Escape Game - Mission Spatiale

Escape Game Mission Spatiale est un atelier pluri‑séances, immersif et interdisciplinaire conçu pour faire vivre aux élèves une mission spatiale d’urgence à l’échelle pédagogique. Le projet combine physique, mathématiques, informatique embarquée, prototypage, travail en équipe et communication scientifique. L’expérience couvre la résolution de problèmes techniques, la gestion de mission et la conception de prototypes validés.

Public cible

Collèges et lycées
Groupes de 12 à 24 élèves répartis en équipes de 3–5. Adaptable pour ateliers périscolaires ou stages intensifs. Cycles visés : cycles 4 et 3.

Durée et format

• Cycle standard : 10 séances | 1h30 à 2h |
• Version condensée : 5 séances | sessions intensives |
• Version approfondie : 20 séances | modules avancés |

Objectifs pédagogiques détaillés

Sciences physiques
Comprendre poussée, masse, énergie et trajectoire via mise à l’échelle et simulations.

Mathématiques appliquées
Calculs d’échelle, proportionnalité et résolution d’équations simples pour trajectoires et corrections.

Technologie et programmation
Diagnostic et réparation de systèmes embarqués ; programmation de routines de contrôle pour rover ou simulateur.

Compétences transversales
Gestion de projet, répartition des rôles (commandant, ingénieur, pilote, scientifique), communication en situation de crise, prise de décision sous contrainte temporelle.

Culture scientifique
Notions d’exploration spatiale, contraintes environnementales, sécurité et éthique des missions.

Déroulé type

Séance 1 : Briefing mission

Présentation du scénario d’alunissage d’urgence, consignes de sécurité, constitution des équipes, définition des rôles et du cahier des charges.

Séance 2 : Conception et calculs

Exercices de mise à l’échelle, calculs de poussée et trajectoire simplifiés, élaboration d’un plan d’intervention.

Séance 3 : Prototypage mécanique

Construction de maquettes (rover, bras manipulateur, module de réparation) en matériaux légers.

Séance 4 : Électronique et capteurs

Intégration de capteurs (distance, température), tests de câblage et sécurité électrique basse tension.

Séance 5 : Programmation embarquée

Développement de scripts simples pour pilotage et acquisition de données (Arduino/ESP32).

Séance 6 : Simulation et tests

Essais sur piste ou maquette, calibration des capteurs, collecte de données et itérations.

Séance 7 : Scénarios de panne

Introduction d’incidents (panne moteur, capteur défaillant, perte de communication) ; diagnostic et plan de réparation.

Séance 8 : Intégration mission

Répétitions complètes, coordination entre équipes, gestion du temps et des ressources.

Séance 9 : Épreuve finale

Mise en situation chronométrée : alunissage, réparation, récupération d’échantillons, retour sécurisé.

Séance 10 : Restitution et bilan

Débriefing technique et humain, évaluation des compétences, remise de certificats et suggestions d’amélioration.

Matériel et BOM indicatif

• Commun : tablettes/PC pour simulation, imprimante 3D optionnelle, outils de base ;
• Électronique : microcontrôleurs Arduino/ESP32, capteurs ultrasons/IR, servomoteurs, câbles ;
• Prototypage : kits mécaniques, plaques de carton, PLA, visserie, éléments modulaires ;
• Consommables : papier, marqueurs, ruban adhésif, étiquettes, badges de rôle.

Sécurité et conformité

• Tension limitée entre 5 V et 12 V.
• Interdiction d’outils dangereux sans supervision.
• Protocole de sécurité avant chaque séance avec fiches de risques et procédures d’évacuation adaptées à l’établissement.
• Respect de la vie privée pour photos et vidéos : collecte des consentements.

Livrables et évaluation

• Livrables par équipe : dossier technique (schémas, code source, BOM); vidéo courte de la mission; fiche de restitution scientifique.
• Évaluation : grille multi‑critères (technique, méthodologie, collaboration, communication); auto‑évaluation et évaluation par les pairs; note formative sur l’évolution entre premières et dernières itérations.

Variantes et extensions

• Compétition inter‑classes : classement par temps, robustesse et qualité documentaire.
• Module IA : mini‑module d’aide à la décision pour choix de trajectoire.
• Approfondissement scientifique : calculs avancés (orbites, delta‑v) pour lycées scientifiques.
• Médiation publique : restitution ouverte aux parents et à la communauté.

Ressources pédagogiques fournies

Guides animateur détaillés séance par séance; fiches élèves; notebooks d’exemples Arduino/ESP32; modèles 3D prêts à imprimer; jeux de données de simulation.

Contraintes logistiques et recommandations

• Prévoir un local modulable avec tables, accès réseau local et espace pour piste/maquette.
• Ratio animateur recommandé : 1 animateur pour 12 élèves (plus pour groupes débutants).
• Prévoir 48–72 heures pour préparation matérielle et tests avant la première séance.