Un
accélérateur magnétique pour propulser
des satellites en orbite
Jean Paul Baquiast 13/10/06
L'US
Air Force (Office of Scientific Research) finance actuellement
une étude de 2 ans visant à développer
un anneau prototype composants d'aimants superconducteurs
organisés sur le modèle et à la taille
d'un accélérateur de particules.
L'utilisation
d'aimants pour accélérer des objets avait
déjà été expérimentée,
mais en droite ligne, donc sans pouvoir impulser une vitesse
suffisante. Dans une configuration circulaire, l'accélération
peut croître progressivement, jusqu'à atteindre
la vitesse d'éjection. Au point même que
certains craignent qu'elle ne puisse causer des dommages
aux satellites ainsi accélérés.
L'anneau aurait un diamètre de 2km et serait installé
dans un site géographique bien dégagé.
Le satellite, convenablement protégé contre
la chaleur, serait placé sur un chariot sensible
à l'effet magnétique. Lorsque la vitesse
d'éjection de 10 km/s serait atteinte, il en serait
détaché par des dispositifs pyrotechniques.
Il emprunterait alors un tunnel qui le dirigerait sur
une rampe inclinée de 30° sur l'horizon d'où
il jaillirait à la vitesse de 8 km/s, soit 23 fois
la vitesse du son. Une fusée d'appoint permettrait
de préciser sa trajectoire.
Le
système servirait à lancer de petits satellites
d'une dizaine de kgs pouvant faire partie de systèmes
d'armes déployés en orbite. Il pourrait
aussi envoyer des satellites-ravitailleurs insensibles
aux fortes accélérations. Ceux-ci emporteraient
des charges plus importantes vers la Station Spatiale
ou des capsules en orbite.
De
nombreuses difficultés seront encore à résoudre,
mais en cas de succès, l'anneau magnétique
pourrait procéder de 300 à 3.000 tirs par
an. En ce cas, le coût du kg en orbite pourrait
tomber à 190 dollars. Il est actuellement cent
fois supérieur.
Si
le projet se déroule convenablement, un premier
anneau pilote de seulement 20 à 50 m. de diamètre
pourrait être construit. Mais la question de la
protection d'un tel équipement contre des attaques
extérieures devra être résolue.
Pour
en savoir plus
http://www.newscientistspace.com/article/dn10180
LaunchPoint
Technologies http://www.launchpnt.com/
Regard
critique sur la théorie des cordes ...et sur la
physique
Jean-Paul Baquiast 10/09/06
Dans
un livre récent, le (grand) physicien Lee Smolin,
co-fondateur du Perimeter Institute of Theoretical Physics,
porte ce que l'on pourrait appeler une estocade presque
finale à la Théorie des Cordes (String Theory)
jusqu'ici présentée comme l'incontournable
dernière mode s'imposant aux physiciens théoriques.
Dans ce livre (The Trouble With Physics: The Rise
of String Theory, the Fall of a Science, and What Comes
Next) il considère qu'il s'agit d'une voie
sans issues. Ce n'est même pas pour lui une théorie
mais une conjecture. Ses promoteurs n'ont jamais été
capable d'apporter la moindre preuve expérimentale
à leurs idées bizarres. L'avenir n'est pas
plus prometteur pour eux à cet égard. Au
contraire, de nombreux phénomènes découverts
actuellement, comme l'énergie répulsive
dite noire, ne sont pas explicable par la théorie.
Smolin,
qui a proposé une alternative dite de la gravitation
quantique en lacets encourage ses jeunes collègues
à se détacher des effets de mode, concernant
ce qui serait "élégant" ou beau
en physique, pour s'orienter dans des directions qu'il
détaille où des hypothèses pourraient
être rapidement soumises à l'expérience.
Nous
ferons prochainement une revue plus détaillée
de ce livre prometteur.
L'Europe
laissera-t-elle la Lune aux Américains?
Jean-Paul Baquiast 07/09/06
La
Lune? Quelle priorité? C'est ce que demanderont
les gens à courte vue, relayés par les responsables
politiques affligés du même mal. Rappelons
cependant ce qu'il en est.
