espace/nucléaire/nanotechnologies
Un phénomène rare observé sur le Soleil
Le Soleil vient de rejeter dans l'espace une gigantesque protubérance - un phénomène rare qui pourrait être annonciateur de son véritable réveil, après une longue accalmie, rapportent les sites strf.ru et rian.ru.
Les astronomes russes qui ont constaté à la fin septembre ce phénomène soulignent qu'il s'est déclenché d'une manière soudaine, alors même que le 11e cycle solaire a débuté très calmement. Cet épisode est d'autant plus remarquable que de telles éruptions solaires ne se produisent qu'une fois en plusieurs décennies. Le plasma est en effet comme "gelé" dans le champ magnétique du Soleil, et pour s'en échapper, il lui faut en quelque sorte "déchirer" les lignes magnétiques dans lesquelles il est retenu.
Que s'est-il passé? Une très puissante explosion s'est produite, après quoi, dans la partie septentrionale du Soleil, l'excédent d'énergie a été rejeté sous la forme d'une gigantesque protubérance, haute d'un million de kilomètres. Plusieurs dizaines de milliards de tonnes de plasma incandescent sont partis dans l'espace cosmique. Cet énorme rejet de plasma de l'atmosphère du Soleil a été fixé par l'observatoire spatial russe Tesis installé sur la sonde russe Koronas-Photon.
"Ces protubérances forment des nuages d'un plasma ionisé assez froid, d'une température de 6 à 8.000 degrés. Ils peuvent demeurer longtemps dans l'atmosphère du Soleil. Si l'équilibre est détruit, les protubérances s'échappent dans l'espace ouvert", a expliqué Vladimir Slemzine, chercheur de l'observatoire X du Soleil de l'Institut de physique Lebedev.
Les chercheurs de l'Institut Lebedev avancent une explication sur ce qui a pu se passer. "Le champ magnétique du Soleil, écrivent-ils sur leur site, possède une énergie colossale, supérieure de plusieurs dizaines de fois à l'énergie thermique et cinétique totale de la matière environnante... Dans le cas présent, on peut supposer que le départ de la matière a été rendu possible par un affaiblissement du champ magnétique consécutif à la destruction de plusieurs régions actives".
Les amas de plasma se déplacent dans l'espace à une grande vitesse - jusqu'à 1.000 km/s. Ils peuvent effectuer en deux jours le trajet Terre-Soleil, soit 150 millions de kilomètres. Ils peuvent causer de gros dommages, et même entraîner des catastrophes sur notre planète, préviennent les scientifiques. Si une telle protubérance venait à "visiter" notre globe, nous verrions dans un premier temps une sorte d'aurore boréale dans le ciel. Puis elle commencerait à détruire les systèmes énergétiques, avec toutes les conséquences en découlant pour les sites industriels, les particuliers, etc. Ce ne sera pas le cas, en l'occurrence : l'énorme protubérance a pris une direction opposée à celle de la Terre.
Les scientifiques sont préoccupés par ce phénomène. Si une telle quantité de plasma a pu être arrachée du Soleil, cela dénote une faiblesse de la part de ce dernier, qui pourrait se rééditer. Les astronomes rappellent que la Terre a déjà été victime, il y a 150 ans, de ce que l'on avait appelé la "tempête" (ou embrasement) de Carrington - une très puissante tempête magnétique, qui avait suivi une série d'éruptions solaires. Les nuages avaient atteint la Terre en 17 heures. Il faisait clair la nuit comme en plein jour. Mais l'industrie n'en était alors qu'à ses débuts, et l'on n'avait assisté à aucune catastrophe technologique majeure. Il pourrait en aller différemment de nos jours. Des spécialistes de la NASA disent s'attendre à une telle tempête en 2012. Les scientifiques espèrent pouvoir donner l'alerte à temps. Mais une seule sonde spatiale est en mesure de le faire. Elle évolue depuis 1997 entre la Terre et le Soleil, mais peut à tout moment cesser de fonctionner.
Quelles recherches demain à Doubna?
