MISSION TO MARS

M ISSION
TO
M ARS
Bienvenue dans notre programme spatial.
L’équipe ARoMathiK est heureuse de vous accueillir comme nouvel apprenti
et vous propose de découvrir quelques rudiments de la robotique et de la programmation informatique
grâce à ses missions spatiales à bord du vaisseau "ANTAR3S".
Vous aurez l’occasion de secourir et ramener sur Terre des satellites en perdition, d’explorer les planètes du système
solaire, de slalomer au milieu des astéroïdes et de naviguer à travers plusieurs constellations.
Chaque mission sera l’occasion de découvrir et d’utiliser les capacités de notre engin spatial : un livre de bord vous
aidera à mener à bien vos missions et vous pourrez à tout moment en inventer de nouvelles.
Nous vous souhaitons bon courage et un bon voyage intergalactique.
L’équipe ARoMathiK
MISSION 1 : 1ère partie
Mission 1 (sauvetage d’un satellite).
Un de nos satellites de communication ne transmet plus d’information depuis plusieurs jours.
Votre première mission est de rejoindre le satellite, d’entrer en communication avec lui
et de rentrer sur Terre pour nous faire un rapport sur la situation.
Ce sera l’occasion pour vous de découvrir la navigation du vaisseau : le vaisseau est propulsé par deux moteurs
indépendants. Pour avancer tout droit, il suffit de faire marcher les deux moteurs à la même puissance. Pour tourner
à droite, il suffit de faire fonctionner le moteur gauche avec plus de puissance que le moteur droit.
Vous devez avoir compris comment tourner à gauche...
L’équipe de techniciens a déjà préparé des modules de commande qui permettent d’avancer de plusieurs unités (une
unité correspond à un centimètre sur la maquette) :
Par exemple, ce module "Avancer" permet d’avancer le vaisseau de 40 cm sur la maquette.
Remarquez qu’il est possible de reculer en utilisant des nombres négatifs.
Pour tourner, il suffit d’utiliser cet autre module "Tourner" :
Dans cet exemple, le vaisseau tournera dans le sens des aiguilles d’une montre d’un angle de 120 degrés. Mais il est
aussi possible de le faire tourner dans le sens contraire des aiguilles d’une montre en utilisant des nombres négatifs.
Enfin, pour entrer en communication avec le satellite, vous pouvez utiliser le module "Bonjour" dont vous pouvez
régler le volume :
Sortie dans l’espace 1.
Préparation du plateau :
• Poser votre vaisseau sur la piste d’envol numéro 1.
• Poser le satellite au point M1.
Mission : d’après nos informations, le satellite est situé à 35 unités de la piste d’envol. Vous devez avancer
vers lui en prenant garde de ne pas le percuter, entrer en communication puis faire demi tour et rentrer
sur Terre.
MISSION 1 : 2ème partie
Mission 2 (sauvetage d’un satellite (suite)).
Notre satellite n’a plus d’énergie : c’est pour cela qu’il n’arrivait plus à communiquer.
Vous devez le ramener sur Terre pour le réparer.
Pour cela, vous devez utiliser le levier dont est muni le vaisseau.
Nos techniciens ont équipé la navette d’une levier actionné par un moteur situé sous le vaisseau et contrôlé par
l’ordinateur central. Il existe deux modules de commandes pour "lever" et "baisser" le levier.
Avant de quitter la Terre, le levier soit être levé.
Sortie dans l’espace 2.
Préparation du plateau :
• Poser votre vaisseau sur la piste d’envol numéro 1.
• Poser le satellite au point M1.
Vous devez avancer vers lui en prenant garde de ne pas le percuter. Une fois près de lui, baisser le levier
autour du satellite. Ensuite, retournez sur Terre (vous pouvez soit faire demi-tour, soit reculer).
MISSION 1 : 3ème partie
Mission 3 (sauvetage d’un satellite (suite)).
Un autre de nos satellites n’a plus d’énergie. Il dérive dans l’espace et s’éloigne de la Terre. Le problème
est que nous ne savons pas à quelle distance il se trouve.
Vous devez aller jusqu’à lui et déterminer la distance qui le sépare de la Terre.
Pour cela, vous devrez utiliser le capteur à ultrasons situé à l’avant du vaisseau. Ses mesures ne sont pas suffisamment précises pour se contenter de mesurer la distance depuis la piste d’envol : vous devez donc vous déplacer
jusqu’à ce que vous soyez à moins de 6 unités du satellite.
Mais attention : vous devez compter le nombre de rotation du moteur B. Pour cela, vous devez remettre ce nombre à
zéro au début du programme puis une fois arrivé près du satellite, récupérer le nombre de rotation du moteur :
Enfin vous pouvez transmettre cette valeur numérique à un bloc qui permet d’afficher du texte sur l’écran de la
manière suivante :
Sortie dans l’espace 3.
Préparation du plateau :
• Poser votre vaisseau sur la Terre.
• Poser le satellite face à votre vaisseau, mais à une distance quelconque du vaisseau.
