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Mars/ Pétrole/ Spectroscopie moléculaire/ Astéroïdes/ Forage en Antarctique

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Les projets martiens de la Russie

La Russie n'enverra aucune expédition spatiale vers Mars avant 2035. Ce qui ne signifie pas qu'elle ne s'intéressera pas, d'ici là, à l'étude de la "planète rouge".

Les programmes spatiaux russes actuels ne prévoient aucun vol habité vers Mars. Aucune expédition de ce type ne pourra être organisée avant 2035, a déclaré le patron de Roskosmos (Agence fédérale spatiale russe), Anatoli Perminov. Ce dernier, qui n'ignore pas que les Etats-Unis entendent organiser une telle mission à une date plus rapprochée (2031), a souhaité bon vent à ses collègues américains, rapporte le site nkj.ru.

Le programme d'étude russe de Mars n'en demeure pas moins très vaste pour les prochaines années. Rappelons tout d'abord que le détecteur russe de neutrons HEND s'est acquitté avec succès de l'une des principales tâches prévues dans le cadre de la mission Mars-Odyssée, en procédant à l'étude du rayonnement neutronique de Mars. C'est lui qui a permis de découvrir l'existence d'énormes réserves d'eau juste sous la surface de cette planète. Les chercheurs de l'Institut d'études spatiales de l'Académie des sciences russe ont aussi réalisé plusieurs pièces et blocs pour les spectromètres OMEGA, PFS et SPICAM installés à bord de la sonde européenne Mars-Express.

Les scientifiques russes concentrent désormais leurs efforts sur la création du complexe spatial russe Phobos-Grunt (grunt signifie sol en russe - NdT.). Ce projet prévoit l'étude complexe de la planète rouge et de son satellite Phobos et un "arrimage" aux missions menées par d'autres pays. Il est prévu, ce faisant, d'étudier la nature de l'eau et l'évolution de l'hydrosphère de Mars, d'analyser en détail la géochimie de combinaisons organiques (si l'on en découvre) ainsi que la structure interne de la planète rouge.

La deuxième étape du programme russe d'étude de Mars prévoit l'étude par contact de zones choisies lors de la réalisation de la mission Phobos-Grunt. Pour ce faire, un véhicule martien - un "marsokhod" - sera débarqué sur cette planète. Lors de la troisième étape, des échantillons de sol martien devraient être rapportés sur Terre.

On discute actuellement de la possibilité "d'arrimer" la mission russe à la mission européenne ExoMars, qui prévoit le débarquement sur cette planète d'un "rover" - un véhicule martien lourd équipé notamment d'une installation de forage. ExoMars aura pour principal objectif de rechercher des traces de vie sur Mars. La station russe qui se trouvera sur le satellite martien Phobos pourrait servir de relais pour envoyer vers la Terre les informations recueillies par la mission européenne.

Le lancement de la première sonde spatiale vers Mars dans le cadre du programme Phobos-Grunt interviendra en octobre 2009. Le trajet Terre-Mars durera de 10 à 11 mois et demi. Le départ pour le trajet de retour vers la Terre est prévu pour juillet-août 2011, avec une arrivée sur notre planète en juin-juillet 2012.

Quand du pétrole réapparait dans d'anciens gisements

Dans le contexte actuel, il peut être économiquement plus rentable de s'intéresser aux anciens gisements que d'en chercher de nouveaux. Telle est la conclusion étonnante que viennent de livrer des chercheurs dans les "Rapports de l'Académie des sciences".

Du pétrole réapparaît de temps à autre dans d'anciens gisements et puits exploités depuis longtemps. Ce phénomène retient l'attention de nombreux chercheurs. Des spécialistes de l'Institut des problèmes du pétrole et du gaz placés sous la direction de l'académicien Anatoli Dmitrievski ont proposé une explication à ce phénomène. Le site informnauka.ru s'est fait l'écho de ces travaux.

L'écorce terrestre ressemble à la pâte feuilletée d'un gâteau. Elle est faite de couches dures et de couches poreuses et crevassées, remplies de fluides divers, au nombre desquels figure le pétrole. A certains endroits, l'écorce est traversée par un réseau de fissures et de fractures d'une densité particulière. Les fractures forment des cavités creuses, disposées presque horizontalement et réunies en un réseau. Sous l'action des forces tectoniques, tout ce système complexe est perpétuellement en mouvement. Les couches bougent, les fissures s'élargissent et agissent, ce faisant, un peu comme une poire en caoutchouc: dans les cavités qui se sont formées, des liquides commencent à affluer depuis les couches poreuses voisines. Lorsqu'il y a des tensions tectoniques considérables, ce fluide se déplace sur de longues distances.

