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Dévier les astéroïdes géocroiseurs

Quels astéroïdes nous menacent ?

Les astéroïdes sont des corps rocheux errant dans l'espace, d'un diamètre compris entre dix mètres et mille kilomètres. Plusieurs millions d'entre eux gravitent dans le système solaire, notamment entre Mars et Jupiter dans la ceinture principale d'astéroïdes, ou encore, dans la ceinture de Kuiper au-delà de Neptune. Par le jeu des perturbations gravitationnelles, leur trajectoire les fait parfois croiser notre orbite, auquel cas on les appelle des géocroiseurs. Lorsqu'il pénètrent dans l'atmosphère et atteignent la surface, il s'agit de météorites.

Comme les comètes, les astéroïdes ont contribué à l'apparition de la vie sur Terre en y apportant de l'eau et des matériaux organiques, mais ils ont aussi provoqué des destructions, directement par leur impact ou indirectement par leurs effets sur le climat et les écosystèmes. Le risque d'être touché par un astéroïde est faible à l'échelle d'une vie humaine, mais certain sur la durée, avec des effets dévastateurs s'il tombe sur une zone densément peuplée.

La communauté scientifique parvient aujourd'hui à surveiller 90% des objets célestes de plus de 1 kilomètre, 30% des astéroïdes de 160 mètres et plus et 1% des corps de plus de 30 mètres, ces derniers pouvant détruire une ville. Les efforts s'accroissent pour mieux les recenser et développer des missions permettant de réagir à leur éventuelle venue. Leur potentiel de dangerosité est classé selon l'échelle de Turin, graduée de 0 à 10, 10 signifiant une collision frontale avec la planète.

Trois techniques pour dévier un astéroïde

Pour se protéger d'une collision dangereuse, il faut s'adapter aux risques possibles. Ainsi, pour les astéroïdes de taille inférieure à 50 mètres avec un temps d'impact très court, la seule possibilité est de prédire le point d'impact et d'évacuer la zone concernée. Si l'objet est plus gros ou le temps avant l'impact plus long, trois techniques sont à l'étude pour faire dévier l'astéroïde et éviter la collision.

Pour les astéroïdes de taille inférieure à cinquante mètres avec un temps d'impact suffisant, la méthode du tracteur gravitationnel consiste à envoyer un assemblage assez massif de satellites artificiels près de l'astéroïde. La force de gravitation va alors modifier la vitesse et la trajectoire de l'astéroïde, l'envoyant sur une orbite différente de celle de la planète. Cette solution, qui nécessite des modélisations et des calculs très poussés, n'existe pour l'instant qu'à l'état de théorie.

Pour les astéroïdes de taille comprise entre cinquante mètres et plusieurs centaines de mètres, la technique de l'impacteur cinétique consiste à envoyer une fusée heurter à très grande vitesse l'astéroïde, à un endroit et avec une vitesse précise. La mission américano-européenne AIDA mettra à l'épreuve cette solution, avec l'engin autoguidé baptisé DART. En 2022, il devra percuter la lune de l'astéroïde Didymos, afin d'observer la réaction de l'objet céleste.

Pour les astéroïdes de taille supérieure à un kilomètre, la solution envisagée est de lancer une ogive nucléaire dans l'espace pour la faire exploser à proximité de l'astéroïde. Le risque est de générer plusieurs morceaux au comportement imprévisible, qui pourraient donc être plusieurs à percuter la planète en suivant leur nouvelle trajectoire. Seuls des travaux de simulation étudient cette idée, car les objets de grande taille sont quasiment tous identifiés et ne posent aucun problème pour les siècles à venir.

En savoir plus

Une sonde à l'assaut d'un astéroïde, sur Sciences en ligne

La journée mondiale des astéroïdes, sur Explorathèque

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La santé auditive
Le traitement des déficiences auditives implique de nombreuses recherches et innovations.

Un capital à protéger

Nul n'est besoin de souligner l'importance d'une bonne audition dans notre vie, pour les relations sociales, l'apprentissage, etc.. Malheureusement, l'appareil auditif ne fonctionne pas toujours de manière parfaite, et en particulier à cause des agressions qu'il subit. Les déficiences auditives peuvent avoir des origines diverses, parfois génétiques, parfois liées à l'environnement.

La perte progressive de l'audition, due au vieillissement du système auditif (presbyacousie), débute généralement vers cinquante ou soixante ans. L'exposition à des niveaux de bruit excessifs peut également entraîner des déficiences auditives sévères. C'est pourquoi il faut sensibiliser aux risques que représentent des pratiques souvent festives, mais qui peuvent s'avérer dangereuses. La prévention insiste donc sur l'existence de bouchons d'oreilles adapté à l'écoute de la musique, et qui protège notre capital auditif.

