Choses à Savoir SCIENCES

La rapide traversée du ciel, en 2017, par un étrange objet stellaire, a suscité l'étonnement des scientifiques. Que pouvait bien être et d'où pouvait venir ce mystérieux objet, surnommé "Oumuamua", ce qui, en langue hawaïenne, veut dire "éclaireur".

Les astronomes décrivent un objet d'environ 100 mètres de large, qui les a d'abord intrigués par son aspect brillant. D'après leurs observations, il produit en effet un très vif éclat, qui se modifie selon le moment.

Ces changements de luminosité donnaient un peu l'impression d'un objet qui se retournerait sur lui-même. Mais ce qui a surpris plus encore les scientifiques, c'est le changement soudain de trajectoire d'Oumuamua.

En effet, après avoir effectué une révolution autour du Soleil, l'objet stellaire à brusquement accéléré et s'est échappé de notre système solaire. Enfin, il y a pénétré avec une telle vitesse qu'il devait probablement venir d'un autre système stellaire.

Intrigués par ce curieux objet stellaire, les scientifiques n'ont pas manqué d'élaborer des hypothèses pour en expliquer l'origine et le comportement.

Ils ont d'abord pensé qu'il pouvait s'agir d'une comète. Mais Omuamua était dépourvu de l'une des caractéristiques essentielles des comètes, le halo da gaz et de poussières qui se forme à l'approche du Soleil.

Pour beaucoup de scientifiques, l'absence de cette traîne spécifique règle la question : Oumuamua ne saurait être une comète. D'autres, au contraire, pensent que cet objet serait bel et bien une comète, trop petite pour avoir une queue.

Par ailleurs, le comportement étonnant d'Omuamua, et notamment son accélération brusque, suivi d'un changement de trajectoire, a pu faire supposer qu'il s'agissait d'un vaisseau extraterrestre.

Mais une autre explication, plus prosaïque, vint d'être donnée à cet étrange phénomène. Les grandes quantités d'eau présentes dans cet objet auraient été atteintes par des rayons cosmiques. L'eau se serait alors transformée en hydrogène, dès lors piégé à l'intérieur de l'objet.

Quand, dans sa course autour du Soleil, il s'est approché de l'astre, la chaleur aurait alors libéré de l'hydrogène. Un phénomène qui aurait fait office de propulsion. Une hypothèse qui, en l'absence de l'objet, parti vers d'autres cieux, ne pourra pas être vérifiée.

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La supraconductivité désigne l'une des propriétés les plus étonnantes de la matière. En effet, quand on parvient à refroidir certains matériaux, à une température extrêmement basse, proche du zéro absolu (-273,15°C), l'électricité y circule alors sans aucune résistance.

Habituellement, en effet, une partie de l'énergie produite est transformée en chaleur et se perd alors dans le matériau même.

Au contraire, quand ce matériau est suffisamment refroidi, le courant électrique se déplace sans aucune perte d'énergie. Cette étonnante particularité fut découverte, en 1911, par un médecin hollandais qui, parvenu à refroidir suffisamment le mercure, s'était alors aperçu de ce qu'on devait nommer sa supraconductivité.

C'est dans le domaine de la physique quantique, qui rend compte du comportement de la matière à une échelle extrêmement petite, qu'on peut trouver l'explication de ce phénomène.

En effet, à cette échelle, quand le matériau est suffisamment refroidi, les électrons s'associent par deux, formant alors des paires, dites de Cooper, qui ont la faculté de circuler sans rencontrer aucune résistance.

Cette particularité de la matière refroidie est d'une grande importance, car elle a de nombreuses applications concrètes. En effet, la supraconductivité permet de transporter de l'électricité sur de longues distances sans aucune perte d'énergie.

Elle crée aussi de puissants aimants, là encore sans aucune dissipation d'énergie. À une température suffisamment basse, en effet, certains matériaux rejettent, en quelque sorte, un champ magnétique.

Parmi les techniques utilisant aujourd'hui la supraconductivité, on peut citer l'imagerie à résonance médicale ou IRM. Cette technologie utilise en effet un champ magnétique d'une certaine puissance.

La supraconductivité permet de mettre en œuvre des techniques encore plus spectaculaires. C'est notamment le cas des accélérateurs de particules, mécanismes qui, utilisant aussi des champs électriques ou magnétiques, portent certaines particules à des vitesses très élevées.