Mission : avancez vous à moins de 6 cm du vaisseau. Une fois près de lui, arrêtez les moteurs puis
affichez le nombre de degrés de rotation qu’aura effectué le moteur B pendant le trajet.
MISSION 1 : 4ème partie
Mission 4 (sauvetage d’un satellite (suite)).
Nos techniciens ont mis au point un module de programme permettant de récupérer le satellite.
Vous devez essayer ce module et vérifier son fonctionnement. Toutefois, nos techniciens ont prévu que
le vaisseau retournerait sur Terre en reculant : or cette méthode dépense trop de carburant.
Pouvez vous modifier le programme de nos techniciens de manière à ce que le vaisseau fasse
demi-tour avant de retourner sur Terre ?
Voici le module créé par nos techniciens :
Sortie dans l’espace 4.
Préparation du plateau :
• Poser votre vaisseau sur la piste d’envol numéro 1.
• Poser le satellite dans la direction du vaisseau mais à une distance quelconque de la Terre.
Mission : testez le fonctionnement du programme de nos techniciens. Ensuite, modifiez ce programme
pour que le vaisseau effectue un demi-tour avant de retourner sur Terre pour économiser le carburant.
Voici le détail du programme de nos techniciens :
MISSION 1 : 5ème partie
Mission 5 (Mise en orbite d’un satellite).
Un satellite n’est plus sur la bonne orbite : vous devez le déplacer à un autre endroit dans l’espace. Nous
ne savons toujours pas à quelle distance il se trouve de la planète Terre.
En partant du point T , vous devez rejoindre le satellite situé au point S en calculant cette distance,
puis déplacer le satellite au point R de sorte que le triangle RST soit équilatéral. Une fois le satellite
placé en orbite, vous devez retourner sur Terre.
Pour réussir cette mission, vous devez mesurer la distance qui nous sépare du satellite de manière à pouvoir l’utiliser
pour construire le triangle équilatéral. Voici le plan de vol que vous devez effectuer :
MISSION 2 : 1ère partie
Mission 6 (Exploration des planètes).
Nos chercheurs scientifiques souhaitent analyser les roches des planètes les plus proches de la Terre :
Mercure, Vénus et Mars. Pour commencer, ils voudraient connaître leur couleur.
Dans un premier temps, vous devez déterminer la couleur de la planète Mars.
Pour reconnaître une couleur, vous devez utiliser le capteur de couleur du vaisseau :
Sortie dans l’espace 5.
Préparation du plateau :
• Posez votre vaisseau sur la piste d’envol numéro 2.
Mission : pour commencer, relevez les coordonnées polaires de la planète Mars : vous devez mesurer
d’abord l’angle de la rotation que doit effectuer le vaisseau avant de partir puis la distance qui sépare la
Terre à Mars.
Vous devez ensuite vous déplacer dans cette direction.
Une fois sur Mars, demandez à l’ordinateur d’afficher le code de sa couleur sur l’écran de l’ordinateur.
MISSION 2 : 2ème partie
Mission 7 (Exploration des planètes (suite)).
Cette fois, les chercheurs scientifiques vous demandent de déterminer la couleur de Mercure, mais ils
ont oublié de vous préciser la distance qui la sépare de la Terre. Vous n’êtes pas autorisé à la mesurer
comme vous l’aviez fait pour Mars. Le plus simple est de vous déplacer dans sa direction jusqu’à ce que
le capteur de couleur détecte une autre couleur que le noir.
Pour vous déplacer jusqu’à ce que le capteur détecte une autre couleur que le noir, vous pouvez utiliser une boucle
comme nous avions fait à la première mission : il suffit d’adapter la condition d’arrêt des moteurs.
Sortie dans l’espace 6.
Préparation du plateau :
• Posez votre vaisseau sur la piste d’envol numéro 2.
Mission : Avancer jusqu’à Mercure, relevez le code de sa couleur et retournez sur la planète Terre.
MISSION 2 : 3ème partie
Mission 8 (Exploration des planètes (suite)).
Finalement, les chercheurs scientifiques vous demandent de déterminer la couleur de Vénus. Mais ils
vous demandent non pas le code de la couleur, mais le nomme la couleur.
Vous devez aller sur Vénus et affichez le nom de la couleur détectée.
Vous devez toujours vous déplacer jusqu’à ce que le capteur détecte une autre couleur que le noir en utilisant une
boucle.
Mais une fois le code couleur lu par le capteur, vous devez le "traduire" et afficher le nom de la couleur sur l’écran.
Pour cela, vous pouvez utiliser l’outil "sélecteur". Cet outil permet de réaliser des actions en fonction du résultat d’un
test (ici un test de couleur). Vous pouvez ajouter des cas à examiner en cliquant sur le bouton "ajouter condition"
comme indiqué dans le schéma suivant :
Sortie dans l’espace 7.
Préparation du plateau :
• Posez votre vaisseau sur la piste d’envol numéro 2.
Mission : Avancer jusqu’à Vénus, relevez le code de sa couleur, afficher le nom correspondant sur l’écran
puis retournez sur la planète Terre.