Voici
plus d’un an, le président G.W.Bush avait
donné à la NASA la consigne de préparer
le grand retour américain sur la Lune, retour lui-même
considéré comme une étape indispensable
dans la perspective de vols humains vers Mars. Ce retour,
Back to the Moon, est prévu en principe
pour 2020, avec l’alunissage de 4 hommes. La NASA
est donc en train d’aborder les premières
phases du programme, désormais nommé Constellation.
Pour cela, elle vient de désigner la société
Lockheed Martin pour la conception puis la construction
de la capsule qui transportera les astronautes. Le contrat
est actuellement limité à 8 milliards de
dollars sur treize ans. Mais chacun sait que le montant
sera dépassé.
L’objectif du contrat vise à élaborer
deux pièces majeures du dispositif destiné
à la Lune. La première consiste en un module
ou plus exactement un véhicule d'exploration déjà
baptisé Orion. Il comportera un
cône habitable - la capsule – surmontant un
cylindre qui contiendra vivres et matériel. Orion
emportera dans un premier temps six astronautes vers la
Station Spatiale Internationale, ISS, à partir
de 2014. L’ISS, convenablement rajeunie et complétée
d’ici là par plusieurs vols de navettes,
constituera une des bases arrière de l’expédition.
Selon le schéma retenu pour Apollo, Orion restera
en orbite autour de la Lune, tandis que les hommes utiliseront
un atterrisseur. Puis il ramènera l'équipage
sur Terre dans la capsule qui, seule, rentrera dans l'atmosphère.
Le
deuxième élément du dispositif consistera
en un ensemble de puissants lanceurs, baptisés
Ares. Les fusées Ares-1 réutiliseront
des dérivés des actuels boosters à
poudre de la navette spatiale. Elles mettront Orion en
orbite terrestre ou lunaire. Les fusées Ares-V
emporteront des charges de 130 tonnes en orbite basse.
Ils utiliseront un ensemble de moteurs dont beaucoup d'éléments
seront repris de la navette, mais qui comporteront des
systèmes en cours de développement. La charge
sera constituée par le matériel nécessaire
aux différents stades de l’exploration.
Ce programme sera complété par l’envoi,
dans des délais plus rapprochés, de différentes
sondes et satellites robotisés permettant de préciser
les sites d’alunissage et divers autres paramètres.
D’autres nations feront de même en ce qui
les concerne car la Lune est considérée
désormais par beaucoup de puissances spatiales
comme un enjeu stratégique.
On peut penser que la Chine, dont les ambitions de débarquement
humain sont clairement affichées, observera avec
attention la démarche américaine et s’efforcera
de suivre ses traces. Elle n’a aujourd’hui
ni le vaisseau spatial ni les lanceurs assez puissants
pour rivaliser avec les Etats-Unis, mais on peut penser
que, sans regarder aux coûts, elle rattrapera son
retard dans la décennie. La Russie n’a pas
non plus l’intention de rester en dehors de la course.
Seule l’Europe semble se désintéresser
de l’objectif d’un débarquement humain
sur la Lune – comme si le succès de petites
missions comme celle qui vient de se terminer avec Smart-1
suffisait à ses ambitions. Elle n’a d’ailleurs
pour le moment aucun des véhicules qui lui seraient
nécessaires pour entrer dans la compétition.
Or ceux-ci ne s’improvisent pas. Ils demandent plusieurs
années de développement. On ne peut pas
non plus les trouver sur le marché, en les achetant
sur étagère à des concurrents. Ceci
veut dire que si l’Europe ne prend pas dans les
mois qui viennent la décision de préparer
des missions lunaires européennes, nos concitoyens
verront tout ces grands programmes se dérouler
sans eux. Il leur restera la possibilité d’admirer
à la télévision les exploits des
autres.
Pour
en savoir plus
Programme
Orion : http://www.nasa.gov/mission_pages/constellation/orion/index.html
Programme
Ares : http://www.nasa.gov/mission_pages/constellation/ares/index.html
The
Millennium Project of the American Council for the United
Nations University
Jean-Paul
Baquiast 31/08/06
L'American
Council for the United Nations University ACUNU est une
ONG américaine qui a pour but de faire le lien
entre les citoyens américains et un des principaux
centres de recherche des Nations-Unies, l'UNU (United
Nations University). Cette dernière a pour objet
de rassembler les ressources intellectuelles de toutes
les parties du monde afin de traiter des problèmes
globaux.
