FuturScience

Sélection d’images.

Le drone secret de BAE system Taranis.

Le drone secret de BAE system Taranis.

La mode est aux drones de combat furtifs et en Europe on peut compter deux projets majeurs: le nEUROn de Dassault Aviation et le Taranis de BAE System (vidéo ici). On ne sait que très peu de choses sur ce drone mais la principale caractéristique originale qu’on lui prête est qu’il serait supersonique. Si tel est le cas alors ce serait le premier drone de ce type à pouvoir dépasser la vitesse du son. L’image ci-dessus montre en tout cas que le projet est déjà bien avancé et que plusieurs prototypes ont déjà été construit.

Elon Musk pose devant sa capsule Dragon. A gauche en 2006, à droite en 2014.

Elon Musk pose devant sa capsule Dragon. A gauche en 2006, à droite en 2014.

Sur les images ci-dessus on peut observer les progrès qui ont été réalisé depuis les débuts de la capsule Dragon de SpaceX. Bien sur à l’origine ce n’était pas encore la société que l’on connaît actuellement et qui à elle seule a changer la donne dans le domaine du spatial (notamment en Europe avec l’accélération du développement d’Ariane 6). Cette image illustre parfaitement le succès d’Elon Musk qui depuis quelques années maintenant réussi tout ce qu’il entreprend.

Une ancienne méthode pour déglacer les rails.

Une ancienne méthode pour déglacer les rails.

Enfin deux photos pour finir. La première ci-dessus, pas forcément super récente, mais que je trouve vraiment sympa. C’est après la guerre en Pologne que des gens se sont servis de réacteurs d’avions pour déglacer les rails. Et la photo ci-dessous illustre quand à elle une technologie beaucoup plus récente et qui ne cesse de progresser: celle de prothèses robotisées. La personne sur la photo a perdu ses deux bras lors d’un accident électrique il y a 40 ans. Aujourd’hui, grâce à ses deux bras robotisés et contrôlés par la pensée cet homme peut de nouveau manipuler des objets et retrouver un peu d’indépendance. Plus d’infos ici.

Les Baugh manipule des objets pour apprendre à mieux maîtriser ses nouvelles prothèses.

Les Baugh manipule des objets pour apprendre à mieux maîtriser ses nouvelles prothèses.

Les 28 mois de Curiosity sur Mars.

Le chemin accompli et celui qu'il reste à parcourir pour le rover Curiosity.

Le chemin accompli et celui qu’il reste à parcourir pour le rover Curiosity.

Cela fait donc maintenant plus de 28 mois que le rover Curiosity de la NASA (dans le cadre de la mission Mars Science Laboratory, MSL) parcourt la surface de la planète rouge. Déjà, les résultats qu’il a permis de produire sont d’une grande importance pour notre compréhension du passé de Mars, notamment concernant la question de l’habitabilité de celle-ci. Le New York Times, célèbre journal américain, vient de publier une infographie de ces 28 derniers mois. Je vous conseille vivement de découvrir ce travail sur ce lien (notamment la vidéo en tête d’article).

Image de la zone d'atterrissage de Curiosity prise la sonde orbital MRO de la NASA.

Image de la zone d’atterrissage de Curiosity (point brillant en bas à droite, cliquez pour plus de détails) prise la sonde orbitale MRO de la NASA.

Après son atterrissage le 6 août 2012, le rover a donc entamé son chemin qui l’amène aujourd’hui au pied du mont Sharp  (5.5 km d’altitude). Au cours de son parcours, il a effectué un grand nombre de prélèvements et d’analyses grâce à ses 13 instruments. Il a ainsi permis d’établir l’évidence d’ancien torrents d’eau liquide et de grandes surfaces apparentes à des lacs. Il a aussi mis en évidence l’habitabilité passé de la planète Mars grâce à la détection d’eau, de dioxyde de carbone, d’oxygène, de dioxyde de souffre et de sulfure d’hydrogène. Aussi, par la mesure de ratios d’isotopes d’argon, les chercheurs pensent avoir démontré que Mars a perdu en très grande partie son atmosphère. Le 16 décembre 2014 la NASA a aussi annoncée la découverte d’un cycle du méthane avec des quantités variant dans le temps. Le méthane est un gaz souvent associé au vivant mais bien évidemment ce n’est pas la seule origine possible. La découverte de composés organiques a aussi été annoncée. On ne sait toujours pas si Mars a abrité (et abrite encore) de la vie mais la mission MSL permet sans aucun doute d’avancer vers la réponse à cette question qui changerait notre vision de l’univers. Affaire à suivre en 2015.

