Lac Vostok : intérêt et difficultés du forage
Les chercheurs et techniciens russes tentent toujours de parvenir au lac sous-glaciaire Vostok, dans l'Antarctique, car l'intérêt scientifique de cette entreprise est énorme, pour la connaissance tant de la Terre que des autres planètes, rapporte le site nkj.ru. Les scientifiques espèrent désormais atteindre le lac d'ici deux ans.
Les scientifiques russes sont parvenus à retirer lors de la dernière campagne dans l'Antarctique une cinquantaine de mètres de carotte de glace, a déclaré à Saint-Pétersbourg Vladimir Lipenkov, responsable des travaux de forage de l'Institut de l'Arctique et de l'Antarctique, au retour de sa mission dans l'Antarctique. Ces carottes se présentent sous la forme de petits blocs de glace d'une dizaine de centimètres de diamètre.
"Tant que nous n'aurons pas accès au réservoir, ces échantillons de glace constitueront notre seul matériau pour son étude, a poursuivi le chercheur. Une couche de glace d'une centaine de mètres d'épaisseur nous en sépare. Le puits sera "gelé" à 3.650 m jusqu'à la nouvelle campagne, a-t-il précisé." Il est prévu d'achever le forage vers ce lac, qui constitue le plan d'eau le plus mystérieux de notre planète, dans deux ans, lors de la 57ème Expédition antarctique russe (EAR).
Valeri Loukine, directeur adjoint de l'Institut arctique et antarctique et responsable de l'EAR, a souligné pour sa part que le lac Vostok constitue un polygone exceptionnel pour l'élaboration de méthodes de recherche de la vie sur les planètes et lunes glaciaires de l'Univers. Si, sur ces corps célestes, existent des lacs sous-glaciaires, ils doivent ressembler au lac Vostok. A tout le moins, ils doivent se trouver profondément sous la glace, être soumis à une pression élevée et avoir une température proche de la celle de la fonte de la glace, autrement dit une température convenant pour la vie.
Le professeur Nikolaï Vassiliev est titulaire de la chaire de technologie du forage à l'Institut minier de Saint-Pétersbourg. C'est lui qui a élaboré les têtes de forage thermique et mécanique utilisées pour traverser la couche de glace. Selon lui, lorsque l'on atteindra la surface du plan d'eau, il n'y aura aucune projection d'eau dans le puits. Il exclut également que du liquide technique (fréon/kérosène) puisse tomber dans ce lac unique.
Lors de la campagne de l'année dernière (la 54ème EAR), la tête de forage s'est trouvée coincée, en raison de la présence de glace monocristalline, à la profondeur de 3.668 m. "Nous n'avons pas tenté de remonter du puits, d'un diamètre de 14 cm, l'équipement endommagé. Nous sommes remontés 50 m plus haut et à partir de là, nous avons créé un nouveau puits", a expliqué le professeur Vassiliev.
L'étude physico-biochimique complexe du lac Vostok, de sa colonne d'eau et des roches sédimentaires sera conduite par des chercheurs de l'Institut pétersbourgeois de physique nucléaire (PIAF) Konstantinov, relevant de l'Académie des sciences russe. Le PIAF a préparé deux sondes spéciales. L'une servira à étudier les paramètres physiques de l'eau, et l'autre ses paramètres biogéochimiques. Le PIAF a également élaboré des irradiateurs gamma et des ozoneurs, qui serviront à traiter et stériliser les instruments scientifiques qui descendront dans le puits superprofond en direction du lac sous-glaciaire. Les tests sur le terrain des prototypes de ces appareils sont prévus pour cet été. Ils seront réalisés sur l'un des plus grands lacs profonds de Russie, au Nord-Ouest du pays.
Parmi les découvertes qu'ils ont déjà effectuées en étudiant les carottes des glaces du lac antarctique, les chercheurs du PIAF mettent en avant une bactérie, qualifiée de thermophile hémoautotrophe. Cette bactérie a été découverte pour la première fois dans un échantillon de glace remonté de la cote 3.607 m. D'autres ont été ensuite mises au jour dans des échantillons de la couche de glace prélevés à la cote 3.561 m. Les chercheurs pétersbourgeois considèrent que ces bactéries thermophiles, découvertes dans la glace du lac d'après leur marqueur ADN, vivent non pas dans l'eau du lac à une température de 2 ou 3° Celsius, mais dans ses sédiments. Au cours de leur "descente" vers le lac, les scientifiques espèrent aussi mettre en évidence le scénario de l'origine du plan d'eau sous-glaciaire: s'est-il formé à la suite de la fonte de la base d'un glacier ou avant même le début de la glaciation de l'Antarctique ?
Le forage profond réalisé dans la région de la station antarctique Vostok a débuté dans les années 70 du siècle dernier, alors même que l'on ignorait l'existence de ce lac. Les forages réalisés alors avaient pour but de procéder à des études paléoclimatiques. En 1998, le forage profond du puits de glace au-dessus du lac a été arrêté, la communauté scientifique polaire internationale ayant recommandé de ne pas pénétrer dans la couche d'eau du lac tant que des technologies spéciales, permettant d'exclure toute pollution des eaux, n'auraient pas été mises au point.