L'ACUNU
anime The Millennium Project of the American Council for
the United Nations University, un Think Tank rassemblant
un grand nombre de chercheurs et prévisionnistes
travaillant pour de nombreux organismes publics et privés
dans le monde. Pratiquement chaque année depuis
1997, le Millenium Project produit un volumineux rapport
intitulé ambitieusement State of the Future qui
rassemble des prévisions sur le siècle dans
un grand nombre de domaines stratégiques. Des centaines
de participants travaillant en réseau collaborent
à ce travail.
Il
faut évidemment prendre ces prévisions avec
prudence. D'abord, elles peuvent se tromper. Mais surtout,
on peut craindre qu'elles expriment d'une certaine façon
la pensée unique de l'idéologie économique
et politique américaine, à laquelle le cadre
de référence de l'ONU offre une tribune
de diffusion considérable. Le lecteur n'est pas
en mesure de toutes façons de discuter les centaines
d'assertions et milliers de documents factuaux rassemblés.
Nous pensons néanmoins que la lecture d'un tel
rapport est indispensable à tous, au moins en se
limitant à l'executive summary dont nous
présentons ci-dessous les premiers paragraphes:
"
The capabilities of civilization to build a better future
are rich but terribly inefficient. Improving
efficiency requires seeing the status of the whole and
its parts as objectively as possible. For
example, the avian flu could mutate and kill 25 million
people, higher oil prices could plunge some
economies into depressions, increasing natural disasters
are causing massive human misery, and millions of people
are caught in deadly conflicts around the world. Yet it
is a fact that the world is becoming more peaceful, prosperous,
and healthy.
The first Human Security Report found that the number
of armed conflicts declined by more than 40%
since the early 1990s, that genocides and politicides
fell 80% between 1988 and 2001, that international crises
declined by more than 70% between 1981 and 2001, that
the dollar value of major international arms transfers
fell by 33% between 1990 and 2003, and that the number
of refugees dropped by some 45% between 1992 and 2003.
The IMF estimates that the world economy grew 4.8% in
2005, while the population grew 1.15%, increasing annual
per capita income by 3.65%.
The UN Millennium Development Goals continue to help focus
international cooperation and
increase sensitivity to global long-term perspectives
in policymaking. Although criticized by some as too ambitious,
these goals are increasingly becoming the benchmarks for
global progress and measures for international efficiency.
Over half of the world's $62-trillion economy is generated
in developing countries. Over a billion people (16% of
the world) are connected to the Internet. The digital
gap continues to close, helping to democratize the coming
knowledge economy with tele-nearly-everything and providing
self-organizing mechanisms for emerging collective computer/human
intelligence and management systems. A worldwide race
to connect everything not yet connected is just beginning,
and great wealth will be generated by completing the links
among systems by which civilizations function and flourish."
Lire la suite sur http://www.acunu.org/millennium/sof2006-exec-summ.pdf
Pour
en savoir plus
United
Nations University : http://www.unu.edu/
Millenium
project
: http://www.acunu.org/millennium/
Une
nouvelle science, l’expologie
Jean-Paul Baquiast 31/08/06
Selon Matti Jantunen, professeur de santé environnementale
à l’Institut finlandais KTL, l’expologie
est la science de l’évaluation des expositions
aux agents toxiques ou réputés tels. C’est
une science de l’observation qu’il ne faut
pas confondre avec la toxicologie.
Faut-il en faire une science rigoureuse ou n’est-elle
encore qu’une série de recettes pour la mesure
et l’évaluation. Parions que l’expologie
sera vite une science, si elle ne l’est pas encore,
compte tenu de la multiplication des risques auxquels
les individus (humains et aussi animaux) sont confrontés
dans l’environnement naturel et urbain. Il s’agit
de mesurer l’intensité, la fréquence
et la durée du contact d’un individu ou d’une
population avec des agents toxiques. Mais il ne faut pas
confondre exposition à un produit toxique et risque
de celui-ci. Dioxine et monoxyde de carbone sont également
dangereux. Par contre le second tue des milliers de personnes
dans le monde par intoxication, ce que ne fait pas la
première. Pour évaluer un risque, la variabilité
de l’exposition compte autant que la toxicité.