Le rover Curiosity regarde derrière lui le 9 février 2014. On voit nettement les traces de ses roues dans le sable martien.

Le rover Curiosity regarde derrière lui le 9 février 2014. On voit nettement les traces de ses roues dans le sable martien.

Bilan de l’année 2014 (partie 2)

Image ALMA de HL Tauri.

Image ALMA de HL Tauri.

4- Le radiotéléscope ALMA (pour Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) a fourni en novembre 2014 une image exceptionnelle d’une très jeune étoile de type T Tauri et de son disque protoplanétaire. Le fait que l’image ci-dessus ne soit pas une vue d’artiste mais bien une image réelle du système dans le domaine radio est une véritable première. On observe dans le disque des régions sombres, vidées de matière, vraisemblablement par la formation de planètes. C’est donc, à 450 années-lumière de notre Terre, que nous pouvons observer la naissance d’un système planétaire et cette photo représente les prouesses que vont pouvoir réaliser les astronomes avec l’instrument ALMA. 2015 sera une grande année en astronomie.

Une photo de la planète Mars par la sonde indienne MOM.

Une photo de la planète Mars par la sonde indienne MOM.

5- Pour la première fois de son Histoire, l’Inde a réussie a envoyer une sonde autour de la planète rouge, devançant par la même occasion son rival en Asie: la Chine. La photo ci-dessus prise juste avant son arrivée incarne toute l’ambition et les progrès réalisés par l’agence spatiale indienne. C’est une très bonne nouvelle pour cette nation qui nourrit aussi des ambitions dans le domaine du spatial habité avec le succès il y a quelques jours du lancement suborbital de sa nouvelle fusée GSLV mark III et de sa capsule prototype. Les indiens ont l’intention de retourner sur Mars entre 2018 et 2020 mais avant, ils enverront leur seconde mission lunaire (qui comportera un rover).

6- La Nasa a lancée le 5 décembre 2014 pour la première fois sa capsule Orion qui devrait permettre aux américains de reprendre les voyages spatiaux habités (bien que ce test ne comprenait pas d’astronautes) vers des destinations autres que l’orbite basse terrestre (Lune, Mars, astéroïde…). Ce vol fut un un succès parfait et, grâce à une vitesse de rentrée importante (8.9 km/s), il a permis de valider nombre de technologies, notamment le boucler thermique nécessaire pour ce type de missions. Prochain vol prévu, si tout se déroule comme prévu, pour septembre 2018 avec un tour autour de la Lune, toujours sans astronautes.

Reprise du site et bilan de l’année 2014 (partie 1).

Atterrissage du lander Philae.

Atterrissage du lander Philae.

Tout d’abord, joyeux noël à toutes et à tous ! Après de longs mois d’inactivité sur ce blog, j’ai décidé de reprendre les mises à jour. Cela pour deux raisons: le nombre de visiteurs augmente toujours bien qu’il n’y a pas de contenu nouveaux et ensuite l’actualité dans les domaines qui m’intéressent particulièrement est extrêmement riche. Désormais en plein de travail de thèse, je n’aurai certainement pas le temps de poster des articles régulièrement et c’est pour cela que je recherche des personnes passionnées de science et technologie et intéressées par la vulgarisation et la communication pour m’aider à faire vivre ce site. Peu importe vos centres d’intérêt, s’il se rapportent aux sciences et technologies vous êtes les bienvenus. N’hésitez pas à me contacter via cette adresse mail: futurscience@gmail.com.

Revenons à nos moutons: que s’est-il passé au cours de cette année 2014 qui se termine ? Je ne peux bien sûr pas parler de chaque événement donc je citerai ceux qui m’ont marqué personnellement.

1- « L’atterrissage » du lander Philae sur la comète 67P/Churyumov–Gerasimenko (photo ci-dessus). Pour moi, l’événement de l’année, et de loin. C’est la première fois dans l’Histoire que l’Humanité pose une sonde sur ce type de corps. Et pour couronner le tout, c’est une réalisation européenne.

Les restes du SpaceShipTwo de virgin Galactic qui s'est écrasé le 31 octobre 2014.

Les restes du SpaceShipTwo de Virgin Galactic qui s’est écrasé le 31 octobre 2014.

2- L’accident tragique de SpaceShipTwo qui a coûté la vie à un pilote de Virgin Galactic le 31 octobre 2014. En tant que partisan du tourisme spatial, c’est la grande déception de l’année. Richard Branson a annoncé que cela n’empêcherait pas sa société de continuer son projet d’avion suborbital. Le fait que le moteur ait été retrouvé en bon état est peut être le signe que tout n’est pas perdu. L’enquête permettra d’en savoir plus.