Mais c'est aussi cette particularité de la matière qui permet de mouvoir certains trains à grande vitesse japonais. Semblant suspendus au-dessus des rails, ils se servent en fait de la supraconductivité d'un certain type d'aimants. Ces trains en lévitation filent à plus de 500 km/h !

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Le constructeur automobile Ford vient de déposer un brevet dont la nature même peut soulever de véritables questions éthiques. En effet, il s'agirait, en somme, de prendre en main, de manière progressive, les véhicules des conducteurs qui ne paieraient pas leurs mensualités.

Le dispositif imaginé n'est pas conçu pour priver, de manière soudaine, le mauvais payeur de sa voiture. En effet, le brevet prévoit un processus progressif.

Dans un premier temps, l'automobiliste ne pourra plus utiliser certaines fonctionnalités. Le but, clairement affiché, est de rendre la conduite moins agréable. Et de persuader le conducteur de payer ses dettes.

Si la désactivation de ces fonctionnalités ne suffit pas à convaincre le conducteur de payer ses factures, Ford a prévu d'autres "punitions". Ainsi, sa voiture serait alors programmée pour ne pouvoir rouler que dans une certaine zone, autour du domicile de l'automobiliste.

De même, le véhicule pourrait être bloqué le week-end, mais resterait utilisable la semaine, pour permettre au conducteur de se rendre à son travail. Si l'automobiliste récalcitrant ne se décide toujours pas à payer ce qu'il doit, le dispositif mis en place peut aller plus loin.

En effet, le système installé sur la voiture peut totalement la bloquer. Autrement dit, le conducteur ne pourra plus l'utiliser. Rendant le véhicule autonome, ce dispositif peut même le conduire, à l'insu de son propriétaire, jusqu'à l'endroit prévu par le concessionnaire.

Même les caméras présentes à bord sont utilisées pour veiller à ce que ce dispositif ne soit pas désactivé par un garagiste ou un conducteur ingénieux.

On conçoit qu'un tel brevet puisse susciter des inquiétudes. Mais Ford s'est voulu rassurant. Il n'aurait pas l'intention de mettre vraiment en œuvre un tel système.

Ce brevet ne serait en quelque sorte qu'un document de travail dans le cadre de la recherche que mènent les constructeurs automobiles pour fabriquer des véhicules de plus en plus connectés.

Seul l'avenir permettra de savoir si ce brevet doit rester à l'état de projet ou si de telles voitures seront mises en circulation un jour.

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Le zéro absolu est la température la plus basse possible. Il s'agit d'une température théorique, fixée à -273,15 degrés Celsius et -459,67 degrés Fahrenheit. La température correspondant au désordre d'un système, ce qu'on appelle son entropie, le zéro absolu mesure donc, dans ce système, l'absence d'agitation des atomes qui le constituent.

La mise au point de cette température, et donc du zéro absolu, s'est en partie faite par le biais de la liquéfaction de certains gaz. En effet, ce passage de la phase gazeuse à la phase liquide se fait à des températures très basses, qui ont pu donner une idée précise de ce qu'était le zéro absolu.

Ainsi, l'azote se liquéfie à une température d'environ -200°C. De même, la température de liquéfaction de l'hydrogène est également très basse. Mais, c'est l'hélium qui, en se liquéfiant à -270°C, se rapproche le plus du zéro absolu.

Dès le début du XVIIIe siècle, les travaux de certains scientifiques, comme le physicien français Guillaume Amontons, ont établi une relation entre ces températures très basses et la liquéfaction de certains gaz.

Au milieu du XIXe siècle, lord Kelvin, qui a travaillé sur la liquéfaction de gaz plus légers que l'azote, a établi une unité de mesure qui porte son nom, le Kelvin. Elle a la particularité de prendre pour base le zéro absolu. Autrement dit, 0°K (zéro degré Kelvin)= -273,15°C.

Il est impossible, dans l'état actuel de nos connaissances, d'atteindre le zéro absolu, qui demeure donc, comme nous l'avons vu, une mesure théorique. Même le fond diffus cosmologique, ce vestige d'un rayonnement émis très peu de temps après le Big Bang, conserve une température moyenne de 2,73°K.

Certaines techniques, comme le refroidisseur cryogénique, permettent d'approcher de très près le zéro absolu, sans toutefois l'atteindre. Cependant, une expérience, menée à Brême, en Allemagne, dans un équipement appelé "tour de chute libre", a permis de frôler le zéro absolu. En effet, on a atteint la température incroyablement basse de 0,000000000038°K ! Une véritable performance.