Un des objectifs du projet européen REACH (Registration,
evaluation and authorization of chemicals) plusieurs
fois évoqué dans notre revue, est de jauger
cette variabilité en demandant aux industriels
des scénarios d’exposition – ce à
quoi ils sont réticents, au prétexte du
coût. Il s’agit de décrire l’ensemble
des conditions selon lesquelles un produit chimique est
fabriqué et utilisé durant son cycle de
vie, et comment le fabricant ou l’importateur contrôle
les expositions de l’homme et de l’environnement
à ce produit.
Les buts et moyens de l’expologie ont été
discutés lors de la Conférence Internationale
d’épidémiologie et d’exposition
environnementales qui s’est tenue les 2/6 septembre
2006 à la Cité des sciences et de l’industrie
de Paris.
Pour en savoir plus
INERIS
http://rsein.ineris.fr/bullinfo/expologie.html
ARET
http://www.aret.asso.fr/arbulletinmai00.htm
Fin
de mission en vue pour l'orbiteur lunaire européen
Smart 1
Jean-Paul Baquiast 24/08/06 - Source
NewScientist
Images ESA: Smart-1 en orbite lunaire,
cratère Jacobi observé par le satellite,
zone d'impact prévue
On
se souvient qu'en
septembre 2003, une Ariane 5 avait lancé de Kourou
l'orbiteur lunaire de l'Esa Smart-1. Ce petit satellite
pesant 366 kg était doté d'un moteur ionique
qui éjectait des ions de xénon [voir
notre actualité du 08/10/03]. Ce type de propulsion,
une première pour l'Esa, ne permet pas de grandes
vitesses initiales mais a l'avantage d'être très
économique. Elle est donc recommandée pour
les voyages lointains où l'urgence ne s'impose
pas. D'abord placé en orbite terrestre, Smart-1
a spiralé autour de la Terre jusqu'à entrer
dans la sphère d'attraction de la Lune après
14 mois de voyage. Couvrir la distance réelle de
385.000 km a nécessité un parcours effectif
de 100 millions de km, accompli avec seulement 60 litres
de carburant.
En
orbite lunaire elliptique (de 300 à 3.000 km),
le satellite a accumulé les observations intéressantes
dont on trouvera la liste sur le site de l'Esa. Il est
maintenant en train de tomber de façon contrôlé
sur le sol lunaire, en direction d'une région dite
Le lac de l'Excellence. Il y produira un petit cratère
d'impact qui sera observé avec attention de la
Terre. La date prévue est le 3 septembre 2006.
Ce
succès est très honorable pour les Européens,
dont ce sera le premier débarquement sur notre
satellite. Mais on mesure le retard qu'a pris l'Europe
au regard des autres puissances spatiales, pour qui la
Lune est devenue quasiment une banlieue.
Pour
en savoir plus
Voir
le site de l'Esa, où plusieurs pages ont été
consacrées à Smart-1. Par exemple en date
du 17 août http://www.esa.int/esaCP/SEMTU0Z7QQE_index_0.html
Un
français parmi les médaillés Fields
2006
Christophe Jacquemin - 22/08/06 -
Quatre
lauréats(1) se
sont vu attribuer la médailles Fields ce 22 août,
lors du 25ème congrès de l'Union mathématiques
internationale qui s'est tenu à Madrid. Parmi ces
lauréats, le français Wendelin Werner, 38
ans, membre de l'institut universitaire de France, professeur
à l'université de Paris-Sud et chercheur
à l'Ecole normale supérieur, récompensé
pour ses travaux dans le domaines des probabilités(2).