Comparaison (à l'échelle) de notre système et de celui de l'exoplanète Kepler-186f.

Comparaison (à l’échelle) de notre système et de celui de l’exoplanète Kepler-186f.

3- La découverte de Kepler-186f. Pour la première fois depuis la première exoplanète découverte en 1995, on vient de trouver une planète semblable à la Terre et orbitant autour d’une naine rouge (un type d’étoile plus petite que notre Soleil). Par semblable à la Terre on entend de type « rocheuse », de rayon à peine plus grand que celui de notre planète (entre 1.13 et 1.17 rayons terrestres) et surtout située dans la zone d’habitabilité de son étoile, donc possiblement avec de l’eau liquide à sa surface. Cela ne signifie bien évidemment pas qu’une forme de vie existe sur cette planète mais nous avons la preuve formelle que la Terre n’est pas une exception dans la Galaxie (si certains en doutait encore…). Cette découverte a quand même excitée les chercheurs de vie extraterrestre qui ont très rapidement dirigés leurs radiotélescopes vers ce système planétaire (il y a au moins 4 autres planètes autour de cette étoile) pour essayer de capter des ondes électromagnétiques qui pourraient trahir la présence de formes de vie évoluées. Sans résultats… pour le moment.

A suivre…

Sélection de vidéos.

 Nous commençons avec la toute première vidéo du drone Taranis développé par les britanniques de BAE Systems. On ne sait que très peu de choses sur ce projet très secret mais il semblerait que le premier vol de ce drone ait eu lieu en août dernier, probablement en Australie. Il est aussi probable que ce soit un engin supersonique (une première pour ce type d’aéronef). L’objectif final est de mettre au point un aéronef engin furtif et capable de délivrer ses armes derrière les lignes ennemies.

Le projet Morpheus de la NASA avance bien. En effet, les vols libres se déroulent nominalement et les progrès se succèdent rapidement. Pour rappel, ce projet vise à mettre au point les technologies, tant au niveau hardware que software, nécessaires à la mise au point d’atterrisseurs fiables, écologiques et économes en énergie. Des missions visant à déposer des robots et du matériel scientifique sur la Lune ont notamment été imaginée par les ingénieurs du projet Morpheus. 

Toujours dans le même registre, le Jet Propulsion Laboratory (JPL) utilise un engin semblable à celui de Morpheus pour tester et améliorer ses algorithmes d’atterrissage autonome. Ces tests sont réalisés sur le Xombie de la petite startup Masten Space System. Enfin, nous terminons par une autre vidéo en provenance de la NASA. Cette fois-ci c’est pour tester de nouveaux parachutes destinés à des missions martiennes que l’agence spatiale américaine utilise les grands moyens. Ces essais ont lieux avec un tel système propulsé car le parachute en question est trop grand pour être installé dans les souffleries disponibles.

Les algorithmes génétiques permettent à un ordinateur d’apprendre à marcher seul.

[vimeo http://vimeo.com/79098420]

Depuis quelques temps déjà les scientifiques s’intéressent à l’application du principe d’évolution génétique pour permettre aux machines d’apprendre à marcher sans leur aide. Le concept est simple: on crée une créature virtuelle sur laquelle on applique des contraintes liées à son environnement (la gravité, la pente…) ou à sa structure interne (les degrés de liberté des « articulations », les puissances des « muscles »…)  et une fois ce cadre fixé on donne un but à la créature (par exemple marcher en ligne droite le plus vite possible, marcher en consommant le moins d’énergie possible). Ensuite on permet au programme de se relancer après chaque échec, avec la particularité de pouvoir changer sa propre programmation (sur le modèle de la sélection naturelle sur les espèce, qui s’applique sur leur génome). Ainsi au fur et à mesure des générations la créature virtuelle s’améliore toute seule, sans qu’aucun être humain n’intervienne. Dans la vidéo ci-dessus publiée récemment par des chercheurs de l’université d’Utrecht et de l’université de la Colombie-Britannique on voit clairement le processus d’amélioration de la marche pour différentes créatures bipèdes (notamment des humanoïdes) et le résultat est assez impressionnant sachant qu’à aucun moment on a indiqué au programme que les « jambes » servaient effectivement à marcher et que les « bras » pouvaient aussi servir à l’équilibre de la marche. Grâce au contrôle des différents paramètres les chercheurs peuvent aussi s’amuser à imaginer quelle serait la démarche d’un bipède sur d’autres planètes, comme Saturne. Pour le moment ces codes ne sont pas encore utilisés sur des vraies machines mais les scientifiques imaginent que cela sera bientôt possible, après des améliorations, notamment en ce qui concerne la ressemblance des membres virtuels et réels.