Les progrès de la compensation

Depuis le cornet acoustique, la médecine et la technique ont fait d'incroyables progrès dans la compensation des problèmes auditifs et de la surdité.

Les premières prothèses auditives utilisaient l'invention de Graham Bell, le microphone à charbon assurant l'amplification du son. Les progrès de de l'électronique ont bénéficié à ce secteur, avec successivement, l'utilisation des amplificateurs à lampe, à transistor, puis à circuit intégré.Une marque emblématique de cette ère des audioprothèses analogiques, Sonotone, est restée dans le vocabulaire. À cette époque, les réglages, effectués grâce à une vis placée sur l'appareil, sont limités : niveau de gain, ajustement des filtres coupe aigu et coupe grave, limitation du niveau de sortie.

Après l'apparition des commandes numériques en 1997, les premiers appareils numériques font leur apparition la même année. Un véritable traitement du signal devient possible. Actuellement, il est possible d' affiner le réglage d'intensité et de différencier la parole du bruit Les dispositifs anti-Larsen se sont perfectionnés : ils mettent en œuvre des décalages en fréquence qui évitent ce sifflement caractéristique. Les appareils auditifs sont entrés dans l'ère de la communication numérique avec le smartphone, avec la télévision, avec l'Internet, ils accèdent ainsi à des ressources informatiques plus importantes que la puce qu'ils renferment. Cela leur permet d'effectuer des traitements comme la classification automatique des sons de l'environnement.

L'audition dans le bruit est l'un des défis des audioprothèses depuis toujours. Identifier les signaux correspondant à la parole permet de réduire le bruit de manière sélective à l'intérieur du spectre de la parole. L'utilisation de réseaux de neurones profonds comme pour la reconnaissance vocale est l'une des pistes d'amélioration. Plus généralement, l'un des axes de progrès consiste à tenir compte de l'intention du sujet, en particulier en jouant sur la directionnalité de microphones, ce qui permet de diriger la réception vers des sources de sons désirées, un interlocuteur par exemple.

La médecine et l'espoir de la régénération

Après son cheminement dans l'oreille externe et l'oreille moyenne, l'onde acoustique se propage sur la cochlée, qui vibre en fonction des fréquences sonores, depuis sa base pour les fréquences hautes jusqu'à son apex pour les fréquences basses. À la surface de la cochlée, les cellules ciliées, qui perçoivent les vibrations acoustiques dans l'oreille sonore, font office de transducteurs. Au nombre de 15 000, elles transmettent un signal électrique au nerf auditif. Formées dès la naissance, leur perte est irrémédiable, chez l'homme comme chez les autres mammifères car elles ne se régénèrent pas.

Pour remédier à la destruction partielle ou totale des cellules ciliées, on pose depuis 20 ans des implants cochléaires, pour substituer à ces cellules défaillantes des électrodes qui vont stimuler les fibres du nerf auditif. Cette intervention demande une habituation, qui fait appel à la plasticité cérébrale, la durée d'adaptation variant selon les cas. L'expérience à montré l'intérêt de cette méthode, et en particulier l'avantage d'implanter précocément les enfants qui en ont besoin. Évidemment, l'implantation cochléaire a ses limites. Cela se comprend lorsqu'on considère que l'on remplace plusieurs milliers de cellules sensorielles par quelques électrodes (de 12 à 24). Les interférences qui en résultent ne permettent pas une bonne audition dans le bruit, ni une écoute satisfaisante de la musique. De plus, l'implant pose des problèmes d'inflammation de l'appareil auditif.

La pharmacologie pourrait y remédier avec la dexaméthasone, un corticoïde dont la libération dans l'appareil auditif a un effet protecteur, ce qui devrait permettre de mieux conserver l'audition résiduelle. 

Des implants hybrides (acoustiques et électriques) sont envisagés. La médecine régénérative fournit également de nouvelles pistes thérapeutiques. Il s'agit notamment de régénérer des dendrites, ces fibres nerveuses reliant les cellules ciliées au nerf auditif, pour mieux transmettre l'information électrique. Le principe consiste à utiliser la  thérapie génique pour faire exprimer des neurotrophines, facteurs de croissance spécifiques aux cellules nerveuses. La génétique pourrait également permettre des stimulations lumineuses plus précises, de la cochlée, en conférant aux cellules ciliées une photosensibilité. Une autre piste vise à reprogrammer génétiquement les cellules de soutien de la cochlée en cellules ciliées.

Pour en savoir plus

La rédaction de Sciences en Ligne
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