Selon les scientifiques, ce mécanisme de déplacement des liquides dans l'écorce est le plus intense et le plus universel qui soit. Il est présent aussi bien dans les fractures que dans les fines couches fissurées qui s'étendent sur des distances considérables. Les oscillations dans l'écorce chassent les fluides dans toutes les directions. Ce déplacement s'opère le long de systèmes étendus de cavités et de fissures situés à une profondeur de 10 à 15 km.

Le déplacement des liquides provoqué par l'élargissement des cavités internes revêt un caractère variable. Tantôt le pétrole afflue, tantôt il reflue. Le régime et la période des oscillations dépendent de la taille de la région concernée. Dans les couches poreuses importantes, la période des oscillations est de l'ordre d'une dizaine de milliers d'années. Au niveau des fractures, la période dure moins longtemps, variant de quelques milliers à quelques centaines d'années. Voire même à quelques dizaines d'années, si les zones de fractures se trouvent à de faibles profondeurs.

Les chercheurs ont étudié dans plusieurs régions le processus de migration des hydrocarbures depuis la couche pétrolifère jusqu'aux couches supérieures. Le gisement de Romachkino, au Tatarstan, est exemplaire à cet égard. La quantité de pétrole qui en a été extraite dépasse d'ores et déjà considérablement les réserves prouvées précédemment. Selon la compagnie pétrolière Tatneft, plus de 65% du pétrole produit au Tatarstan est issu d'anciens gisements, exploités à 80%. Une prospection approfondie de certaines couches a permis au cours des 25 dernières années d'augmenter de moitié les réserves de pétrole.

Les scientifiques ont également découvert, dans le gisement de Romachkino, d'anciens puits exploités connaissant des afflux renouvelés de pétrole et de pétrole mêlé d'eau. La superficie des gisements pétroliers et de leurs réserves augmente avec l'accroissement de la densité du réseau des fractures. Il est intéressant de noter que dans la zone du gisement géant de Romachkino, l'épaisseur de la couverture sédimentaire ne dépasse pas 2 km en moyenne, et que cette couverture ne possède pas de potentiel pétrolier considérable. L'hypothèse la plus probable est que ce pétrole provient de la Dépression cisouralienne.

Les chercheurs estiment, en conséquence, qu'il est peut être aujourd'hui beaucoup plus profitable et efficace d'inspecter les anciens gisements pétroliers que de procéder à de coûteux travaux de prospection géologique sur de nouveaux terrains.

Inspirez, expirez: le diagnostic est prêt

Des chercheurs russes ont élaboré un système permettant de tout révéler - ou presque - sur notre organisme grâce à l'analyse de l'air que nous expirons, rapporte le site nkj.ru.

L'air que nous rejetons peut en dire long sur l'état de notre organisme et aider à poser un diagnostic. En effet, la composition de l'air expiré et la vitesse du rejet des molécules hors de notre organisme sont directement liées à des processus biochimiques et physiologiques. Ainsi, la détection simultanée de monoxyde et de dioxyde de carbone (CO et CO2) permet d'étudier la qualité du transport de l'oxygène par l'hémoglobine du sang. Quant à la détection simultanée de CO et de N2O (protoxyde d'azote), elle permet d'étudier la dépendance du transport des gaz de la membrane pulmonaire par rapport à l'intensité du flux sanguin.

Les molécules des substances recherchées peuvent être contenues en très petites quantités dans l'air expiré. C'est pourquoi les techniques capables de les détecter devaient être extrêmement sensibles. Les chercheurs de l'Institut de physique générale de l'Académie des sciences russe (ASR) ont proposé d'utiliser, pour ce faire, la spectroscopie laser, et élaboré un analyseur de gaz laser multicomposantes. La spectroscopie moléculaire d'absorption utilisant des lasers semi-conducteurs à fréquence modulable permet de découvrir de nombreuses combinaisons chimiques (notamment le monoxyde de carbone, l'oxyde d'azote, l'ammoniac, le méthane, etc.) dans l'air expiré avec une sensibilité d'un millionième. Et à l'aide de cette spectroscopie, on peut déterminer aussi bien la vitesse de la production dans l'organisme de certaines combinaisons que la teneur relative des différentes variétés de ces combinaisons, qui se forment lors des échanges.