Un mini trou noir pour propulser des vaisseaux interstellaires ?

Vue d'artiste d'un vaisseau utilisant l'énergie émise par un trou noir pour se propulser.

Vue d’artiste d’un vaisseau utilisant l’énergie émise par un trou noir pour se propulser.

Dans cet article nous allons discuter d’un concept qui s’apparente en tout point de la science-fiction. Il convient donc de préciser que cette réflexion , issue de l’organisation « Icarus Interstellar« , est avant tout une extrapolation de résultats physiques qui nous semblent aujourd’hui acquis mais qu’il est nécessaire de relativiser. Il n’y a aujourd’hui aucun projet concret et même aucune preuve que ce concept soit viable. Ces précautions bien à l’esprit, nous pouvons donc maintenant voir de quoi il retourne. Aujourd’hui, l’exploration spatiale fait partie de notre quotidien, à chaque instant des hommes s’affairent dans l’espace, en orbite terrestre, des rovers parcourent quelques mètres sur les surfaces lunaire et martienne ou bien encore des sondes s’aventurent aux abords de comètes et des confins du système solaire. Tout cela représente déjà quelque chose d’extraordinaire et lorsque l’on réalise que l’espèce humaine n’a eu accès à l’espace qu’il y a un peu plus d’un demi-siècle, on ne peut qu’être impressionnés par cette infatigable capacité d’exploration. Malgré toute ces réussites nous sommes destinés à rencontrer un jour un problème majeur si nous désirons continuer notre exploration: les dimensions astronomiques de l’Univers. On ne sait même pas à l’heure actuelle si celui-ci est fini ni même de quoi il est réellement composé: selon la tendance actuelle en cosmologie il serait constitué de seulement 5% de matière ordinaire, le reste étant les désormais célèbres énergie et matière noire. La sonde la plus rapide construite par l’humanité, la sonde Voyager 1, mettrait plus de 80 000 ans à atteindre l’étoile Proxima du Centaure (l’étoile la plus proche de nous, à 4.2 années lumières) si elle était sa destination. Ainsi, une fois que nous aurons fait le tour du système solaire (j’en conviens, c’est pas pour demain), les prochaines destinations seront certainement les autres étoiles et les milliards d’exoplanètes existantes dans notre galaxie et alors se posera la question de savoir comment y accéder. 

Un "Schwarzschild Kugelblitz drive"

Un « Schwarzschild Kugelblitz drive »

C’est ici le que le concept de « Schwarzschild Kugelblitz drive » entre en jeux. Le problème majeur de la propulsion spatiale reste l’énergie, sa production et son stockage et actuellement deux solutions sont utilisées: l’énergie chimique et l’énergie électrique. La première permet d’atteindre de très fortes poussées capables d’arracher nos fusées du sol terrestre et la deuxième permet d’obtenir de grandes vitesses mais sur un temps beaucoup plus long (c’est pour cela que l’on ne verra jamais un engin décoller de la Terre grâce à des propulseurs électriques (où à plasma). La solution, pour notre concept, consisterait donc à utiliser une des sources d’énergie les plus incroyables de l’univers: les trous noirs ou plus exactement le rayonnement que ceux-ci émettent au cours de leur vie. Bien évidemment nous n’allons pas créer ou utiliser un trou noir de la taille de celui présent au centre de notre galaxie, il est inimaginable d’essayer de contrôler une tel monstre. En revanche, le physicien John Wheller émit pour la première fois en 1955 l’idée de créer des minis trous noirs grâce à une focalisation extrême d’énergie (en temps et en espace). Et l’auteur de l’étude pense que seuls des lasers à rayons gamma dotés de durées d’impulsions 100 milliards de fois plus faibles que celles que l’on sait faire actuellement seraient capables de créer un tel mini trou noir (nommé aussi Schwarzschild Kugelblitz). Pour se faire une idée, ce dernier serait minuscule puisqu’il aurait environ la taille d’un proton mais la masse de deux Empire State Building. Une fois ce trou noir artificiel crée, on pourrait récupérer son énergie grâce à un phénomène physique démontré par le célèbre Stephen Hawking: le rayonnement qui porte son nom. En effet, un trou noir s’évapore lors de sa vie jusqu’à mourir (au bout de 5 ans pour notre version miniature) et cette évaporation se fait en émettant un rayonnement et donc de l’énergie. L’idée serait donc de récupérer cette énergie grâce à ce que l’on appelle des coquilles de Dyson. Ce physicien avait imaginer en 1960 qu’une civilisation suffisamment avancée pourrait récupérer l’énergie des étoiles en les enfermant dans des coquilles gigantesques (imaginez le soleil encerclé de panneaux solaires très très efficaces). Pour notre vaisseau, c’est le mini trou noir qui serait partiellement entouré d’une telle coque et l’énergie ainsi récupérée permettrait d’alimenter un moteur classique (en chauffant un gaz d’hydrogène par exemple). Le titre de cet article est donc un peu trompeur puisque en fait ce n’est pas la façon de se propulser qui changerait (contrairement au cas des « warp drive ») mais bien la façon de récupérer l’énergie. Grâce aux 5 années d’existence du Schwarzschild Kugelblitz, le vaisseau pourrait ainsi atteindre théoriquement 72% de la vitesse de la lumière (avec une conversion d’énergie parfaite) ce qui permettrait de visiter de nombreuses étoiles à l’échelle d’une vie humaine. A vous de vous faire votre idée sur ce concept mais gardez bien à l’esprit qu’aucune agence spatiale n’investit à l’heure actuelle dans un projet semblable à celui-ci et d’autres concepts pourraient tout aussi bien se révéler plus intéressants (Comme le projet Deadalus de propulsion grâce à l’énergie de fusion nucléaire dont nous parlerons prochainement, image ci-dessous).