Le forage profond de la calotte glaciaire au-dessus du lac a pu reprendre en 2005, après l'accord reçu en 2003 lors de la 26ème réunion consultative du Traité sur l'Antarctique. Au cours de la 55ème EAR, une cinquantaine de mètres de carotte glaciaire a été remontée. Une centaine de mètres restent encore à forer pour accéder à ce plan d'eau unique, qui n'a plus été au contact de l'air de l'atmosphère depuis quelque 300 millions d'années. Les chercheurs espèrent y parvenir lors de la 57ème EAR, en 2011-2012.
Une fabrique russe de nanomédicaments anticancéreux
La société Rosnano a décidé d'investir près d'un milliard et demi de roubles dans un projet de fabrication de médicaments antitumoraux se chiffrant à près de 4 milliards de roubles, initié par le Centre oncologique Blokhine, rapporte le site rian.ru.
Le conseil de surveillance de Rosnano a approuvé le projet de production de nanomédicaments anticancéreux. L'investissement de la société publique sera de 1,299 milliard de roubles, sur un budget global de 3,906 milliards.
Le requérant et principal concepteur des médicaments est le Centre scientifique oncologique russe Blokhine, dépendant de l'Académie des sciences médicales russe, la société Usine Medsintez, de Novoouralsk, étant un co-investisseur dans ce projet. Cette usine sera la principale aire pour la commercialisation des produits conçus par le Centre Blokhine et la fabrication de nanopréparations antitumorales.
La réalisation de ce projet en Russie permettra de créer des préparations anticancéreuses efficaces, d'un prix accessible, reposant sur le système d'acheminement "ciblé" sous la forme de liposomes, d'immunoliposomes et d'anticorps monoclanaux.
Les préparations liposomales se présentent sous la forme de vésicules d'environ 100 nanomètres faites d'une ou plusieurs couches de phospholipides contenant la molécule. Les liposomes quittent le système de circulation sanguine pour aller dans les tissus là où la perméabilité des vaisseaux sanguins est élevée, autrement dit dans les tumeurs malignes en développement.
Les immunoliposomes se distinguent par le fait qu'ils contiennent des anticorps capables de dévoiler les marquages moléculaires spécifiques à une tumeur (tumeur-antigènes associés).
Le troisième groupe de nanopréparations est constitué par des anticorps monoclanaux pour des antigènes tumoraux, anticorps liés à des substances détruisant les cellules tumorales.
Le début de la production de liposomes sur la base de doxorubicine, de lysomustine, de cyphéline, d'aranose, de bactériochlorine ainsi que d'immunoliposomes et d'anticorps monoclanaux est prévu pour 2013-2014.
"La création en Russie d'une production de molécules anticancéreuses hautement efficaces permettra une baisse de la mortalité due au cancer parmi tous les groupes de population, une augmentation de la longévité et une amélioration de la qualité de vie des malades, estime Olga Chpitchko, directrice gérante de Rosnano. Les prix plus modérés permettront non seulement de rendre ces médicaments plus accessibles à la population, mais aussi d'augmenter considérablement, à budget constant, les volumes des achats opérés par l'Etat dans le cadre de programmes ciblés."
La longueur maximale d'un laser à fibre optique établie
Une étude menée conjointement par des chercheurs russes et britanniques a permis de déterminer la longueur maximale d'un laser à fibre optique, rapporte le site inauka.ru.
Des chercheurs de l'Institut d'automatique et d'électrométrie de la Section sibérienne de l'Académie des sciences russe ont créé, avec leurs collègues de l'Université Aston (Birmingham, Grande-Bretagne), le laser à fibre optique le plus long du monde: 300 km. Les chercheurs estiment qu'il s'agit là de la distance limite à laquelle la fibre optique permet à un rayonnement d'une longue d'onde de 1,5 micron de se propager avec des pertes minimales.
Le laser constitue un milieu intensificateur, situé entre deux miroirs, explique Sergueï Babine, directeur adjoint de l'Institut en charge du travail scientifique et chef du laboratoire d'optique des fibres. Lorsque l'on porte sa longueur d'onde à plus de 300 km, il ne se crée pas d'onde stationnaire, car la lumière, concrètement, ne parvient pas jusqu'au miroir final en raison de la dispersion. Selon lui, cette limite de la taille du laser à fibre optique découverte par les chercheurs signifie que dans cette gamme d'ondes se forme un rayonnement de type classique. Mais dans les derniers kilomètres apparaît un régime différent de génération, auquel sont consacrés, justement, les travaux de cette équipe russo-britannique.
Les chercheurs entendent utiliser les lasers à fibre optique de superlongue portée pour transmettre des données sur des distances considérables sans intensificateurs optiques. Le laser peut fonctionner en codage d'informations, et être utilisé également pour améliorer la sensibilité et l'action à distance des systèmes de capteurs reposant sur la réflectométrie optique. "Ce laser constitue aussi un objet intéressant pour l'étude des effets de la turbulence ondulatoire faible, dont l'étude n'était possible autrefois que dans les systèmes hydrodynamiques et le plasma", explique Sergueï Babine.
