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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 ...

L'enjeu des débris spatiaux

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 ...

Lidar au service du climat

L'altimétrie satellitaire

Le satellite ICESat-2 a été mis en orbite à une altitude de 466 km, avec à son bord le système ATLAS (Advanced Topographic Laser Altimeter System). Ce système d'altimétrie par satellite va analyser l'état des calottes polaires ...

Fin de partie pour les lampes halogènes

Pourquoi en finir avec les halogènes ?

À cause de leur durée de vie assez courte (2000 heures en moyenne) et d'une efficacité lumineuse médiocre, les lampes halogènes sont devenues obsolètes, dans un contexte où la sobriété énergétique ...

Titan Krios

Une technologie de pointe pour visualiser des composantes microscopiques

Le Titan KriosTM est un microscope électronique doté d'une caméra ultrasophistiquée, capable de fournir des images révolutionnaires par leur résolution. Grâce à un grossissement de plusieurs millions, ce microscope permet de "voir" à l'échelle atomique (de l'ordre du dixième de nanomètre). Le Titan KriosTM n'est pas seulement impressionnant par ses performances sur le plan de l'imagerie : il est aussi totalement automatisé et peut traiter en simultané jusqu'à 12 échantillons. Il fournit des données numériques, à très haut débit : en une journée, le Titan KriosTM peut acquérir jusqu'à un téraoctet d'images, ce qui va du reste représenter un défi en termes de stockage informatique.

Le Titan KriosTM utilise la technologie de cryo-microscopie électronique, qui consiste à porter à -180°C les échantillons à étudier pour les protéger et les observer au plus près de leurs conditions naturelles. Développée dans les années 80, cette technique de microscopie électronique est beaucoup plus rapide et moins risquée que les méthodes traditionnelles qui présentaient des risques importants de dénaturation des protéines fragiles ou instables. Son développement a valu à ses créateurs le prix Nobel de chimie en 2017. 

Une infrastructure inédite

Le premier modèle de Titan KriosTM a été créé en 2008 par Thermo ScientificTM KriosTM Cryo-TEM en collaboration avec le Max Planck Institute of Biochemistry en Allemagne. Mais c'est une nouveauté que de l'installer en milieu urbain, ce qui fait du modèle inauguré ce jour l'un des plus grands (d'une hauteur de près de 4m) et des plus puissants microscopes implanté en ville dans le monde. Son installation a nécessité de nombreux aménagements, notamment un bâtiment dédié, le bâtiment Nocard, avec son propre système d'aération pour garantir un environnement stable (température, taux d'humidité, vibration et source d'azote constants), ainsi que des murs intérieurs blindés pour échapper à tous les champs magnétiques extérieurs (dus au métro, aux téléphones ou au wifi par exemple).

Un atout pour la recherce médicale

Ces intallations vont permettre de créer une gigantesque bibliothèque d'images 3D de virus, de composants cellulaires ou de complexes de protéines. Grâce à ces données biologiques, les spécialistes vont pouvoir en savoir plus sur le fonctionnement et le développement de ces structures. Ces moyens d'observation pourraient ainsi conduire à des avancées dans de nombreuses disciplines, telles l'immunologie, les neurosciences, la biologie cellulaire, la bactériologie, la virologie, la parasitologie. Par exemple, ils pourraient contribuer à la conception de nouvelles stratégies pour la prévention des virus notamment. 

Publié le 13/07/2018

En savoir plus : document de presse de l'Institut Pasteur

Crédit image : Cryomicroscope électronique à balayage en transmission de 300 kV FEI Titan Krios, doté d’un filtre d’image Gatan (GIF), mention source : Tom Inoue (https://navigator.innovation.ca/fr/facility/mcgill-university/installation-de-recherche-en-microscopie-electronique)

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BepiColombo
La première mission spatiale européenne pour Mercure.

(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 en 2004, BepiColombo est la troisième mission ayant pour objectif d'explorer la surface et l’environnement de la planète Mercure. Pourquoi Mercure ? Parce que cette planète du système solaire présente un grand intérêt scientifique. D'une part, l'étude de cette planète rocheuse située à environ 58 millions de kilomètres du Soleil (contre 108 millions km pourVénus et 150 millions km pour la Terre) devrait permettre de mieux comprendre la formation du système solaire. D'autre part, la quasi absence d'atmosphère reste une énigme, même si elle reçoit dix fois plus de radiations solaires que la Terre. L'origine du champ magnétique intrinsèque de Mercure reste également inexpliqué.

Lancée depuis le Centre Spatial de Kourou en Guyane, BepiColombo est une mission très complexe, fruit d'une collaboration entre les agences spatiales européenne ESA (European Space Agency) et japonaise JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency). BepiColombo comprend deux engins spatiaux qui graviteront sur deux orbites distinctes de Mercure. Le premier orbiteur, MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter), sous la responsabilité de JAXA, va permettre d'étudier la magnétosphère et le champ magnétique de la planète, mais également d'analyser des poussières interplanétaires. Quant à la seconde sonde, MPO (Mercury Planetary Orbiter), développée par l'ESA et rebaptisée Bepi, elle est dédiée à l'étude de la surface, la composition géologique et l'"exosphère" de Mercure, cette atmosphère très diffuse.

L'hostilité de l'environnement de Mercure, soumis à des radiations et à des écarts de température extrêmes ( 430° C le jour et -180°C la nuit), rend très délicat l'envoi de sondes spatiales et d'instruments de mesure et représente un défi technologique en terme de matériau en particulier. Notons également que la durée prévue du trajet vers Mercure est de 7 ans !

Un spectrométre ultra-sensible

Lorsqu'un électron d'une espèce chimique donnée (atome, ion, molécule) absorbe un photon, il passe d'un état au repos à un état excité. L'excitation ne durant qu'un très court instant (entre 1 et 100 nanosecondes), l'électron retourne à son état d'énergie fondamentale en émettant un photon d'une longueur d'onde propre à l'espèce. Conçu par le LATMOS (Laboratoire Atmosphères, Milieux et Observations Spatiales), l'instrument PHEBUS (Probing of Hermean Exosphere By Ultraviolet Spectroscopy) est un double spectromètre optique qui a la particularité de pouvoir détecter des longueurs d'ondes très courtes, allant de l'extrême ultraviolet (EUV : 55-155 nm) à l’ultraviolet lointain (FUV : 145-315 nm). Pour détecter les très faibles émissions de l'exosphère de Mercure, une sensibilité très élevée ainsi qu'une forte atténuation de la lumière parasite sont requises. C'est pourquoi l'instrument est doté d'un système collecteur de lumière, lui-même composé d'un déflecteur de lumière parasite (baffle) et d'un miroir parabolique faisant office de télescope d’entrée. Les photons observés sont ensuite séparés en fonction de leur longueur d'onde.

Avec ce dispositif, PHEBUS devrait être en mesure de détecter des métaux (silicium, magnésium, fer), des gaz rares (argon, néon) et des traces d’hydrogène et d’hélium.
Publié le 20/10/2018

En savoir plus :

Yassa HARBANE
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