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Technologie

Un lanceur peu coûteux pour nanosatellites

La conception et la construction de nanosatellites sont largement répandues aujourd’hui. Universités, écoles d’ingénieurs, États fabriquent des engins de quelques kilogrammes sur des segments d’application très pointus. Depuis 2005, sous l’égide du CNES (Centre national d’études spatiales), de nombreuses équipes de jeunes issus de diverses écoles d’ingénieurs, IUT ou lycées techniques réunis autour du projet PERSEUS (Projet étudiant de recherche spatiale européen universitaire et scientifique) travaillent sur la mise au point de très petits satellites. Pour le lanceur, ils s’appuient sur des industriels dont l’ONERA (Office national d’études et de recherches aérospatiales), la Direction des lanceurs du CNES et l’entreprise Aviation Design. Une maquette à l’échelle un quart baptisée Éole est actuellement en phase de tests. Le premier étage de l’engin est un avion téléopéré, réutilisable, propulsé par deux turboréacteurs et pouvant atteindre une altitude de 6000 mètres. Le lanceur final aura une envergure de 27 mètres. Il transportera une fusée qui embarquera un nanosatellite d’une dizaine de kilogrammes. Ce concept innovant, aujourd’hui breveté, permettra des mises en orbite à moindres coûts pour ces types de satellites. HUBERT DESRUES

Pour en savoir plus : http://www.onera.fr/sites/default/files/communique_de_presse/files/CP15112013_-_EOLE_vf.pdf

Astronomie

MUSE a ouvert ses yeux sur l’Univers

Lourd de 7 tonnes, MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) vient d’être installé sur la plateforme du Very Large Telescope de l’Observatoire européen austral, situé au cœur du désert d’Atacama au Chili. Avec MUSE, l’astronomie européenne se dote d’un spectrographe 3D à large champ, unique en son genre, destiné à l’exploration de l’Univers primitif. Grâce à lui, il sera possible d’étudier toutes sortes de phénomènes – comme les mécanismes de formation des galaxies ou les mouvements de la matière – et de déterminer les propriétés chimiques des galaxies proches. Avec ses 24 spectrographes, l’instrument sépare la lumière en ses différentes composantes couleur et livre aux chercheurs à la fois des images et des spectres. Les scientifiques disposent ainsi d’une vue 3D sous forme d’un nuage de données, au sein duquel ils peuvent « voyager » pour examiner des vues distinctes de l’objet de leur recherche. MUSE est le fruit d’une coopération européenne, impliquant de nombreux laboratoires du CNRS, pilotée par le Centre de recherche astrophysique de Lyon. H. D.

Pour en savoir plus : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/3459.htm

Physique

À la recherche d’une nouvelle physique

Les physiciens du LHC (Large Hadron Collider, Grand Collisionneur de hadrons), installé près de Genève, et ceux du Tevatron, situé dans l’Illinois aux États-Unis (arrêté depuis 2011, Découverte n° 379, p. 3), ont uni leurs compétences et leurs données pour affiner l’estimation de la masse du quark top. Les deux machines sont les seules au monde à avoir produit des quarks top. D’une masse évaluée à 200 fois celle du proton, cette particule élémentaire, découverte en 1995 au Tevatron, reste la plus lourde du modèle standard. Plus de 20 millions d’événements top ont été observés au LHC, alors que 300 000 événements contenant une paire top-antitop ont été enregistrés au Tevatron. En croisant et combinant leurs données, les physiciens des deux centres sont parvenus à déterminer la masse du quark top à 0,4 % près. Un progrès de 30 % par rapport à la meilleure mesure précédente. Cette précision va permettre de tester avec finesse le modèle mathématique qui relie le quark top, le boson de Higgs et le boson W porteur de la force faible, l’une des quatre forces qui régissent le comportement de la matière dans l’Univers. Pour les physiciens, il s’agit de détecter d’éventuelles incohérences dans le modèle standard qui pourraient constituer des pistes vers une autre physique et une meilleure compréhension des composants de l’Univers. De plus, la mesure précise de la masse du quark top est déterminante pour confirmer la stabilité du vide de l’Univers. H. D.