Les chercheurs de l'Institut de recherches nucléaires de Doubna viennent de définir les grandes lignes des travaux qui y seront menés au cours des sept prochaines années. Le directeur de l'Institut, Alexeï Sissakian, ne cache pas, par ailleurs, qu'il souhaiterait que la Russie accueille, à plus long terme, le projet de coopération internationale de très grande envergure que doit être le collisionneur ILC, rapporte le site rian.ru.
A l'issue de la réunion du Conseil scientifique international de l'Institut de recherches nucléaires de Doubna, son directeur, l'académicien Alexeï Sissakian, a annoncé que cette instance avait approuvé les lignes directrices des travaux pour la période 2010-2016. La réaction des participants aux orientations proposées a été bonne, car ces projets sont en discussion depuis des mois, voire des années, et bénéficient déjà d'une expertise internationale. Ces grandes options doivent toutefois être encore ratifiées par le Comité des représentants plénipotentiaires, en novembre prochain.
"A la base de l'activité de l'Institut se trouve le triptyque: science fondamentale (sa partie principale) - programmes de formation (au service des 24 pays membres de l'Institut) - programmes d'innovations et études appliquées. Les applications concrètes de ces programmes d'innovations seront déplacées dans la zone économique spéciale de Doubna, afin que cette activité se développe selon les lois de l'économie de marché", a poursuivi Alexeï Sissakian.
"Pour ce qui est des orientations de la science fondamentale, nous sommes en très bonne position au niveau mondial dans trois secteurs. En premier lieu vient la physique des ions lourds d'énergies faibles et intermédiaires, une science liée à l'étude des éléments super-lourds.
En ce qui concerne la deuxième orientation - la physique des ions lourds de hautes énergies -, nous étudions les transitions de phase de la matière nucléaire habituelle à la matière quarks-gluons. Cet état de la matière a existé dans la nature lors des premiers instants qui ont suivi la naissance de l'Univers.
Pour ce qui est de ces deux directions, nous avons de sérieux projets de développement de notre base expérimentale. Pour les basses énergies, il s'agit du complexe de cyclotrons isochrones. Il sera perfectionné, modernisé", a-t-il précisé.
"Dans le domaine des hautes énergies, nous avons l'intention, sur la base de l'accélérateur supraconducteur déjà existant - un nucléotron -, de réaliser un collisionneur relativement petit d'ions lourds. Ce sera le NICA. Cela nous permettra d'étudier la transformation de la matière nucléaire en matière de quarks-gluons, dans un intervalle d'énergies et de densités de charge baryonique beaucoup plus intéressant", a expliqué Alexeï Sissakian.
"Nous sommes parvenus, poursuit le chercheur, à trouver une bonne niche de recherche. Pour les hautes énergies, sur les autres appareils, qui sont plus puissants, il est impossible d'étudier les effets que nous souhaitons étudier: la densité maximale de la matière nucléaire s'obtient à des énergies relativement faibles.
"Il ne faut pas oublier, que nous sommes sur le point de découvrir le 117e élément de la table de Mendeleïev. Nous avons encore quelques éléments scientifiques à vérifier, mais nous avons déjà des résultats positifs. Telle la cible, très rare, en berkélium, que nous ont aidé à réaliser nos collègues du Laboratoire national américain d'Oak Ridge".
Interrogé sur le point de savoir si le NICA serait le principal projet de l'Institut de Doubna pour ces sept prochaines années, Alexeï Sissakian a répondu par l'affirmative. "Dans un certain sens, oui, a-t-il dit. C'est peut-être le plus gros des trois projets. Mais nous devons aussi achever la création de la source neutronique IBR-2M. C'est une sorte de "microscope du nanomonde". C'est ce qui constitue notre troisième orientation de travail".
"Par conséquent, le NICA, le complexe de cyclotrons et le réacteur IBR-2M sont les projets que nous entendons mener à bien au cours de ce septennat. Mais le projet le plus important est le NICA, parce que, pour les deux autres, les moyens mis en oeuvre sont plus modestes, bien que ce soient aussi des projets sérieux", a résumé le chercheur.
Alexeï Sissakian a également noté que plus d'une cinquantaine de projets appliqués étaient en train de "mûrir" au sein de l'Institut. Une partie d'entre eux a d'ores et déjà été transférée dans la zone économique spéciale de Doubna. Ces projets concernent notamment la médecine des rayons, la lutte contre le terrorisme (utilisation de petits accélérateurs et détecteurs pour lutter contre le trafic de matériaux radioactifs, d'explosifs et de stupéfiants).