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Vous vous êtes peut-être demandé, en levant les yeux, jusqu'où montait ce que nous appelons le "ciel". Il n'existe pas, en fait, de limite précise entre l'atmosphère terrestre, qui représente, en quelque sorte, le ciel, et l'espace.

Faute de véritables seuils physiques, il existe une limite conventionnelle, appelée "ligne de Karman", du nom d'un physicien américain d'origine hongroise.

Cette ligne de Karman est fixée à 100 kilomètres au-dessus de la Terre. Cette altitude, adoptée par la Fédération aéronautique internationale, ne sépare donc pas vraiment le "ciel" de l'espace qui le prolonge.

Elle correspond plutôt à l'altitude au-delà de laquelle un avion ne peut plus vraiment voler. Il s'agit d'ailleurs d'une limite théorique, puisque, dans la réalité, les avions commerciaux ne montent guère au-delà de 12 kilomètres, les jets privés pouvant s'élever un peu plus haut.

En effet, les moteurs de ces avions ne sont pas assez puissants pour leur donner une portance propre à leur faire dépasser une telle altitude. La portance étant, rappelons-le, la force exercée par le vent sur les ailes de l'avion.

À bord de leurs vaisseaux spatiaux, les cosmonautes peuvent cependant distinguer une autre limite à notre ciel. Vue d'en haut, elle est composée d'une sorte de halo bleu, qui entoure notre planète.

Les scientifiques l'appellent la "géocouronne". Elle est composée d'un nuage d'hydrogène d'origine terrestre. Il forme bien ce que nous nommons le "ciel". Seulement il monte plus haut que ce que l'on pensait.

C'est une analyse plus approfondie des données transmises par le satellite Soho, en 1998, qui a permis de conclure à une plus grande altitude de ce nuage d'hydrogène.

À mesure qu'on s'élève, il devient cependant de plus en plus ténu. En effet, on compte 50 millions d'atomes d'hydrogène par cm3 à une altitude de 100 kilomètres, 70 atomes par cm3 à 60.0000 kilomètres et seulement 0,05 atome par cm3 à 630.000 kilomètres de la Terre.

Ce qui veut dire, dans ce cas, que le "ciel" s'élèverait même au-dessus de la Lune.

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La Station spatiale internationale (ISS), lancée en 1998, ne devrait pas aller au-delà de la décennie actuelle. En effet, les pays qui sont parties prenantes dans ce projet se sont entendus pour mettre fin à son existence en janvier 2031.

Dans ce vaste laboratoire de recherche qu'est la Station internationale, les expériences, réalisées en apesanteur, se sont multipliées. On a appris à faire pousser des légumes dans l'espace, ce qui rendra de grands services aux futures missions habitées, on a fait des recherches sur le cancer ou la physique des fluides.

Mais, désormais, la fin de la mission est programmée. Il faut donc, d'ores et déjà, en prévoir les modalités.

En premier lieu, il faudra compter sur un vaisseau capable de remorquer la station, qui pèse plus de 400 tonnes. Ainsi, les Canadiens, Japonais et européens, partenaires de la NASA dans cette aventure, sont invités à réfléchir à la mise au point de ce "tracteur" de l'espace.

Ce qui ne veut pas dire que les Russes, qui ont eux aussi participé au lancement de l'ISS, sont laissés de côté. Cette coopération spatiale est même devenue, depuis le déclenchement de la guerre en Ukraine, le seul terrain d'entente entre les Russes et leurs partenaires.

L'ISS doit tomber en mer, au beau milieu de l'océan Pacifique. Cet amerrissage sera surveillé de près. En effet, l'entrée dans l'atmosphère désagrège les objets en provenance de l'espace.

Aussi les débris peuvent-ils tomber dans un large périmètre. Il faut donc s'assurer qu'ils ne causent aucun dégât. C'est pourquoi la zone choisie, une fois encore, pour recevoir les morceaux de la station spatiale, est le point Némo, le secteur le plus éloigné des terres émergées.

Pour plus de sûreté encore, les autorités du Chili et de la Nouvelle-Zélande, les pays les plus concernés par cette chute de l'ISS, demanderont aux navires d'éviter cette zone durant un certain temps.