Le système d'enregistrement et d'analyse des spectres obtenus est un élément majeur de cette installation spectroscopique. Ce système doit être tout à la fois sensible, rapide (afin que la forme des spectres n'ait pas le temps d'être altérée) et extrêmement précis. Le système d'enregistrement hautement sensible élaboré par l'ASR est capable d'analyser les spectres lasers du passage des molécules pour une durée d'impulsions lasers de 10.000 microsecondes et une vitesse élevée de retouche d'accord des lasers semi-conducteurs de 102-104 cm-1/s, garantissant la rapidité de fonctionnement de l'appareil. On enregistre, ce faisant, pas moins de 4.000 à 6.000 points (mesures) sur le spectre. Le système garantit aussi la grande sélectivité du procédé. Il permet de séparer nettement les spectres des différentes molécules biomarqueurs dans des milieux d'une composition complexe.

Selon les chercheurs, un diagnostic s'appuyant sur l'analyse des gaz de l'air expiré peut avoir une meilleure fiabilité, une plus grande universalité et permettre de procéder à des études complexes de l'organisme. Grâce à ce procédé, on pourra, par ailleurs, élargir l'éventail des problèmes médico-biologiques pouvant être résolus sans recourir à des méthodes invasives d'étude, autrement dit sans intrusion à l'intérieur de l'organisme.

Astéroïdes: les militaires russes doivent se mettre à surveiller l'espace lointain

Seule la création d'un segment spatial d'exploration de l'espace lointain permettra aux Terriens de recevoir à temps des informations sur les astéroïdes dangereux et de prendre des mesures pour éviter qu'ils n'entrent en collision avec notre planète, estime Anatoli Zaïtsev, directeur du Centre de protection de la planète (CPP) contre les astéroïdes, dont les propos sont rapportés par le site inauka.ru.

Cette déclaration a été faite début janvier, alors que l'éventuelle (en fait très improbable) collision d'un astéroïde avec la planète Mars à la fin janvier 2008 avait réveillé l'intérêt des scientifiques du monde entier pour ce type de danger.

Prié de commenter les données de spécialistes américains, selon lesquels le 30 janvier l'astéroïde 2007 WD5 aurait une probabilité de 0,01% d'entrer en collision avec la planète rouge, le chercheur russe a noté que "cet astéroïde a été découvert en novembre, de manière assez accidentelle, par les observatoires terrestres". "Durant l'ensemble des séances d'observation qui ont eu lieu, cet objet n'a été "vu" que par 7 observatoires terrestres, situés aux Etats-Unis et en Espagne", a rappelé Anatoli Zaïtsev. Selon lui, "on ne sera assuré de recevoir des informations sur les astéroïdes potentiellement dangereux que lorsqu'aura été créé un segment spatial d'exploration de l'espace lointain". "Il est indispensable de développer, parallèlement, les segments terrestre et spatial de l'exploration, estime-t-il. Les Américains l'ont reconnu eux aussi. Ils ont compris que sans segment spatial, la découverte d'objets spatiaux potentiellement dangereux revêtait un caractère hasardeux."

Selon Anatoli Zaïtsev, en Russie, à l'heure actuelle, "pour toute une série de raisons, on ne dispose d'aucun moyen terrestre moderne de contrôle de l'espace lointain". "La plupart des ouvrages de cette infrastructure étaient situés, à l'époque soviétique, dans d'autres républiques fédérées, et après la chute de l'URSS, ils se sont retrouvés hors des frontières de la Russie. Nous disposons pour notre part de moyens d'observation d'une ouverture très faible, qui se trouvent dans des lieux dotés d'un mauvais climat astronomique". La position géographique de la Russie n'arrange rien, "car une partie des astéroïdes ne peut être observée qu'à partir de l'hémisphère austral". C'est pourquoi, estime ce scientifique, "une large coopération internationale est indispensable" en ce qui concerne ces questions d'exploration de l'espace lointain.   

Après avoir relevé que les Troupes spatiales russes disposaient d'un complexe de radiodétection pour la reconnaissance des objets spatiaux à Zelentchouk, et du complexe d'exploration opto-électronique de l'espace cosmique "Okno", au Tadjikistan, Anatoli Zaïtsev a rappelé que ces moyens "s'intéressent essentiellement à l'espace proche, situé à une distance de moins de 40.000 km de la Terre". "Ils peuvent "voir" un astéroïde dangereux 10 à 60 minutes avant son entrée dans l'atmosphère, ce qui ne permet pas de parer une menace éventuelle." Le chercheur a indiqué à l'agence Itar-Tass que des spécialistes russes de la société Vympel avaient déjà proposé des variantes de développements aux systèmes existant déjà actuellement, qui leur permettraient de travailler également sur l'espace lointain.