Pour en savoir plus :
http://www.cea.fr/presse/liste-des-communiques/masse-du-quark-top-134861

Physique

Une DEL de taille moléculaire

Les diodes électroluminescentes (DEL, LED en anglais) entrent en force dans les appareils d’éclairage. Outre leur faible consommation d’énergie, leur petite taille en fait une source de lumière ponctuelle particulièrement performante. Un record vient d’être établi par des chercheurs de l’Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg en collaboration avec une équipe de l’Institut parisien de chimie moléculaire : ils ont réalisé la première DEL formée d’une seule molécule. Ils ont utilisé un brin de polythiophène, un composé d’hydrogène, de carbone et de soufre, bon conducteur d’électricité, qu’ils ont placé entre la pointe d’un microscope à effet tunnel et une plaque d’or. Dans ces conditions, le brin de thiophène se comporte comme une DEL, n’émettant de lumière que lorsque le courant passe de la pointe vers la surface en or. Physiquement, cette lumière n’est émise que lorsque 100 000 électrons sont injectés dans le nanobrin, provoquant alors l’émission d’un photon ou grain de lumière. Au-delà de la prouesse technique, ce dispositif constitue un outil qui permet aux chercheurs de sonder des phénomènes relevant de la physique quantique. Pour autant, les retombées pratiques dans des domaines comme l’éclairage ou l’informatique moléculaire peuvent être envisagées. H. D.

Pour en savoir plus : http://www.cea.fr/presse/liste-des-communiques/led-moleculaire-133163

Santé \ Médecine

 Vers une prise en charge médicale personnalisée

Nous ne sommes pas tous égaux face à la maladie. Certains restent insensibles aux pires épidémies quand d’autres répondent mal aux médicaments les plus puissants. Cette inégalité est liée à l’extrême variabilité de la réponse du système immunitaire d’un individu à l’autre. Pourtant, les pratiques médicales reposent en général sur un modèle unique de prise en charge des maladies. Devant ce constat, le projet « Milieu intérieur », piloté par l’Institut Pasteur associé à l’INSERM (Institut national de la santé et de la recherche médicale), le CNRS (Centre national de la recherche scientifique), l’Institut Curie, l’université Paris Diderot, l’université Paris-XIII et l’AP-HP (Assistance publique – Hôpitaux de Paris), a pour objectif de « comprendre et de définir la variabilité de la réponse du système immunitaire dans la population générale ». Les premières données permettant une approche de cette variabilité chez des individus sains montrent qu’à chaque stimulation par un agent du type bactérie, champignon, virus ou vaccin correspond une réponse immunitaire unique. Les chercheurs espèrent ouvrir la voie à une individualisation des approches thérapeutiques et à un développement de médicaments et de tests de diagnostic en rapport avec le profil génétique et immunitaire de chaque personne. H. D.

Pour en savoir plus : http://www2.cnrs.fr/sites/communique/fichier/cp_milieu_interieur.pdf

Santé \ Médecine

Du nouveau pour lutter contre le paludisme

Chez l’Homme, après la piqûre d’un moustique infecté, le parasite du paludisme rejoint le foie où il va se multiplier avant de passer dans le sang. Dans certains cas, une partie des parasites y demeurent sous une forme dormante nommée hypnozoïte, qui peut s’activer à tout moment. Malheureusement, les médicaments connus capables d’éliminer les hypnozoïtes provoquent des effets indésirables conséquents. Jusqu’à ce jour, le développement de nouvelles molécules actives ne pouvait s’appuyer que sur des observations effectuées sur des humains infectés ou des singes atteints par un parasite proche de celui de l’Homme. Une collaboration internationale impliquant le CEA (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives), l’INSERM (Institut national de la santé et de la recherche médicale), le CNRS (Centre national de la recherche scientifique), l’université Pierre-et-Marie-Curie et l’Institut Pasteur a abouti à la mise au point d’un procédé permettant de maintenir en culture des cellules hépatiques infectées pendant 40 jours. Les chercheurs disposent ainsi d’un « outil » sur lequel ils peuvent tester diverses molécules médicamenteuses sans avoir recours à des animaux de laboratoire. Ils ont pu constater l’efficacité du concept Wake and kill consistant à associer une molécule apte à réveiller le parasite dormant à un médicament éprouvé utilisé pour lutter contre sa multiplication dans le sang. H. D.