Les débris de l'ISS viendront rejoindre, dans ce véritable cimetière marin, les épaves de plus de 260 objets spatiaux, qui ont sombré dans ces eaux depuis 1971.

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Les missions habitées sur la Lune font à nouveau partie des priorités de la NASA. Elle a donc planifié, à cet égard, d'ambitieux projets jusqu'à l'horizon 2028. Et, dès la fin 2024, la mission Artemis III devrait voir revenir des hommes sur la Lune, 52 ans après le dernier vol qui a vu atterrir une fusée sur notre satellite.

Et, cette fois, une femme devrait faire partie de l'équipage. Comme les autres cosmonautes, elle revêtira une combinaison qui devrait lui permettre de se déplacer sur la Lune en toute sécurité.

Aussi la finition de cette nouvelle combinaison lunaire requiert-elle tous les soins de la NASA. 

Ce scaphandre lunaire nouvelle génération, dont la confection a été confiée à une société privée, vient d'être présenté à la presse par la NASA.

Ses concepteurs ont prévenu l'assistance, il ne faut pas s'arrêter à son aspect sombre. En effet, une couche isolante de couleur blanche sera ajoutée plus tard. Elle permettra de capter le plus possible de lumière solaire.

Cette combinaison doit permettre aux cosmonautes de se mouvoir plus facilement sur la Lune. Pour ce faire, elle comporte de nouvelles articulations, notamment à la hanche, aux épaules et aux genoux.

Par ailleurs, la combinaison a été conçue pour résister à des écarts de températures extrêmes, qui peuvent aller de - 120 à + 120°C. Tout a été fait, également, pour que le cosmonaute ne puisse ingérer ces poussières lunaires, qui ne pourront pas non plus, malgré leur pouvoir abrasif, endommager la combinaison.

Les systèmes de communication ont également été améliorés. En effet, des micros ont été placés dans le haut de la combinaison et des écouteurs intégrés au casque. Par ailleurs, la charge transportée par le cosmonaute, qui comporte notamment l'oxygène, sera allégée.

Cette nouvelle combinaison a été conçue pour s'adapter le mieux possible à la morphologie de chaque cosmonaute. Et on a même prévu un dispositif spécifique, qui lui permette, lors de ses déplacements sur la Lune, de satisfaire ses besoins naturels. 

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Aristote, Einstein, Freud ou encore Beethoven avaient un point commun : ils étaient gauchers. En effet, cette particularité, qui ne concerne qu'environ 10 % de la population, se retrouve plus souvent chez les artistes et les créateurs.

D'ici à prétendre que les gauchers sont plus créatifs que les droitiers, il n'y a qu'un pas. Qu'on peut franchir, semble-t-il, car, en effet, les gauchers semblent avoir un esprit plus créatif.

Les scientifiques l'expliquent d'abord par une latéralisation cérébrale différente. Celle-ci désigne l'utilisation des deux hémisphère du cerveau.

Les droitiers utilisent surtout l'hémisphère gauche, qui est notamment associé à la parole, au langage et à la compréhension. De leur côté, les gauchers ont plus souvent recours à l'hémisphère droit du cerveau, à la source de l'imagination, de l'intuition et de la créativité.

Pour ne prendre qu'un exemple, moins de 1 % des gens utiliseraient surtout leur hémisphère droit en matière de langage, et, parmi eux, une très grande majorité de gauchers.

Si les gauchers semblent manifester, dans leur ensemble, un esprit créatif plus développé que les droitiers, ce serait surtout en raison de cette latéralisation cérébrale particulière.

En effet, ils utiliseraient davantage l'hémisphère droit du cerveau là où les droitiers, en majorité, vont s'appuyer sur l'hémisphère gauche. Par ailleurs, des études montrent que, chez les gauchers, les deux hémisphères du cerveau seraient reliés par une meilleure connexion.

Mais il existerait une autre raison, plus prosaïque. Si les gauchers font preuve de plus de créativité, c'est qu'ils vivent dans un monde qui n'est pas fait pour eux. De fait, tout est organisé, dans la vie quotidienne, pour des droitiers qui représentent la très grande majorité de la population.

Aussi, les gauchers doivent-ils manifester une plus grande inventivité pour s'acquitter de nombreuses tâches quotidiennes. Ce serait cette nécessité de s'adapter à un monde non conçu pour eux qui aurait développé la créativité des gauchers.