Les spécialistes américains, qui ont réduit, après une série d'observations, la probabilité d'une collision entre l'astéroïde 2007 WD5 et Mars, ont établi que le 30 janvier, celui-ci passerait probablement à au moins 4.000 km de la planète rouge. Autre bonne nouvelle: il ne menacera ni la Terre, ni Mars au cours des 100 prochaines années.

Forage en Antarctique: les difficultés augmentent avec la profondeur

Le forage vers le lac sous-glaciaire Vostok, dans l'Antarctique, ne pourra reprendre que vers la fin de l'année. Les incidents survenus l'an dernier sur le site de ce forage réalisé dans des conditions extrêmes soulignent la difficulté de cette entreprise, qui nécessite des précautions écologiques exceptionnelles.

L'Akademik Fedorov, le navire de l'Expédition antarctique russe, a acheminé sur place en décembre un nouvel instrument de forage, a confié le chef de l'expédition, Valeri Loukine, dont les propos sont rapportés par le site nkj.ru. Il s'agit d'une nouvelle thermoforeuse, fabriquée par des scientifiques de l'Institut minier de Saint-Pétersbourg. Mais le nouveau câble, d'un poids de 4,5 tonnes et d'une longueur de 3,5 km, ne pourra être livré aux foreurs qu'à la fin de l'automne.

L'an dernier, les travaux de forage ont dû être interrompus, suite à un incident, à la cote -3.665 m, alors que les scientifiques ne se trouvaient plus qu'à une cinquantaine de mètres du lac situé sous la couche de glace. Le lac Vostok, situé à proximité de la station russe du même nom, sous une calotte de glace de près de 4 km d'épaisseur, a été découvert dans la seconde moitié du XXe siècle. Il s'est conservé, inviolé, sans connaître le moindre contact avec l'atmosphère, pendant des millions d'années.

­­Il était prévu, en 2007, de retirer 75 m de carotte de glace. Mais à 3.658 m de profondeur, l'instrument de forage thermique a rencontré de la glace "chaude" (-1,5°, contre -55° pour celle du plateau), friable, difficile à manipuler. La taille des cristaux de glace atteignait parfois 1,5 m. La foreuse thermique, dont l'orifice avait un diamètre de 115 mm, a fini par se boucher. Le treuil s'est rompu, de même que le câble reliant le fond du puits au "foret chaud". C'est ce qui explique que le forage ait dû être stoppé à la cote -3.665 m, à une cinquantaine de mètres de la surface du lac. Les spécialistes avaient déjà endommagé auparavant une foreuse, lorsque celle-ci s'était soudainement trouvée au contact d'une glace monocristalline. Ils étaient parvenus à forer de nouveau 8 m à l'aide d'une nouvelle foreuse, avant de connaître un nouveau "pépin".

Les spécialistes russes entendent réaliser des prélèvements d'échantillons d'eau du lac Vostok durant la saison 2008-2009 grâce à une technologie spécialement élaborée, respectueuse de l'environnement. "Lorsqu'il ne restera plus qu'une trentaine de mètres avant la surface de l'eau, a expliqué le professeur Nikolaï Vassiliev, de l'Institut minier de Saint-Pétersbourg, on baissera la pression hydrostatique dans le puits. A ce moment, la zone du chantier voisine du fond du puits sera emplie d'un liquide tampon composé de silicium organique biologiquement stérile, et le forage sera poursuivi au moyen d'un matériel produisant de la chaleur." "Cet équipement novateur permettra de cumuler l'effet d'un outil de forage thermique et d'un aspirateur: selon nos calculs, l'eau du lac commencera à être aspirée et à monter dans le puits, a poursuivi Nikolaï Vassiliev." Cette eau gèlera par la suite, et à partir du bouchon qui se formera, les spécialistes prélèveront une carotte de glace qui donnera de premières indications sur l'état de l'eau du lac et la présence d'une microflore.

Les services de l'Expertise écologique d'Etat ont décidé d'approuver cette technologie destinée à l'étude de l'Antarctique élaborée par les chercheurs pétersbourgeois. Le ministère russe des Ressources naturelles a confirmé cette décision.

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