Il existe aussi à Doubna toute une série de projets dans le secteur des nanotechnologies - modification des surfaces, fabrication de nanopellicules. Mais le plus important projet que l'Institut doit développer (en liaison avec l'Institut Kourtchatov et la zone économique spéciale) est la création du Centre international d'innovations pour les nanotechnologies des pays de la Communauté des Etats indépendants. La conférence constitutive de cet organisme interviendra en décembre ou janvier prochain, mais de premières réalisations ont déjà vu le jour, a noté Alexeï Sissakian.
Le chercheur a également évoqué les chances qu'a Doubna d'accueillir ce qui est déjà présenté comme le successeur du grand collisionneur du CERN. Celui-ci n'a pas encore véritablement démarré que l'on évoque déjà son successeur. Ce dernier, l'ILC (Collisionneur linéaire international), pourrait être édifié aux Etats-Unis, en Allemagne, à proximité du CERN ou à Doubna.
A son avis, la candidature de Doubna présente des avantages certains. Il n'y a qu'à Doubna que l'on peut construire, concrètement, un tel collisionneur au sol. Nous avons de bonnes conditions géologiques, une surface en pierre. En gros, il faut quarante kilomètres de roche pour édifier ce collisionneur. De telles conditions existent à proximité de Doubna. De plus, la région est assez faiblement peuplée. L'accélérateur peut donc y être construit en surface sans inquiéter les habitants d'agglomérations entières. Le CERN ne bénéficie pas d'aussi bonnes conditions géologiques.
"Nous avons le soutien du gouverneur de la région de Moscou et du président de l'Académie des sciences russe. Mais il nous faudrait en plus, bien sûr, un soutien nettement affirmé de la part de l'Etat, insiste Alexeï Sissakian. En effet, bien qu'il s'agisse d'un projet international, et que chacun doive y contribuer, on demandera, le cas échéant, une contribution assez conséquente à la Russie".
"Cette volonté de la Russie d'entrer dans un méga-projet serait bien sûr pour elle une question de prestige. Mais il faut se souvenir que les grandes découvertes, notamment celles réalisées dans le domaine de la théorie électromagnétique par les Maxwell, Faraday et autres Galvani ont donné naissance seulement des décennies après à des applications que ne soupçonnaient même pas leurs auteurs et que nous utilisons toujours. A Doubna, on développe une science d'avant-garde, qui débouchera inévitablement, un jour ou l'autre, sur des réalisations concrètes", a noté en substance l'académicien.
Nanotechnologies: des détecteurs de gaz déflagrants très performants
Rosnano va aider trois sociétés russes à fabriquer, sur la base des nanotechnologies, des détecteurs de gaz extrêmement performants, aux multiples applications, rapporte le site strf.ru.
Le conseil de surveillance de Rosnano, le groupe public russe chargé des nanotechnologies, a confirmé son implication dans le financement d'un projet réalisé par trois sociétés russes (EMI, IKO et REX), avec le concours de la société Alphasense. Le volume total des investissements sera de 571,5 millions de roubles, dont un peu plus de 136 millions versés par Rosnano.
L'originalité du projet tient au fait que pour fabriquer ces capteurs, ses concepteurs vont recourir à des couches de semi-conducteurs polycristallins de taille nanométrique pour la production en série des éléments-clés des capteurs - les sources de rayonnement et les récepteurs photogalvaniques.
Le projet prévoit la fabrication de trois modèles de capteurs, destinés à être utilisés dans des analyseurs de gaz portatifs ou fixes pour détecter la présence de gaz déflagrants sur la base des technologies de pointe russes. Ces appareils sont très demandés, pour garantir la sécurité des personnes et des matériels, par l'industrie houillère (dans les mines), les secteurs pétrogazier et pétrochimique (pour la production, le transport et le traitement des hydrocarbures), le secteur énergétique et les collectivités locales (centrales électriques et chaudières au gaz), ainsi que par les télécommunications (surveillance des réseaux câblés souterrains).