MISSION 3 : 1ère partie
Mission 9 (Slaloms dans la ceinture d’astéroïdes).
Il est temps de passer votre brevet de pilotage. Pour cela, vous devez apprendre à vous déplacer
autrement qu’en ligne droite ! Le mieux pour s’exercer est de tenter votre chance au milieu de la ceinture
d’astéroïdes.
Dans un premier temps, vous devez décrire un arc de cercle en modifiant les puissances des deux
moteurs B et C.
Vous pouvez modifier la puissance des moteurs grâce au module "déplacement char" : attention, les puissances
doivent être négatives pour que la navette avance (les moteurs sont montés à l’envers) :
Sortie dans l’espace 8.
Préparation du plateau :
• Posez un astéroïde sur le point A1
• Posez votre vaisseau sur le point de départ M 3.
Mission : En faisant varier les puissances des moteurs et la durée de fonctionnement des moteurs, essayez
de rejoindre le point N 3 en évitant de toucher l’astéroïde.
MISSION 3 : 2ème partie
Mission 10 (Slaloms dans la ceinture d’astéroïdes (suite)).
Nos techniciens ont préparé un module "zigzag" permettant de décrire une trajectoire en forme de "S".
Testez les capacités de ce module sur une figure imposée.
Voici le module "zigzag" en question : vous devez entrer trois valeurs correspondant aux puissances des deux moteurs B et C et le nombre de secondes pendant lesquelles les moteurs fonctionneront.
Sortie dans l’espace 9.
Préparation du plateau :
• Posez un astéroïde sur le point A1 et un autre sur le point A2.
• Posez votre vaisseau sur le point de départ M 3.
Mission : En utilisant le module "zigzag", essayez de rejoindre le point P 3 en évitant de toucher les
astéroïdes.
MISSION 3 : 3ème partie
Mission 11 (Slaloms dans la ceinture d’astéroïdes (suite)).
Le module "zigzag" est intéressant, mais les rayons des deux arcs de cercles doivent être égaux.
Maintenant, vous allez devoir modifier le principe du module "zigzag" afin de décrire deux arcs de
cercles ayant deux rayons différents.
Vous n’utiliserez que le module "déplacement char". La puissance du moteur B sera toujours égale à -50. L’autre
pourra varier.
Sortie dans l’espace 10.
Dans un premier temps, il faudrait établir une relation entre le rayon de l’arc de cercle que l’on veut
décrire et les puissances à donner à chaque moteur. Pour cela, vous pouvez faire quelques expériences
en fixant la puissance du moteur B à -50 et faisant varier celle du moteur C entre 0 et -50. À chaque fois,
vous mesurerez le rayon du cercle décrit par le vaisseau et le reporterez dans le tableau suivant :
puissance du moteur C
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
-35
-40
-45
-50
rayon du cercle (cm)
Ensuite, sur le graphique ci-dessous, vous continuerez à placer les points correspondant aux couples de
valeurs (-puissance,rayon).
MISSION 3 : 4ème partie
Mission 12 (Slaloms dans la ceinture d’astéroïdes (suite)).
Nos techniciens ont créé un module qui permet de calculer la puissance du moteur C en fonction du
rayon du cercle. Il suffit de donner la bonne valeur au paramètre "courbure" pour qu’il soit opérationnel.
Vous devez déterminer la valeur de ce paramètre en faisant des essais dans l’espace.
Voici le module "courbe" en question : le premier paramètre est égal au rayon du cercle que le vaisseau va décrire.
Le second est la durée de fonctionnement des moteurs. Le troisième est le paramètre à découvrir (la valeur indiquée
n’est pas la bonne).
Sortie dans l’espace 11.
Préparation du plateau :
• Posez le vaisseau à l’emplacement "Départ".
• Fixez le rayon égal à 10.
Vous devez trouver la bonne valeur du paramètre de courbure de sorte que le vaisseau passe exactement
sur l’emplacement "But". Il n’est pas nécessaire qu’il s’y arrête : vous pouvez faire tourner les moteurs
suffisamment longtemps pour être certain que le vaisseau arrive exactement au but.
Une fois ces réglages effectués, remarquez qu’en mettant un rayon égal à -10, le vaisseau tourne dans
l’autre sens et passe par l’emplacement "But2".
Maintenant, placez trois astéroïdes aux emplacements A1, A2, A3 et A4 et essayez de slalomer entre ces
astéroïdes sans les toucher.
Félicitations : vous venez d’obtenir votre brevet de pilotage !
MISSION 4 : 1ère partie
Mission 13 (Suivez le guide).
D’autres vaisseaux ont posés des balises pour circuler d’une étoile à l’autre dans des constellations. Ces
balises sont matérialisées par les bandes blanches sur le plateau.
Vous devez créer un programme permettant de suivre le chemin de ces bandes blanches
Vous aurez besoin d’utiliser le capteur de luminosité : il mesure la luminosité réfléchie par la surface sur laquelle se
déplace le vaisseau.