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La science et les technologies russes au jour le jour

Météorites/ scaphandres spatiaux/ caviar/ énergie solaire

Découverte d'un lac d'origine météoritique près de Moscou

Trois lacs de la région de Moscou auraient une origine météoritique (*), selon un chercheur russe. C'est ce qui ressort de ses travaux, dont la teneur a été révélée dans une dépêche de RIA Novosti, reprise par de nombreux sites russes, dont rosbalpiter.ru.

Des preuves décisives pour au moins l'un d'entre eux ont été apportées par Sviatoslav Engalytchev, de l'Institut national de recherche géologique Karpinski de Saint-Pétersbourg. Les trois lacs en question - Smerdiatche, Lemechenskoïe et Karpovskoïe - sont situés non loin de la ville de Rochal, dans le district de Chatoura, à l'est de la région de Moscou, à un peu moins de 150 km de la capitale.

L'origine météoritique du lac Smerdiatche a été avancée pour la première fois au milieu des années 80 du siècle dernier par Nikolaï Filine, un astronome amateur de Rochal, qui avait attiré l'attention sur la forme circulaire quasiment parfaite du lac, sa grande profondeur et la présence tout autour d'un imposant talus. En 2002, le lac fut étudié par des chercheurs du Laboratoire météoritique de l'Institut de géochimie et de chimie analytique Vernadski, qui y avaient découvert des roches sédimentaires fondues.

Sviatoslav Engalytchev a indiqué qu'il avait étudié les cratères de la région de Chatoura à l'automne 2007. Des scientifiques ont foré le sol en de nombreux endroits, dressé une carte du lac, et mesuré la hauteur du talus qui l'entoure. "On a découvert des impactites vitrifiées - des pierres vitrifiées recelant des débris de roches locales. Ces impactites, a souligné le chercheur, ont été trouvées parmi les roches du talus. Au cours des fouilles, on pouvait parfaitement distinguer les altérations des couches horizontales sur le territoire avoisinant: à une distance très proche (de l'ordre de quelques mètres), la disposition se modifie pour épouser une structure verticale."

D'après les données géologiques, le cratère se serait formé après la période glaciaire, autrement dit il y a moins de 10.000 ans. La forme quasi circulaire du lac signifie que le météorite est tombé pratiquement à la verticale. La taille du cratère - environ 350 m - donne à penser que la météorite avait un diamètre de 10 à 20 m et une masse d'une dizaine de milliers de tonnes. L'énergie produite lors de l'impact peut être estimée à quelque 250 kilotonnes de TNT, soit l'équivalent de dix fois le bombardement d'Hiroshima.

Selon Sviatoslav Engalytchev, deux autres lacs (Lemechenskoïe et Karpovskoïe) se sont formés lors de la chute du même météorite. Les trois lacs sont proches les uns des autres. Ils sont pratiquement alignés et présentent les signes d'une origine liée à un impact. Très vraisemblablement, la météorite s'est fractionnée dans l'atmosphère, et ses débris ont poursuivi leur course en suivant une même trajectoire.

Il est vrai, concède Sviatoslav Engalytchev, il faudrait mener des études plus poussées si l'on veut démontrer l'origine météoritique du lac Smerdiatche, des plans d'eau des lacs Lemechenskoïe, Karpovskoïe et d'autres lacs voisins. C'est pourquoi le chercheur espère pouvoir poursuivre ses investigations dans la région.

Les chances de découvrir des restes de météorite sont cependant très limitées, note Sviatoslav Engalytchev. "La matière des météorites ne se conserve que dans des cratères de petite ou très petite taille. C'est rare. Il est très probable que dans des cratères de la taille de Smerdiatche, de tels éclats ne se soient pas conservés. La matière météoritique fond, et se dissout en partie. Toute l'énergie libérée sert à la fusion des roches", a-t-il expliqué.

Le scientifique a également annoncé qu'en analysant des clichés spatiaux, il avait découvert trois cratères météoritiques "potentiels" dans la région de Iaroslav (dans la partie méridionale de l'isthme Mologsko-Cheksninskoïe, sur le territoire de la réserve naturelle Darwin). Tous trois ont un diamètre d'environ 2 km. Il a souligné qu'il était impossible d'expliquer l'apparition de ces structures par des processus volcaniques, l'activité de glaciers ou autres phénomènes géologiques. "Il s'agit très probablement, a-t-il noté, de structures récentes (cénozoïques), car elles se détachent assez nettement du relief actuel."

