La science et les technologies russes au jour le jour

Un détecteur de déchets spatiaux

Des chercheurs russes ont mis au point un système de détection des déchets spatiaux pouvant capter la présence de débris d'un centimètre, rapporte le site rian.ru.

Une équipe de chercheurs de l'Institut de physique Lebedev (FIAN) a conçu un capteur (et le logiciel correspondant) permettant de détecter de petits fragments de déchets spatiaux de 1 à 10 cm. La présence d'éléments aussi petits ne peut être révélée à l'heure actuelle par aucun autre appareil.

Le problème que pose la pollution de l'espace circumterrestre par les satellites hors d'usage et leurs débris devient de plus en plus aigu. On dénombre actuellement en orbite une centaine de milliers d'éléments polluants de toute taille et toute nature : appareils spatiaux hors service, derniers étages de lanceurs, blocs d'accélération, mais aussi boulons, vis, ressorts, étriers et autres objets tournant autour de la Terre à une vitesse d'environ 10 kilomètres à la seconde. Une collision avec n'importe lequel de ces objets, même d'un centimètre, peut sérieusement endommager un satellite ayant coûté fort cher, et même, dans bien des cas, le mettre hors d'usage.

A l'aide de radiotélescopes, on ne peut depuis la Terre observer que des objets d'une taille supérieure à 10 cm. Les chercheurs du FIAN ont mis au point un petit capteur destiné à détecter depuis l'espace des fragments de déchets spatiaux plus petits. Ce capteur peut être installé en tant que charge associée sur quasiment n'importe quel satellite.

"Il s'agit d'un réfracteur, un télescope à lentille ayant une pupille d'entrée d'environ 50 mm. Il peut détecter un déchet dans un rayon de plusieurs centaines de kilomètres. Cet appareil ne nécessite pas d'être installé sur un satellite spécialement conçu pour lui. Il peut prendre place sur n'importe quel engin spatial. A l'aide de cet instrument, il est possible de couvrir une "niche" allant de 1 à 10 cm", précise Sergueï Kouzine, le responsable de ces travaux, également chef du Laboratoire d'astronomie X du Soleil.

Afin que leur appareil puisse détecter les petits déchets spatiaux de manière fiable, les scientifiques ont également élaboré un logiciel spécial.

"C'est tout un savoir-faire appliqué aux méthodes de détection des déchets. Actuellement, l'enregistrement des données sur tous les télescopes se fait sur des matrices CCD. Or, celles-ci sont très sensibles aux particules d'énergie, notamment sur les orbites circumterrestres, qui sont proches des ceintures de radiation. La question se pose donc : comment distinguer le signal laissé par une particule dans la matrice du signal d'un déchet de l'espace ? Nous avons conçu, réalisé et testé ce procédé, indique Sergueï Kouzine. "Nous avons introduit les solutions dans notre appareil, et nous avons également le programme ad hoc."

Selon le chercheur, le mieux serait de fixer ces capteurs sur des satellites se trouvant sur les orbites les plus "sales", à des altitudes oscillant entre 600 et 800 km, ainsi que sur des orbites géostationnaires (à environ 35 000 km), là où le problème des déchets spatiaux se pose de la manière la plus aiguë.

L'appareil élaboré par les chercheurs du FIAN permet de déterminer avec une grande précision la trajectoire et les principales caractéristiques de chaque fragment dangereux. Il peut par ailleurs aider à déterminer l'orientation des engins spatiaux sur lesquels ils seront installés. La possibilité d'installer le capteur conçu par le FIAN sur plusieurs engins spatiaux russes est actuellement à l'étude.

 
Le réacteur neutronique PIK opérationnel en 2011

Le réacteur neutronique de recherche PIK sera très bientôt opérationnel, a annoncé le directeur de l'Institut Kourtchatov, Mikhaïl Kovaltchouk, rapporte le site rian.ru.
 
Le PIK (*) pourra commencer à fonctionner dans les mois qui viennent. "Nous prévoyons son lancement physique dans la première moitié de 2011", a précisé Mikhaïl Kovaltchouk.

