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Génomique et médecine personnalisée

L'essor de la génomique

L'intégralité du génome humain a été séquencée, de manière globale, au début des années 2000, dans le cadre d'un projet scientifique d'ampleur inédite. 3 milliards de bases (nucléotides) ont ...

Mercure et environnement

Un comité international de scientifiques a produit une évaluation mondiale du mercure pour l'UNE (Nations Unies pour l'environnement). Le rapport de 2018 démontre une augmentation significative du mercure dans l'atmosphère avec une ...

La bouche artificielle

Comprendre le rôle de la bouche

Tous les jours, plusieurs fois par jour, la bouche effectue la manducation. La manducation est l'action qui regroupe les opérations antérieures à la digestion que sont la préhension, la mastication, l'insalivation, la ventilation et la déglutition.

Nouvelle exploration du sol martien

© NASA/JPL-Caltech

Douzième mission du programme Discovery de la NASA, et unique mission de 2018, InSight (INterior exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) a été lancée le 5 mai 2018 et arrivera à destination de Mars le 26 novembre prochain. Son but est d'affiner ...

Des bactéries résistantes aux radiations

© DR / KAERI / A. De Groot

Des rayons nocifs

La radioactivité se caractérise par l'émission de rayonnements alpha, bêta et gamma. Les dommages induits par ces rayonnements ionisants ...

Le nouvel or vert

Fabien Esculier, chercheur à l’École des Ponts ParisTech, a récemment publié les résultats de ses recherches portant sur une gestion alternative des urines et matières fécales. Ces recherches font partie du programme OCAPI (Optimisation des cycles Carbone, Azote et Phosphore en ville) qui ...

BepiColombo

(C) ESA. BepiColombo
La mission spatiale BepiColombo, lancée le 20 octobre 2018, depuis le Centre Spatial de Kourou en Guyane, se dirige vers Mercure.

Deux orbiteurs pour étudier Mercure

Après les sondes américaines Mariner10 en 1973 et Messenger ...

Lasers à l'honneur pour le Prix Nobel 2018

Arthur Ashkin a été primé pour l'invention des «pinces optiques», dont le principe repose sur l'utilisation des forces liées à la réfraction d’un faisceau laser en milieu transparent. Cette force va alors permettre de maintenir et de déplacer des objets microscopiques, voire nanoscopiques tels des atomes, des virus, des bactéries et autres cellules vivantes.
L'avantage de cette technique est qu'elle est non-destructive : les faisceaux lasers peuvent atteindre les éléments internes d'une cellule sans en détruire la membrane. C'est pourquoi elle est très utilisée en biologie où des chercheurs ont, par exemple, réussi à sonder et mesurer les forces entre des particules et l'élasticité de l'ADN ou encore à désobstruer des vaisseaux sanguins.

 

La seconde moitié du Prix a été attribuée à Gérard Mourou, professeur et membre du Haut-collège de l’École polytechnique et Donna Strickland de l'Université de Waterloo, au Canada, pour avoir conjointement élaboré une méthode de génération d’impulsions optiques ultra-courtes de haute intensité.

Dans les années 1980, l'amplification des faisceaux lasers semblait marquer le pas.
La technique mise au point par Mourou et Strickland se nomme «amplification par impulsions» (chirped pulse amplification, CPA). Elle consiste à étirer une brève impulsion laser dans le temps, à l'amplifier puis à la comprimer à nouveau. Le fait d'allonger l'impulsion réduit sa puissance de crête, ce qui permet de l'amplifier sans endommager le dispositif. L'impulsion est ensuite comprimée dans un temps plus court, ce qui augmente considérablement son intensité. Ces impulsions ultra-courtes ont une durée de quelques dizaines de femto-secondes (1fs = 10-15 s), et disposent d'une très haute puissance de l'ordre du pétawatt (1PW=1015 W).

Cette découverte a contribué à l’avancement de la science dans plusieurs domaines de la physique en permettant notamment de fabriquer des lasers de plus en plus intenses pour sonder la matière. Grâce à la précision de coupe obtenue grâce à des impulsions brèves et intenses, la technique CPA a permis des avancées dans le domaine de la chirurgie réfractive de l’œil et du traitement de la cataracte. Elle a également conduit à l'observation de phénomènes ultrarapides tels que les phases transitoires de réactions chimiques.

Publié le 04/10/2018

En savoir plus :

Sur les pinces optiques :
https://www.photoniques.com/articles/photon/pdf/2013/04/photon201366p45.pdf

Sur la CPA :
http://www.cnrs.fr/inp/spip.php?article382
http://www.cea.fr/multimedia/Documents/infographies/impulsions-lasers-femtoseconde-attoseconde_defis-du-cea.pdf

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du premier stage au premier emploi


L'enjeu des débris spatiaux
La mission RemoveDebris est un succès. Le satellite a récolté son premier débris spatial grâce à un filet.

Des débris dangereux qui s'accumulent

Depuis le lancement de Spoutnik 1 en 1957, le nombre de satellites artificiels en orbite autour de la Terre n'a cessé de croître. En 61 ans, on compte plus de 5000 lancements d'engins dans l'espace. Actuellement, quelque 1500 satellites sont actifs : des satellites devenus obsolètes et des pièces en tout genre s'accumulent. De plus, lorsque deux débris entrent en collision, ils produisent des débris plus petits, qui eux-mêmes vont aller percuter d'autres débris. Cette réaction en chaîne, qui ne peut qu'empirer, porte le nom de syndrome de Kessler. Même si la plupart des gros débris retombent sur Terre et sont vaporisés dans l'atmosphère, ces objets à la dérive représentent un gros risque pour les futurs vols spatiaux, que ce soit pour les satellites, ou pour les personnes qui travaillent dans la Station Spatiale Internationale (SSI). Même quand ils sont de petite taille, leur grande vitesse les rend très dangereux. Ainsi, en 1996, le satellite français Cerise fut mis hors de service et plusieurs manoeuvres d'évitement ont été nécessaires pour la SSI.

 

La recherche de solutions

Cette question mobilise les agences spatiales qui observent les débris au moyen de télescopes et de radars, et même de satellites. Parmi les mesures envisagées, le retrait actif des débris.
Ainsi, un partenariat entre Airbus et des chercheurs de l'université de Surrey a donné naissance au satellite RemoveDebris dont la mission est d'étudier différentes techniques permettant de mettre hors d'état de nuire les débris spatiaux. Lancé depuis Cap Canaveral en direction de la SSI, le satellite RemoveDebris a effectué avec succès son premier essais, le 16 septembre 2018.

Il s'agissait de la capture, par un filet de 5 mètres de diamètre d'un nanosatellite (CubeSat) faisant office de débris. Une fois le filet refermé sur sa proie, le déploiement d'un ballon, en augmentant le frottement, va accélérer la désorbitation du débris. L'expérience va se prolonger par l'essai d'un harpon.

Publié le 28/09/2018

 

En savoir plus :

Sur les débris spatiaux :
https://cnes.fr/fr/dossier-debris-spatiaux-ou-en-est

Sur le satellite RemoveDebris :
https://www.surrey.ac.uk/surrey-space-centre/missions/removedebris

Yassa HARBANE
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