Le recours à ces capteurs permettra d'en finir avec plusieurs problèmes: impossibilité de fonctionnement des appareils dans un environnement très humide; temps de réaction trop lent; impossibilité de garantir un fonctionnement régulier en raison de la décharge périodique des blocs d'alimentation due à une consommation trop élevée des capteurs.
Au coeur de la conception du nouveau produit figure un capteur optique infrarouge. Celui-ci présente plusieurs avantages par rapport aux capteurs habituels: temps de réaction moindre (5,5 secondes contre une dizaine pour ses concurrents); plus grande longévité (7 ans contre 5); meilleure résistance à l'humidité et à l'absence d'oxygène; meilleure résistance antibactérienne; très faible consommation énergétique (7 mW contre une moyenne de 200 pour ses concurrents).
Le britannique Alphasense investira pour sa part 1,5 million de livres sterling dans la commercialisation des produits, sans participer directement au projet.
Les avantages de la numérisation des tableaux
La numérisation des oeuvres d'art peut reposer sur des techniques surprenantes et présenter bien des avantages, comme le montre l'exemple du musée Pouchkine de Moscou, rapporte le site rian.ru.
Le musée des Beaux-Arts Pouchkine vient d'achever la première étape de la numérisation de sa collection. Plus de 1.200 de ses tableaux sont désormais visibles sur Internet. Faute de place, la plupart d'entre eux étaient - et demeurent - inaccessibles aux visiteurs du musée. Ils sont désormais visibles� "sur la toile" dans le monde entier.
Parmi les premières oeuvres numérisées figurent des gravures japonaises du XVIe au XXe siècle, des gravures anglaises des XVIIIe et XIXe siècles, ainsi que des gravures russes du XVIII-début XIXe siècle. Une partie d'entre elles sont d'ores et déjà en accès libre sur les sites www.britishprints.ru et www.russianprints.ru .
Ce projet, sponsorisé par la société japonaise JTI, est mis en oeuvre par des spécialistes russes de la numérisation. Selon ses créateurs, le site dédié aux gravures anglaises a déjà reçu la visite de plus de 25.000 internautes. Alors même que la plupart de ces oeuvres n'avaient jamais été exposées. Le musée Pouchkine vient d'entreprendre la numérisation du joyau de sa collection - les tableaux des impressionnistes.
Une toile est numérisée en moins d'un quart d'heure. Dans un premier temps, on réalise des clichés des différentes parties du tableau, celui-ci ayant été préalablement "découpé" en différents secteurs. Après quoi, un programme informatique spécial regroupe les morceaux, de manière à reconstituer l'oeuvre. Les couleurs sont retouchées et ne diffèrent au final de l'original que de 2% au maximum.
Les concepteurs de cette technique de numérisation insistent sur son originalité. "Elle se distingue des technologies étrangères du même type par sa rapidité et le contrôle méticuleux de la qualité. De plus, il est possible de travailler sur les toiles sans les décrocher. Et, cerise sur le gâteau, les toiles peuvent rester sous verre lors de la numérisation. Cela n'influe pas sur la qualité de l'image", souligne Vladimir Opredelenov, directeur général adjoint de la société Epos chargée de la numérisation.
Cette technologie moderne, outre le fait qu'elle donne accès à l'ensemble des pièces de collection d'un musée, permet également de réaliser une sorte de passeport spécial. Il est ainsi possible d'inventorier les oeuvres avec précision, ce qui aide à leur conservation et à leur restauration. De plus, les copies obtenues sont si précises qu'elles permettent de fixer et de contrôler l'état des originaux, et de surveiller notamment la position et la profondeur des microfissures. Et, bien sûr, en mettant leurs �uvres sur Internet, les responsables du musée espèrent bien augmenter le nombre de visiteurs réels.
(*) Le musée des Beaux-Arts Pouchkine détient l'une des plus riches collections russes des chefs-d�oeuvre de l�art mondiale, depuis l'antiquité jusqu'à nos jours. Il possède quelque 670.000 pièces: peintures et arts plastiques, gravures, oeuvres d'art décoratif et appliqué, archéologie et numismatique. Pourtant, seules 1,5% des pièces du musée sont accessibles, les autres ne pouvant être montrées au grand public compte tenu des exigences liées à leur conservation.