Cette nouvelle distinction (équivalent du prix
Nobel pour les mathématiques, remise tous les quatre
ans depuis 1938 à des lauréats de moins
de 40 ans) témoigne de la vitalité de notre
école de mathématiques : cette neuvième
médaille Fields décernée à
un Français(3)
place notre pays au deuxième rang mondial de la
catégorie(4).
(1)
Le Russe Grigori Perelman, le Français Wendelin
Werner, l’Australien Terence Tao et le Russe Andrei
Okounkov.
(2) Si la physique n'est
pas sa motivation première, ce mathématicien
s'est intéressé aux marches aléatoires
tels que la percolation de l'eau dans le café,
le mouvement brownien d'un grain de pollen dans un liquide
ou encore l'apparition de phénomènes magnétiques
dans les matériaux. Ces problèmes posent
en effet de beaux problèmes mathématiques»,
explique Wendelin Werner. Avec Greg Lawler et Oded Schramm,
qui travaillent aux Etats-Unis, il a résolu un
certain nombre de conjectures concernant la forme de ces
chemins tortueux, leurs dimensions fractales ou leurs
probabilités d'intersection.
(3) Laurent Schwartz (1940)
; Jean-Pierre Serre (1954) ; René Thom (1958) ;
Alexandre Grothendieck (1964) ; Alain Connes (1982) ;
Jean-Christophe Yoccoz et Pierre-Louis Lions (1994) ;
Laurent Lafforgue (2002) ; Wendelin Werner (2006).
(3) Derrière les USA
(13 médaillés), et devant l'URSS-Russie
(8 médaillés), puis la Grande-Bretagne (5
médaillés), le Japon (3) ; Belgique (2)
; Afrique du Sud, Allemagne, Australie, Finlande, Italie,
Norvège, Nouvelle-Zélande, Suède
(1).
Pour
en savoir plus :
Site
de Wendelin Werner: http://www.math.u-psud.fr/~werner
Conférence
européenne sur l'intelligence artificielle
Christophe Jacquemin - 22/08/06 -
La
XVIIe conférence biennale européenne sur
l'intelligence artificielle (ECAI) se tiendra du 28 août
au 1er septembre à Riva del Garda (Italie). Cette
conférence
a pour objectif de permettre aux chercheurs de la planète
d'identifier les nouvelles tendances et défis d'importance
dans tous les domaines de l'IA, ainsi que d'offrir un
forum aux utilisateurs potentiels des techniques d'IA
innovantes.
Six
parties composent le programme de la conférence
[http://ecai2006.itc.it/cda/images/ecai2006-programme-web.pdf],
dont une consacrée aux applications prestigieuses
des systèmes intelligents (PAIS). Des orateurs
de renom traiteront de domaines tels que l'IA au service
de la gestion de la connaissance, la robotique (notamment
les robots sociaux intelligents), l'internet et le raisonnement
par défaut.
La
conférence accueillera également des démonstrations
de plus de 20 prototypes et applications de recherche,
ainsi que des ateliers et des cours portant sur la planification,
la représentation de la connaissance et le raisonnement
pour les équipes d'agents.
Pour
en savoir plus :
Site
de la conférence : http://ecai2006.itc.it/
L'union
fait la force... robotique
Christophe Jacquemin - 18/08/06 - Source
NewScientist
C'est bien connu : l'union fait la force. Dans une fourmilière
par exemple, si chaque individu peut être qualifié
de relativement primaire et dispose seulement d’une
parcelle des informations nécessaires pour résoudre
un problème donné, la collectivité
parvient à s'organiser pour se répartir
les tâches et résoudre des problèmes
complexes. C'est ce qu'on appelle l'intelligence en essaim,
qui retient toute l'attention des roboticiens. La robotique
collective constitue en effet une belle alternative à
l’u
tilisation
systématique d‘un robot unique, ultrasophistiqué,
muni de nombreux capteurs et d’algorithmes très
complexes de navigation et de prise de décision.
Car une collectivité de petits robots simples mais
capables de s’organiser présente l’avantage
de ne pas souffrir de la défaillance d’un
ou plusieurs individus. Ce qui n’est bien évidemment
pas le cas lorsqu’un robot porte à lui seul
la responsabilité d’une mission. De nombreux
travaux ont déjà été menés
dans cet esprit, auxquels il faut rajouter aujourd'hui
ceux (un peu différents) du suédois Robert
Lundh, rapportés par la revue New Scientist.