Pour en savoir plus : http://www.cea.fr/presse/liste-des-communiques/paludisme-eliminer-les-rechutes-133838

Biodiversité

Le campagnol menace-t-il la chouette hulotte ?

Depuis une dizaine d’années, le petit monde du campagnol est bouleversé. Alors que ce rongeur semblait se reproduire selon des cycles qui multipliaient tous les 3 à 5 ans le nombre des naissances par 200, ces pics se sont aujourd’hui effondrés. Une équipe franco-britannique associant des chercheurs de l’Institut méditerranéen de biodiversité et d’écologie marine et continentale (Aix-Marseille, Avignon) et le Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive (Montpellier) s’est penchée sur le sort de la chouette hulotte, dont le campagnol constitue le mets de prédilection. Ceux-là ont choisi une population de hulottes bien documentée, celle de la forêt de Kielder, dans le Nord de la Grande-Bretagne, où 3 000 individus ont été bagués pendant les 30 dernières années. Sans trop de surprise, ils ont constaté que la démographie du rapace suivait celle du campagnol. Si lors des années à campagnols, près de 90 % des couples de chouettes hulottes se reproduisent, le pourcentage tombe à 30 % au cours des mauvaises années. Pour l’heure, à cause de leur longévité (20 ans en moyenne) et d’une forte immigration, le nombre de ces oiseaux reste stable dans la forêt de Kielder. Mais les chercheurs sont soucieux pour l’avenir de ces deux espèces si les campagnols persistent dans leur manque « d’enthousiasme reproductif »... H. D.

Pour en savoir plus : http://www.cnrs.fr/inee/communication/breves/b039.htm

Génétique

Un gène pour ne pas être mâle

Chez les mammifères, les femelles sont porteuses normalement de deux chromosomes X et les mâles porteurs d’un chromosome X et d’un chromosome Y. Pourtant, ce n’est pas toujours aussi simple ! Il est admis que pendant la gestation, le développement des testicules dépend de la présence d’un gène porté par le chromosome Y. Il existe néanmoins des cas d’inversion sexuelle où des fœtus XX naissent avec tous les attributs d’un individu mâle. Des chercheurs de l’INRA (Institut national de la recherche agronomique) de Jouy-en-Josas viennent de confirmer le rôle joué par le gène nommé FOXL2, porté par un chromosome non sexuel, en constatant que des fœtus de chèvres XX, dépourvus de ce gène, développaient des testicules à la place d’ovaires. Contrairement à une idée reçue, la voie de développement femelle ne constitue pas une différenciation par défaut. Elle nécessite à la fois l’activation des gènes de la voie femelle et celle du gène FOXL2 qui protège l’ovaire en réprimant les gènes mâles, et ce tout au long du développement, jusqu’à l’âge adulte. Chez l’Homme, l’inactivation de l’une des deux copies de ce gène pourrait être responsable des ménopauses prématurées observées chez des femmes jeunes. Une piste possible pour espérer traiter certains cas d’infertilité féminine. H. D.

Pour en savoir plus : http://presse.inra.fr/Ressources/Communiques-de-presse/Un-gene-gardien-de-la-feminite

Géologie

La plasticité du manteau terrestre dévoilée

Les continents reposent sur le manteau terrestre sans cesse animé de mouvements de convection. Ce manteau étant formé de roches solides, comment peut-il connaître de tels mouvements ? Il faudrait admettre que la structure cristalline des roches puisse se déformer. Rien ne permettait jusqu’à ce jour d’expliquer ce phénomène de manière satisfaisante. Les chercheurs de plusieurs laboratoires du CNRS (Centre national de la recherche scientifique) – Lille, Montpellier, Lorraine-Metz, Paris – ont montré que la réponse se trouve au niveau des interfaces des grains minéraux qui composent les roches. En observant au microscope électronique des échantillons d’olivine, qui constitue environ 60 % du manteau terrestre supérieur, les scientifiques ont mis au jour que la structure cristalline présente des défauts nommés désinclinaisons. Puis, grâce à un modèle mathématique de ces désinclinaisons, ils ont révélé qu’elles permettaient à l’olivine de se déformer dans n’importe quelle direction sous l’effet de contraintes mécaniques. Au-delà de l’explication de la plasticité du manteau terrestre, cette découverte représente une avancée significative en sciences des matériaux. H. D.

