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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. ...

Le LHC haute luminosité

Des données cruciales pour la recherche

Le LHC, Large Hadron Collider, est un accélérateur de particules circulaire, enfoui entre la France et la Suisse. Avec ses 27 km de circonférence, c'est le plus grand collisionneur de particules au monde, et aussi le plus puissant. Les particules y sont ...

Vitiligo

Une maladie de la peau assez fréquente

Le vitiligo se manifeste par l'apparition de zones dépigmentées sur la peau, due à la disparition de mélanocytes, les cellules pigmentaires productrices de mélanine, pigment de la peau. Si les causes exactes de la maladie restent mystérieuses, ...

La lutte contre la drépanocytose

Un enjeu majeur de santé publique

Chaque année, 275 000 nouveaux cas sont dépistés dans le monde, chez les nourissons. La drépanocytose touche particulièrement les populations d'Afrique et d'Inde. La France n'est pas totalement épargnée avec un enfant pour ...

Homo sapiens découvert hors d'Afrique

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Désintégration du neutron et matière noire 

Pour expliquer divers effets gravitationnels, les physiciens ont été amenés à supposer l'existence d'une « matière noire » à l'intérieur des galaxies et dans l’espace intergalactique. Parmi les hypothèses relatives à sa nature, on suppose l’existence ...

Une symbiose à l'épreuve du milieu

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Duo de choc : les recherches récentes montrent qu’une plante hôte et un champignon peuvent s’associer par-delà leur milieu naturel. Aidée de son symbiote, la plante devient plus résistante.

Le raisinier des mers antillais en voyage au Sénégal

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L'essor du taxi aérien

Une interview de Claude Le Tallec, Chargé de mission "Transport aérien personnel" à l'ONERA. 

Qu'est-ce qui, à l'heure actuelle, favorise l'émergence de la thématique des voitures volantes ?

Le notion de « voiture volante » tend à disparaître au profit de celle de « taxi aérien ». En effet, si nous entendons par « voiture volante » un véhicule qui peut à la fois être utilisé sur route et dans les airs, la probabilité est très faible que de tels véhicules soient utilisés opérationnellement un jour. Un aéronef doit à la fois être léger et « propre » d’un point de vue aérodynamique (le moins possible d’appendices extérieurs au fuselage) tandis qu’un véhicule terrestre doit être résistant aux petits chocs voire à des crash tests, d’où la présence de pare-chocs et de roues, pneus et amortisseurs de taille importante pour ne pas se détériorer à la moindre ornière.
Les véhicules que nous voyons apparaître aujourd’hui sont des engins volants purs, pour la plupart à capacité de décollage et atterrissage verticaux. Il existe des véhicules avec une partie « véhicule terrestre » et une partie « véhicule aérien », mais leur complexité les rend peu compétitifs.

- Quelles sont les technologies employées ?

La cellule de ces taxis aériens est en matériau composite, leur propulsion est assurée par un ensemble de moteurs électriques distribués sur la cellule actionnant des hélices et alimentés soit par des batteries, soit par des batteries et un turbo-générateur. Ils sont équipés de nombreux capteurs électromagnétiques et optiques.

- Quels sont les défis spécifiques à relever dans ce domaine ?

Du fait du grand nombre de moteurs qui équipent ces engins, ils devront être très automatisés car leur pilotage n’est pas gérable par un humain. D’un point de vue technique, ces véhicules devraient pouvoir être réalisés avec de bons niveaux de sécurité et de performance d’ici 4 ou 5 ans. En revanche, la navigation et l’intégration de ces engins dans l’espace aérien aux côtés des autres utilisateurs de cet espace ne sont pas encore matures sans pilote à bord. Il est donc vraisemblable qu’il soit nécessaire de garder un pilote à bord pendant un certain temps. Il est actuellement difficile d’estimer ce temps car une utilisation d’aéronefs automatisés, voire autonomes, ne peut se faire qu’avec un système de gestion du trafic aérien significativement différent de celui d’aujourd’hui fondé sur des échanges vocaux entre pilotes et contrôleurs.

- Ces nouveaux modes de transport prennent-ils en compte les enjeux écologiques, de quelle manière ?

Oui, comme indiqué plus haut, les propulseurs de ces aéronefs peuvent être alimentés par des batteries, sans émettre de polluants en vol. En outre, la distribution de la propulsion sur de nombreux moteurs permet de diminuer le niveau de bruit de cette propulsion. 

- Combien de temps entre l'idée d'un projet, le prototype et sa commercialisation ?