Les découvertes de traces d'impacts de météorites sur Terre sont assez rares. En effet, toutes les structures résultant d'un impact sont rapidement détruites par les sédiments et le vent, se remplissent d'eau, tandis que les organismes vivants viennent apporter leur contribution au traitement de ces "plaies stellaires".

(*) Le cratère météoritique le plus célèbre est le Meteor Crater (ou cratère Barringer) en Arizona (Etats-Unis). Il mesure 1.200 m de diamètre, et sa profondeur est de 180 m. Il s'est formé il y a une cinquantaine de milliers d'années, lors de la chute d'un météorite de 300.000 tonnes, et d'environ 45m de diamètre.

Nouveaux scaphandres spatiaux russes en 2009

Des scaphandres russes plus modernes, les Orlan-MK, remplaceront en 2009 les modèles Orlan-M, qui auront fait leur temps, rapporte le site inauka.ru.

Les scaphandres russes Orlan-M, qui permettent aux occupants de la Station spatiale internationale (ISS) d'effectuer des sorties dans l'espace, cèderont la place début 2009 à leurs successeurs, les Orlan-MK, plus perfectionnés. "La première livraison spatiale d'un Orlan-MK sera effectuée à la fin de l'année par un vaisseau cargo Progress, et au début de 2009 deux autres scaphandres seront acheminés à bord de l'ISS", a indiqué Sergueï Pozdniakov, directeur général de l'entreprise scientifique et de production Zvezda, fabriquant les scaphandres russes. Ces nouveaux "costumes spatiaux" remplaceront progressivement les Orlan-M, qui ont déjà servi à plusieurs équipages.

L'Orlan-MK est la cinquième version des Orlan et le premier scaphandre russe informatisé, a relevé Sergueï Pozdniakov. Lorsque le cosmonaute le revêtira, ce scaphandre lui "dira" quels systèmes, et dans quel ordre, il devra contrôler avant de sortir dans l'espace, et lui communiquera leur état. En cas de situation anormale (par exemple, une dépense d'oxygène trop élevée), l'information apparaîtra sur un écran accompagnée d'un signal sonore et d'indications sur le comportement à adopter.

Ce nouveau scaphandre "intelligent" permettra d'éviter des incidents du même type que celui survenu lors de la sortie de l'équipage de la mission ISS-9, en juin 2004. Au tout début de la sortie extravéhiculaire, les spécialistes du Centre de contrôle des vols (TsUP) avaient décelé une fuite d'oxygène dans le scaphandre de Michael Fink, et l'équipage avait été contraint de regagner la station. Il avait fallu plusieurs heures pour déterminer les causes de la baisse de pression dans l'Orlan, et la sortie avait dû être repoussée de quelques jours. Désormais, le scaphandre sera capable de "communiquer" aux cosmonautes la cause d'un tel problème.

L'équipage ISS-18, qui rejoindra la station spatiale en octobre, s'entraîne déjà à utiliser l'Orlan-MK, a indiqué Sergueï Pozdniakov. Mais si, lors d'une sortie extravéhiculaire, un de ces cosmonautes venait à avoir un trou de mémoire, un programme spécial lui permettrait de faire basculer le système de commande en version Orlan-M, plus simple.

Le nouveau scaphandre, qui pèse quelque 120 kilos, a été conçu pour réaliser en moyenne 15 sorties au cours de ses quatre années d'exploitation. Dans l'espace, il protège le cosmonaute de la pression barométrique trop basse, des radiations ionisantes, de l'énergie solaire, des micrométéorites. Le système de thermorégulation utilise une méthode extrêmement efficace d'évacuation de la chaleur produite par l'homme à l'aide d'un système de refroidissement par eau. L'intensité de l'extraction de la chaleur est réglée manuellement par le cosmonaute lui-même, qui répartit les flux d'eau arrivant dans l'échangeur thermique pour le refroidissement.

Des puces dans les esturgeons pour combattre le braconnage

Les biologistes ont élaboré une technologie, reposant sur des marqueurs génétiques, qui permet de distinguer le "caviar légal" de celui provenant du braconnage.

Comment différencier le caviar noir produit légalement de celui issu du braconnage? Ce problème est des plus actuels au moment où la population d'esturgeons russes dans la mer Caspienne a diminué de 40 (quarante!) fois en l'espace de 15 ans. Et dans la mer d'Azov, il ne reste pratiquement plus d'esturgeons ayant atteint la maturité sexuelle. La population de bélougas - le plus gros des poissons de la variété des esturgeons - se trouve dans une situation encore plus catastrophique. Afin de protéger les populations restantes, il est interdit en Russie, depuis le 1er août 2007, de vendre du caviar noir sur les marchés, la totalité des produits confisqués étant détruite. La pêche à l'esturgeon n'est autorisée qu'à des fins scientifiques et pour l'élevage.