Pour en savoir plus : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/3453.htm

Paléontologie

Quand les paresseux broutaient les fonds marins

Thalassocnus
, un genre éteint de paresseux, vivait il y a plus de 4 millions d’années en Amérique du Sud. De nombreux fossiles, découverts sur les côtes péruviennes à 500 kilomètres au sud de Lima, autorisent à penser qu’il s’était établi là dans une zone désertique et que les algues marines constituaient sa seule source d’alimentation. Mais comment ce vertébré s’y prenait-il pour descendre sur les fonds marins, même moyennement profonds, et s’y maintenir pour brouter ? Une équipe de chercheurs du Muséum national d’histoire naturelle a analysé la structure interne des os de Thalassocnus par tomographie à rayons X. En examinant l’anatomie interne des os longs de l’animal, ils ont découvert avec surprise que ceux-là étaient extrêmement denses. Contrairement aux animaux terrestres, la cavité médullaire centrale des os y est très réduite, voire inexistante. Ainsi lesté par son squelette, Thalassocnus pouvait brouter paisiblement les fonds marins, sans efforts particuliers. Selon les observations, cette adaptation d’un vertébré terrestre retournant au milieu aquatique se serait effectuée sur quelques millions d’années. H. D.

Pour en savoir plus : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/3465.htm

Climatologie

Les éoliennes et le climat

Plusieurs études récentes tendaient à montrer qu’à proximité des fermes éoliennes géantes, la circulation atmosphérique, les températures et les précipitations pouvaient être modifiées. Pour quantifier ces variations, des chercheurs du CNRS (Centre national de la recherche scientifique), du CEA (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives) et de l’université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, auxquels s’étaient associés plusieurs acteurs dans le domaine de l’énergie, viennent de remettre un rapport sur la mesure des répercussions des fermes d’éoliennes sur le climat. Selon les prévisions, en 2020, l’Europe devrait disposer d’une puissance installée dans l’éolien de 200 gigawatts (200 × 109 W). En comparant des simulations exécutées sans et avec l’effet des éoliennes, il ressort que dans certaines régions, la température pourrait augmenter de 0,3 °C alors que les cumuls de précipitations baisseraient en pourcentage de quelques points. D’après les auteurs, ces différences seraient surtout sensibles dans les régions à forte couverture éolienne et s’expliqueraient par une légère rotation des vents d’ouest vers le nord sur toute l’Europe de l’Ouest. Toutefois, selon cette étude, si l’incidence des éoliennes sur le climat à l’horizon 2020 semble insignifiante, il pourrait ne pas en être de même quand la puissance installée doublera ou triplera après 2050. H. D.

Pour en savoir plus : http://www.cea.fr/presse/liste-des-communiques/impact-eolienne-sur-climat-133261

Climatologie

Climat et formation des nuages

Dans son dernier rapport, le GIEC (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat) reconnaît que les nuages, en tant qu’éléments contribuant au refroidissement de la surface de la Terre, doivent être pris en compte dans les modèles d’estimation de l’évolution du réchauffement climatique. Il convient donc de considérer aussi la présence et le rôle des aérosols, ces particules atmosphériques qui interviennent dans le processus de condensation de la vapeur d’eau en gouttes de nuage. Au cours de ce phénomène, deux paramètres entrent en ligne de compte : l’existence de tensioactifs à la surface de certains aérosols, lesquels facilitent et stabilisent la formation de gouttes, et les lois liées aux pressions de vapeurs. Nul ne sait actuellement mesurer directement ces paramètres dans l’atmosphère. Cependant, à partir de travaux réalisés par une équipe lyonnaise du CNRS, le Laboratoire de glaciologie et de géophysique de l’environnement (LGGE de Grenoble) a montré que les aérosols atmosphériques porteurs de tensioactifs étaient bien plus efficaces que prévu dans les processus de formation des nuages. Les chercheurs doivent inclure maintenant ces nouvelles données dans les modèles mathématiques utilisés pour l’étude du climat. H. D.

Pour en savoir plus : http://www.osug.fr/a-la-une/climat-mieux-comprendre-les-interactions-aerosols-nuage.html