La réponse à cette question n’est pas facile. L’idée du taxi aérien n’est pas nouvelle, mais la technologie pour les réaliser n’existait pas jusqu'à ces toutes dernières années. Nous avons actuellement les technologies nécessaires pour réaliser le véhicule avec un pilote à bord. Il en manque encore quelques-unes pour le faire voler sans pilote (dans le véhicule et au sol). Quant à sa commercialisation, tout est affaire de viabilité économique. Le coût des voyages pendant la phase « pilote à bord » sera encore élevé mais pourrait être acceptable pour certaines applications comme l’évacuation sanitaire. Le marché pourrait se développer lorsque ces véhicules pourront évoluer automatiquement, mais ce n’est pas pour demain !

   - Quelle est l'implication de  l'ONERA dans ce domaine ?

Un taxi volant évoluant dans l'espace aérien : voilà un thème qui fait appel à un grand nombre de nos compétences, tant pour la définition du véhicule que pour son opération !  L’ONERA travaille depuis de nombreuses années sur les véhicules automatisés tels que les drones (véhicules volant sans personne à bord) ou de transport de passagers (projet Européen PPlane entre 2009 et 2012 et projet SAFRAN / ONERA de taxi aérien depuis 2017). L’ONERA travaille également sur les systèmes sol et bord (capteurs et systèmes de capteurs + interface homme-machine par exemple) pour faire évoluer ces taxis en toute sécurité, sur des outils de simulation pour évaluer les risques que leurs trajectoires induisent là où ils volent ou encore sur des modélisations permettant d’analyser le niveau de sécurité de leur utilisation.
Publié le 29/05/2018

Pour en savoir plus

  • sur l'ONERA, le centre de recherche aérospatial français : www.onera.fr

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Usines galactiques
Des usines galactiques présentes au centre de notre Galaxie sont capables de libérer des énergies colossales détectées sur Terre grâce à leur rayonnement gamma.

La Voie Lactée, un creuset énergétique

Le coeur de notre Galaxie recèle des objets tels que des vestiges de supernova, issus de l’explosion d’une étoile ; des nébuleuses à vent de pulsar, constituées par de la matière éjectée lors d’une supernova et dont l’intensité décroit du centre au bord ; ou encore un amas compact d’étoiles massives. Ces objets jouent le rôle d’accélérateurs naturels de particules cosmiques capables de libérer de très grandes énergies. Ce sont de véritables « usines » galactiques.

Pendant un temps, une supernova peut briller autant qu’une galaxie toute entière. Cela se traduit par des particules cosmiques atteignant des énergies colossales d’environ 100 téraélectronvolts (TeV), soit 1012 électronvolts (eV). A titre de comparaison, l’énergie émise par la fission d’un atome d’uranium est d'environ 200 mégaélectronvolts (MeV), soit 106 eV. Il existerait même des « usines » galactiques capables de produire des particules cosmiques dotées d'énergies beaucoup plus élevées que celles jamais produites par l’Homme, de l'ordre du pétaélectronvolt (PeV), soit 1015 eV, alors que les accélérateurs actuels n’atteignent « que » quelques dizaines de TeV.

La détection des rayons gammas

L’énergie libérée par ces « usines » galactiques se caractérise par leur rayonnement électromagnétique gamma. Ces rayonnements constitué de photons, sont détectés lorsqu’ils atteignent l’atmosphère terrestre. C’est dans ce but qu’a été réalisé, il y a environ 10 ans, le réseau de télescopes gamma HESS (High Energy Stereoscopic System), auquel contribuent le CNRS et CEA. Destiné à mesurer les rayons gamma d’origine cosmique de très grande énergie, c’est le plus grand observatoire gamma jamais construit.

Entre 2004 et 2013, les observations du HESS ont mis en évidence l’existence d’une source cosmique située au centre de la Voie Lactée, et capable d’accélérer des protons jusqu’à des énergies avoisinant le PeV. D’après les chercheurs, cette source émettrait sans interruption depuis au moins mille ans. Elle constituerait ainsi le premier « Pévatron » jamais observé. Aujourd'hui, leur étude livre ses derniers secrets.

Un trou noir au centre de notre Galaxie

Au centre de la Voie Lactée, plusieurs objets cosmiques peuvent être à l’origine d’une telle énergie. Cependant, d’après les chercheurs, la source la plus probable serait un trou noir supermassif appelé Sagittarius A. Dès lors, plusieurs régions d’accélération sont envisageables : le voisinage immédiat du trou noir ou une région plus éloignée. Dans ces zones, une fraction de matière tombant sur le trou noir est réinjectée dans l’environnement et peut initier l’accélération de particules.

Bien qu’importante, l’activité actuelle de Sagittarius A ne permet pas d’expliquer à elle seule l’intensité du rayonnement cosmique observé sur Terre. Néanmoins, à supposer que le trou noir fût plus actif dans le passé, il pourrait être à l’origine de la quasi-totalité du rayonnement cosmique galactique observé à ces énergies. Hypothèse qui alimente le débat sur l’origine de ces rayons.

Pour en savoir plus :

 

La rédaction de Sciences en Ligne
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