Une cinquantaine d'exploitations s'occupent actuellement en Russie de l'élevage d'esturgeons, mais seules quelques-unes produisent du caviar. Le caviar produit en aquaculture est vendu sous marque. Mais les contrefaçons sont fréquentes.

Pour résoudre ce problème, il a été fait appel au laboratoire de génétique moléculaire des spécimens de population aquatique de l'Institut national de recherche pour la pêche et l'océanographie. Les scientifiques ont appris à distinguer de quelle variété d'esturgeon provenait le caviar. Il est possible d'établir, en fonction de son aspect extérieur, si le caviar provient d'un simple esturgeon, d'un bélouga ou d'un sterlets, mais la différence entre les différentes variétés d'esturgeons est infime.

Nikolaï Miougué et ses collègues de l'institut ont trouvé la solution à ce problème. Ils ont isolé des fragments d'ADN mitochondrial, ce qui leur a permis de différencier les génomes des différentes variétés d'esturgeons vivant en Russie. Ils ont créé un système de tests incluant une sélection d'oligonucléotides spécifiques à chaque variété. En utilisant ces marqueurs, on peut procéder à une réaction polymérase en chaîne qui ne demande que peu de temps et renseigne immédiatement sur la variété de l'esturgeon.

Toutes les femelles esturgeons des exploitations piscicoles sont désormais "fichées" électroniquement: on insère sous la peau de chacune d'elles une puce comportant un numéro. Et en prélevant un petit morceau de la nageoire de chaque femelle, on établit le génotype de cet individu. Les collaborateurs du laboratoire de génétique moléculaire analysent l'ADN des femelles pour plusieurs marqueurs génétiques qualifiés de microsatellites, ces unités de nucléotides pouvant être reconnues individuellement. Un passeport génétique est établi pour chaque femelle, si bien qu'il est facile, ultérieurement, de savoir de quelle femelle provient le caviar. Et si l'ADN du caviar ne coïncide avec aucune femelle reproductrice enregistrée, cela signifie tout simplement que ce caviar provient non pas d'un élevage, mais d'un esturgeon "sauvage". Autrement dit, du braconnage.

Solaire: recherche et production liées

Une usine dédiée à la production de modules énergétiques solaires à installer au sol va être construite sur la base des dernières réalisations de l'Institut physico-technique (IOP) Ioffé de Saint-Pétersbourg.

Le vice-président de l'Académie des sciences russe, Jaurès Alferov, a fait l'annonce de ce projet alors qu'il s'apprêtait à se rendre à Vladivostok pour participer à un important forum sur les perspectives des nanotechnologies et de la microélectronique.

S'il n'a pas divulgué dans le détail le projet de cette usine, le Prix Nobel de physique 2000 a toutefois souligné que sur la base des nanotechnologies, l'IOP avait développé de nouveaux types d'éléments solaires en cascade, autorisant un rendement supérieur à 35%, avec une concentration correspondant à un millier de fois le rayonnement solaire. A partir de ces éléments et de lentilles de Fresnel peu onéreuses, les spécialistes ont conçu des concentrateurs photoélectriques et installations solaires prometteuses destinés aux particuliers.

Ces travaux ont servi de base à la préparation de la production industrielle de systèmes solaires terrestres dotés de concentrateurs de rayonnement, l'usine devant avoir un volume annuel de production de plus de 75 MW de capacités solaires, pour un montant supérieur à 12 milliards de roubles (329 millions d'euros). La Corporation russe des nanotechnologies pourrait figurer au nombre des investisseurs de ce projet, pour lequel l'IOP aura pour partenaire la Compagnie nationale d'innovations "Nouveaux projets énergétiques", filiale de Norilsk Nickel. La construction de cette usine, qui pourrait être implantée à Saint-Pétersbourg, devrait démarrer dès 2009.

Jaurès Alferov a noté que "le rendement des batteries solaires russes devrait, à terme, passer de 35 à 50%, et même plus. Elles seront alors parfaitement compétitives sur le marché mondial". Le chercheur russe est convaincu que "l'énergie mondiale du XXIe siècle fera appel, comme source de chaleur et d'électricité utilisable, à une énergie solaire recourant à des batteries solaires de structures hétérogènes".

source : Ria novosti

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