Le chercheur a rappelé que la construction de ce réacteur avait commencé à l'époque soviétique, il y a plus d'une vingtaine d'années. Mais au début de la perestroïka, le chantier avait été stoppé. Quelques années après, la décision de reprendre les travaux a été prise. Plusieurs centaines de millions de dollars ont été affectés à ce projet. Le lancement du réacteur aurait dû intervenir, comme cela avait été initialement prévu, au printemps 2010, mais des problèmes de financement ont retardé ce démarrage.

"Actuellement, la situation est tout à fait normale, très positive, poursuit Mikhaïl Kovaltchouk. Mais il faut tenir compte qu'il s'agit d'un objet complexe, dangereux de par ses radiations. Il faudra effectuer des vérifications, obtenir l'autorisation du Rostekhnadzor."

Rappelons que le PIK est construit à l'Institut pétersbourgeois de physique nucléaire de l'Académie des sciences de Russie, à Gatchina. C'est un réacteur de faisceaux à flux intense, capable de délivrer des flux de neutrons d'une densité de 10 puissance 15 neutrons à la seconde par centimètre carré, et de 5.10 puissance 15 dans le "canal central". Seuls trois réacteurs au monde (deux aux Etats-Unis et un en Europe - celui de l'Institut Laue Langevin, en France) ont une densité de flux de 10 puissance 15 neutrons.

On prévoit d'utiliser le PIK comme un appareil à rayons X. Le flux de neutrons "illuminera" les échantillons des différents matériaux mais, à la différence des rayons X, à une profondeur beaucoup plus importante et avec des détails nettement plus précis. Par ailleurs, le flux de neutrons "voit" des matériaux "transparents" pour le rayon X, tel que l'hydrogène, ce qui permettra d'étudier en détail les molécules biologiques et les polymères.

Une cinquantaine d'installations pourront fonctionner simultanément sur le PIK. Son plus proche concurrent, le réacteur de l'Institut Laue-Langevin, offre des capacités un peu plus modestes, puisque moins d'une quarantaine de groupes peuvent y travailler en même temps. Des chercheurs allemands ont déjà fait connaître leur intention de travailler sur le PIK : il est prévu d'y transférer huit installations expérimentales fonctionnant sur un réacteur neutronique situé en Allemagne.

(*) PIK : abréviation russe de Complexe de recherche par faisceau.
 
Une table comme instrument thérapeutique

La force de la gravitation terrestre, utilisée au moyen d'une table dite "mécanurgique", a commencé à être testée comme moyen thérapeutique, rapporte le site nkj.ru.

Des innovateurs de Saint-Pétersbourg utilisent la force de la gravitation terrestre sur ce qu'ils appellent une table "mécanurgique". Ils pensent, ainsi, être en mesure de prévenir et traiter certaines affections.

Cette table a été conçue à l'Usine Oboukhovski, une entreprise bien connue, qui appartenait autrefois au Complexe militaro-industriel. Elaborée selon les recommandations de chercheurs de l'Université polytechnique de Saint-Pétersbourg, elle a de quoi surprendre.

Certaines personnes malades ou se sentant mal pourraient avoir intérêt (naturellement, sur prescription médicale) à recourir aux propriétés curatives de cette table, affirment ses concepteurs, qui ont breveté leur invention. Il ne s'agit évidemment pas d'une table ordinaire. Celle-là peut adopter une position verticale, tourner en se balançant, puis reprendre sa position horizontale normale. Autrement dit faire tout ce que le médecin traitant ordonnera. Les possibilités de modifier la position de la table dans l'espace sont en fait pratiquement illimitées. Au cours de ces processus, des capteurs spéciaux enregistrent les signaux en provenance du cerveau du patient.

Les fondements de la théorie scientifique du recours à la gravitation pour le traitement des affections sont élaborés par Piotr Tolkatchev, un médecin praticien, chef du Laboratoire de mécanurgie de l'Université technologique de Saint-Pétersbourg. Cette table peut être utilisée, selon lui, dans le cadre d'un ensemble de mesures curatives, lors du traitement de différentes affections du système cardio-vasculaire, de l'appareil locomoteur, des organes internes, de la déformation du squelette, et lors de procédures de réhabilitation.

La mécanurgie, explique-t-on à l'Académie de médecine militaire russe, où l'on procède à des tests cliniques de cette table curative, est un département de la connaissance scientifique qui s'intéresse à l'utilisation de moyens techniques pour compenser les fonctions perdues de l'organisme humain. Les technologies supposent l'utilisation de la force de la gravitation et de l'action manuelle sur les organismes perturbés pour une possible guérison, une réhabilitation, bref, pour soigner. L'Usine Oboukhovski a créé à ce jour deux prototypes, dont l'un est installé à la chaire de physiologie normale de l'Académie de médecine militaire.

