codage en bloc et réalise un dessin créatif de 8×8 pixels.
  3. Lorsque le code est prêt, il suffit de cliquer sur « exécuter » pour vérifier qu’il fonctionne correctement.
  4. Si le code est bon, alors il n’y a plus qu’à soumettre le code !
  1. L’enseignant/mentor inscrit son équipe et reçoit un identifiant unique pour chaque équipe.
  2. L’équipe se met au travail, en suivant les instructions étape par étape sur le site  Astro Pi / Raspberry. La méthodologie y est expliquée en détail (en anglais).
  3. Une fois le code prêt, vous le testerez et vérifierez que tous les critères sont remplis
  4. Le mentor soumet alors le code avec l’ID unique de l’équipe, au plus tard le 19 février.
  5. Vous recevrez une notification lorsque votre code sera exécuté dans l’ISS.
  6. Vous recevrez alors les résultats des mesures effectuées par votre programme ! Vous pourrez les publier sur le site web de l’ESA.

La participation est entièrement gratuite !

Que trouve-t-on sur le site Astro Pi ?

  • Des tutoriels étape par étape
  • Informations détaillées sur le matériel Astro Pi.
  • Directives pour les enseignants et critères que votre code doit respecter pour être acceptée sur l’ISS.
  • Actualités, statistiques, histoire, etc. sur le projet

Outils en ligne pour programmer l’Astro Pi

Mission Zero et Mission Space Lab peuvent être réalisés depuis n’importe quel ordinateur connecté à Internet (Windows, Linux, IOS). Il existe une fenêtre pour écrire le code en Python, et une fenêtre pour voir immédiatement le résultat de leur code exécuté.

L’outil comprend également un bouton sur lequel vous pouvez cliquer pour envoyer votre code terminé à l’ESA.

Le simulateur en ligne est adapté aux deux niveaux d’Astro Pi.

Dans les outils en ligne, vous devez créer un compte et rester connecté. Sinon, vous ne pourrez pas sauvegarder votre travail.  Vous pouvez alors soumettre le code à l’aide d’un bouton situé en bas de l’outil.

 

Nous proposons du matériel pédagogique qui permet aux enseignants d’aborder facilement le thème de l’exploration spatiale et tout ce qui s’y rapporte en classe. Ces activités pédagogiques permettent aux élèves de mieux comprendre la terminologie et les principes des matières STEM (sciences, technologies, ingénierie et mathématiques).

Nous avons également préparé un kit pédagogique pour Astro Pi Mission Zero ainsi qu’une vidéo de tutoriel !

Enfin, nous vous avons préparé un tutoriel pas à pas pour Astro Pi Mission Space Lab. Vous avez simplement besoin d’un compte google pour vous y connecter !

 

 

Vous ne savez pas encore par où commencer ? Vous n’êtes pas seul !
C’est pourquoi nous organisons des formations pour enseignants qui donnent une première introduction à la programmation en général !
Il existe également des sessions de formation occasionnelles organisées par l’ESA.
N’hésitez pas à contacter notre équipe par e-mail ou par téléphone. Nous nous ferons un plaisir de répondre à toutes vos questions ! (Vous trouverez nos coordonnées dans la barre de menu sous « contact »)

FAQ

Retrouvez ci-dessous les réponses aux questions que nous recevons fréquemment.

Mission Zero et généralités :

Un Astro Pi comprend les composants suivants :

– un mini-ordinateur Raspberry Pi

– le Sense Hat : un ensemble de capteurs pour mesurer la température, l’humidité, la pression atmosphérique, la lumière (couleur et intensité), le PIR (capteur infrarouge passif), le champ magnétique, les mouvements 3D (accéléromètres), les mouvements de rotation (capteur gyroscopique), etc.

– l’écran : une matrice de 8 x 8 diodes électroluminescentes (DEL) Chaque LED peut s’allumer dans la couleur de votre choix.

– Une caméra HD

Tous ces composants sont entourés par le un boîtier en aluminium. Ce dispositif a été développé spécifiquement pour le projet Astro Pi dans le cadre d’une collaboration entre la Fondation Raspberry Pi et l’ESA.

L’exercice d’initiation Mission Zero est précisément conçu pour les débutants. De nombreux enseignants et étudiants qui ne connaissent rien à la programmation utilisent Mission Zero comme leur toute première introduction à Python en raison de sa simplicité et de son accessibilité.

Mission Space Lab :

Il est vrai que l’on se retrouve avec un code proche de celui donné en exemple. Mais il existe plein de possibilités d’améliorer le résultat. Par exemple, vous pourriez utiliser créer un algorithme différent, y inclure du machine learning, et supprimer certains points qui faussent les résultats (nuages et vagues qui se déplacent). La créativité réside dans le processus d’optimisation.

Nous avons prévu un document google colab qui permet de prendre en main progressivement Python et la reconnaissance d’images avec différentes librairies Python.

Il existe de nombreuses options. Par exemple :

  • Utilisez d’autres capteurs comme le gyroscope pour rendre vos mesures plus précises. Par exemple, si vous savez que la caméra bouge un peu pendant les mesures, vous pouvez utiliser cette information pour rendre vos distances plus précises.
  • Jouer avec la manière dont les « points clés » sont déterminés : que se passerait-il si, au lieu de 100 matchs, vous en recherchiez 5 vraiment bons et calculiez la distance sur cette base ? Et si vous utilisiez un algorithme différent de celui de l’ORB ? Peut-être qu’au lieu d’une photo en noir et blanc, vous pourriez utiliser un canal de couleur particulier de votre photo qui donnerait de meilleurs résultats. Et si vous ignoriez les photos avec beaucoup de nuages, ou si vous les preniez moins en compte dans votre calcul ?
  • Une approche totalement différente consiste à essayer de travailler avec le module « orbite » : il vous permet d’essayer de calculer des orbites, et le calcul de l’orbite de l’ISS – avec les données de vos capteurs – pourrait également donner un résultat encore plus précis.

    Lorsque les astronautes prennent des photos de la Terre avec la caméra Astro Pi, de nombreuses métadonnées utiles sont jointes. Les métadonnées de la liste suivante sont généralement disponibles pour chaque photo :