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Le concept Deadalus utilisant comme source d'énergie la fusion nucléaire.

Le concept Deadalus utilisant comme source d’énergie la fusion nucléaire.

Un nouvel âge d’or pour le spatial ? (partie 4)

Les ingénieurs de l’ESA (parmi d’autres) doivent êtres aux anges ce soir. La sonde Rosetta vient en effet de donner signe de vie après un sommeil de presque 1000 jours qui lui a permis de se rapprocher de sa cible: la comète Churyumov-Gerasimenko. Cette mission de près d’un milliard d’euros et lancée en mars 2004 à bord d’une ariane 5 vise à mieux comprendre la composition du noyau de la comète grâce à la première mise en orbite d’une sonde autour d’un tel corps. Ces études sont nécessaires pour essayer de mieux comprendre comment s’est formé le système solaire. Mais Rosetta n’est pas seule dans son voyage: elle est accompagnée d’un petit atterrisseur, nommé « Philaé » (image ci-dessous), qui se posera sur le sol de la comète grâce, notamment, à des harpons et des petit propulseurs. Cette phase sera extrêmement délicate puisque la gravité ainsi que la composition de la comète rendent toute manœuvre difficile. L’atterrissage est prévu le 11 novembre 2014 et si celui-ci est un succès alors la mission Rosetta pourra sans aucun doute être considérée comme un des plus beaux exploits de la science spatiale européenne.

Vue d'artiste de Philaé posé sur la comète Churyumov-Gerasimenko

Vue d’artiste de Philaé posé sur la comète  Churyumov-Gerasimenko

La prochaine grande mission de l’ESA sera, en collaboration avec l’agence spatiale japonaise (JAXA), BepiColombo, à destination de Mercure. Parmi les objectifs de cette mission ne comprenant que des orbiteurs figure notamment l’explication de l’existence d’un fort champ magnétique autour de Mercure ou encore la détermination de la nature (liquide ou solide) du noyau de la planète. D’un point de vue technologique et plus particulièrement de la propulsion la sonde embarquera la solution prometteuse de l’électrique avec un propulseur à grilles, capable de fournir une faible poussée mais une forte Isp (vitesse d’éjection du gaz). Décollage en août 2015 et insertion en orbite mercurienne en janvier 2022. Ensuite ce sera au tour de la mission phare de la décennie pour l’agence spatiale européenne (en forte collaboration avec l’agence spatiale russe): Exomars. Cette dernière sera en faite en deux parties: une première mission en 2016 qui sera constituée d’une orbiteur et d’un atterrisseur. Ce dernier servira de répétition géante avant la grande mission de 2018 qui devrait voir pour la première fois de l’Histoire un rover européen fouler le sol martien (image ci-dessous). Bien que fourni en énergie grâce à des panneaux solaires (et donc possédant une durée de vie moins grande qu’un Curiosity et sa pile nucléaire), le petit engin aura la capacité particulièrement intéressante de forer le sol à la recherche, en autre, de possibles traces de vie sur la planète rouge. Après plusieurs problèmes de financement, notamment à cause de désistement de la NASA, Exomars semble aujourd’hui bel et bien sur les rails, pour notre plus grand plaisir.

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Le rover de la mission Exomars.

Le rover de la mission Exomars.