Il est d'ailleurs à noter qu'ils semblent supérieurs aux droitiers dans d'autres domaines. Ils auraient ainsi plus de facilité à s'exprimer en public et seraient capables de meilleures performances sportives.

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Les spécialistes considèrent en général comme faible le risque de voir s'écraser sur Terre un objet céleste. Mais, sans remonter à la catastrophe qui causa la disparition des dinosaures, la chose s'est déjà produite.

En effet, en 1908, un astéroïde libérant, dans sa chute, une énergie comparable à un millier de bombes d'Hiroshima, s'est écrasé près de la rivière Toungouska, en Sibérie centrale.

Le choc a détruit 2.200 km2 de forêts et des ondes sismiques ont été ressenties jusqu'en Angleterre. Or, il existe, comme cet astéroïde, de nombreux objets susceptibles de heurter notre planète.

L'Agence spatiale européenne en recense même 1.500. En fonction de la probabilité, plus ou moins forte, qu'ils s'écrasent sur terre, ils sont classés sur une échelle allant de 0 à 10, dite "échelle de Turin".

L'objet céleste repéré, depuis février dernier, par les télescopes de l'Agence spatiale, ne semble pas, pour l'instant, présenter un trop grand danger, puisqu'il est classé 1 sur l'échelle de Turin.

À l'heure actuelle, cet astéroïde, nommé 2023 DW, qui mesure près de 50 mètres, se trouve à environ 18 millions de kilomètres de notre planète. Et il tourne autour du soleil, à une vitesse d'environ 90.000 km/h, en 271 jours.

Les scientifiques n'excluent pas totalement que cet astéroïde, qui a à peu près la taille d'un terrain de handball, puisse s'écraser sur Terre le 14 février 2046. Mais l'éventualité qu'un tel événement se produise est très peu probable.

En effet, il y aurait plus de 99,80 % de chances pour que cet astéroïde ne heurte pas la terre. Et encore ces calculs pourraient être affinés, rendant encore plus incertaine une telle éventualité.

Si, malgré tout, cet objet céleste finissait par s'écraser sur notre planète, il s'abîmerait probablement au beau milieu de l'océan Pacifique. Et c'est encore une chance car, s'il tombait sur terre, il pourrait anéantir une ville comme Lyon.

On le voit, le risque est mince, ce qui n'empêche pas les scientifiques de surveiller de très près le parcours de cet astéroïde.

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On pense généralement que le métal le plus précieux, et donc le plus cher, est l'or. Aussi coûteux que soit ce métal, ce n'est pourtant pas lui qui détient le record en ce domaine.

En effet, le métal le plus précieux est le rhodium. Il a été découvert, en 1803, par le chimiste anglais William Hyde Wollaston, qui l'a déniché en examinant un morceau de platine, qui est de la même famille que le rhodium.

Ce nouveau métal, dont le degré de fusion est très élevé, était d'un blanc argenté. Pourtant, Wollaston lui a donné un nom qui vient du grec "rhodon", qui veut dire "rose". La couleur que donnait le rhodium à une solution obtenue par le chimiste.

Le rhodium est donc le métal le plus cher qui soit. En effet, sa valeur, en mars 2023, est de près de 278.000 euros le kilo. À titre de comparaison, celle de l'or, à la même date, est d'environ 55.000 euros le kilo.

Si ce métal est aussi coûteux, c'est parce qu'il est très rare et très demandé. En effet, le rhodium ne représente que 0,000037 partie par million dans la croûte terrestre, contre 0,0013 pour l'or.

Du fait de cette rareté, on n'extrait qu'environ 16 tonnes de ce métal chaque année. Ceci étant, les réserves sont estimées à environ 3.000 tonnes, et, au rythme actuel, la demande pourra être satisfaite pendant très longtemps.

Le principal gisement de rhodium se trouve en Afrique du Sud, mais on en trouve aussi dans d'autres pays, comme la Russie ou le Canada, mais en moins grande quantité.

Une opération de raffinage, qui permet d'enlever les impuretés du métal, doit être pratiquée avant de pouvoir l'utiliser. Si ce métal est si cher, c'est qu'il est rare mais, aussi, que sa demande est très forte.

En effet, il est surtout utilisé pour réduire l'émission des gaz d'échappement des voitures. Pour l'instant, les besoins restent donc très importants. On s'en sert aussi, mais dans une bien moindre proportion, à d'autres fins, comme la fabrication des bijoux.

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