Sur cette table, le patient, solidement attaché, peut être installé les jambes en l'air, peut être comme suspendu en l'air ou être bercé un peu comme sur des vagues. C'est de cette manière que les cosmonautes s'entraînent ou récupèrent en tournant dans une sorte d'anneau spécial. Pour chaque patient, un programme personnel est établi. Pour certains, quelques rotations-balancements suffisent. Pour d'autres, toute une série de séances de soins est nécessaire.

Le complexe mécanurgique n'a pour l'instant pas de nom. Mais il est envisagé, dans un proche avenir, d'améliorer les installations, de rassembler tous les systèmes de la table mécanurgique dans un complexe médical de diagnostic et d'informations. Pour l'instant, les expériences scientifiques se poursuivent. Elles sont à la base de l'étude de l'action du champ gravitationnel de la Terre sur les fonctions physiologiques de l'homme.
 
Stabilité de la population des mammifères marins dans le Pacifique Nord

Le nombre des baleines, morses et autres mammifères marins qui peuplent les mers baignant le Nord des côtes orientales de la Russie, et plus généralement le Pacifique Nord, est stable ou en légère augmentation, rapporte le site rian.ru.

Non seulement le nombre des baleines et morses vivant dans la partie septentrionale de l'océan Pacifique demeure stable, mais il est en nette progression pour certaines espèces, a annoncé dans un communiqué le ministère russe des Ressources naturelles.

Ce document reprend en fait le bilan dressé par des spécialistes russes et américains lors de la 21ème réunion du Groupe de travail russo-américain sur les mammifères marins, qui s'est tenue récemment à Moscou. Cet organisme fonctionne dans le cadre d'un accord intergouvernemental passé entre les deux pays sur la coopération dans le domaine de la protection de l'environnement et des ressources naturelles. Lors de cette réunion, les chercheurs ont dressé le bilan des études conduites en 2009-2010 sur les animaux marins dans les territoires septentrionaux du Pacifique. Ils ont également élaboré un plan de recherches conjointes pour 2011-2012.

Le document souligne que la population des baleines grises okhotsk-coréennes demeure stable. Elle n'a pas diminué sur le plateau continental de Sakhaline Est. Dans la région des îles du Commandeur, les études ont mis en évidence une nette augmentation de la population de baleines à bosse. Dans la région des îles Kouriles, les chercheurs ont eu la surprise de pouvoir observer régulièrement des cachalots.

La population des morses demeure stable, en dépit de la pêche industrielle dont ils sont l'objet, notamment en Tchoukotka. Dans la mer de Béring, on dénombre environ 130.000 de ces animaux. La population d'otaries est en augmentation, des côtes du Japon à la Californie. Toute la population de phoques est également en progression.

La population de lions de mer de Steller est en augmentation dans toute sa zone de prédilection - de la Californie à Sakhaline (à l'exception du littoral oriental du Kamtchatka). De nombreuses aires nouvelles de reproduction pour ces animaux ont été découvertes, dont l'une non loin de Petropavlovsk-Kamtchatski. Les membres du groupe de travail ont proposé que soit examinée la possibilité de créer une petite réserve naturelle d'importance régionale sur ce site.

Les chercheurs ont également noté l'augmentation de la population des bélougas, notamment dans les mers d'Okhotsk et de Béring. Des conditions de vie favorables pour eux ont été mises au jour à proximité des îles Solovetski (ou Solovki). Les experts examineront également la question de la création d'une zone protégée dans cette zone.

Les scientifiques ont réussi pour la première fois, lors de cette campagne, à fixer une balise satellitaire sur une baleine grise. Cet équipement permettra de suivre les déplacements de cet animal. Et dans la mesure où les baleines se déplacent rarement en solitaire, elle permettra de suivre toute une population. Les chercheurs pourront apprendre où hivernent ces animaux et où ils se reproduisent : autrefois, on pouvait les observer en mer du Japon, du côté de la Corée du Sud, mais leur présence n'y est plus signalée ces derniers temps.