Ce doctorant au Laboratoire de robotique mobile de l'université
d'Örebro a développé un système
où une équipe de robots peut se brancher
à distance sur les capteurs et ordinateurs de chacun,
afin d'exécuter des tâches intelligentes.
Ils peuvent par exemple négocier leur manière
d'éviter un obstacle en se transmettant par relais
différents points de vue.
"Si le comportement coopératif est généralement
préprogrammé de façon rigide dans
les robots, nous avons voulu ici que ceux-ci planifient
vraiment par eux-mêmes, en s'appuyant sur sur leurs
possibilités propres et celles des d'autres"
explique le jeune chercheur. Le robot décide
si un proche voisin peut l'aider dans une tâche
spécifique.
Ainsi
dans l'une des expériences, deux robots circulaires
(45 cm de diamètre et 25 de hauteur), savent négocier
leur parcours pour sortir d'une pièce par la porte.
Ils ont été ici forcés de coopérer
parce que le système de vision de chacun a été
limité afin de ne pas voir assez de la porte pour
être certain de passer sans se cogner aux bords
du mur. Le
premier robot s'est alors judicieusement branché
sur la caméra de son associé et s'est ainsi
dirigé vers la porte en complétant les informations
avec celles délivrées par sa propre caméra.
Ayant franchi le seuil de la porte, il est retourné
sur ses pas et a "renvoyé l'ascenseur",
aidant son collègue à traverser en lui fournissant
un champ visuel plus large.
"Notre système permet à des robots
d'analyser une tâche, extraire quelles possibilités
sont en présence et découvrir comment y
accéder" explique Robert Lundh. Si
vous n'avez pas les capacités propres à
effectuer un travail, vous devez les rechercher en vous
aidant des autres."
Une autre expérience a été effectuée
sur deux robots portant une petite barre de bois en équilibre
sur chacune de leur tête. L'un des robots s'est
alors branché sur les informations délivrées
par son compère, en l'occurrence sa vitesse et
sa direction, pour maintenir la barre en équilibre
durant les déplacements.
La puissance du système vient ici de la flexibilité
: les robots peuvent adapter leur travail d'équipe
en fonction de la tâche à remplir et de la
disponibilité des compagnons potentiels. Exactement
comme le font les humains lorsqu'ils coopèrent
en équipe.
L'objectif du chercheur est maintenant de tester son système
et le comportement de ses robots dans une maison "intelligente"
truffée de caméras et de repères
signalés par radiofréquence.
Pour
en savoir plus :
Article
du New Scientist :
http://www.newscientisttech.com/article/dn9753?DCMP=NLC-nletter&nsref=dn9753
Laboratoire de robotique mobile du département
de technologie de l'université d'Örebro
:
http://www.oru.se/templates/oruExtNormal____18674.aspx
Le
gouvernement japonais mise sur la robotique intelligente
autonome
Christophe Jacquemin - 17/08/06
Il est bien connu que le gouvernement japonais considère
la robotique intelligente (dite robotique de seconde génération)
comme l'un des coeurs stratégiques de la future
croissance économique du pays. A la différence
des robots industriels conventionnels qui nécessitent
une programmation "figée" de leur tâches
avant qu'ils puissent fonctionner, les robots intelligents
seront capables d'identifier des bruits et des images
via leurs capteurs, d'analyser automatiquement l'information
obtenue pour déterminer leurs actions. Les experts
japonais s'attendent à ce que le marché
des nouveaux robots industriels se monte à quelque
3 trillions de Yens (soit 345 000 milliards d'euros) pour
les dix années qui viennent.
Dans ce cadre, et selon les informations rapportées
le 17 août par l'agence japonaise Jiji
Press, le ministère de l'économie, du
commerce et de l'industrie japonais prévoirait
une enveloppe de quelque 2,1 milliards de Yens (296,6
milliards d'euros) pour l'année fiscale 2007 (qui
débute en avril) avec l'objectif d'accompagner
le développement des technologies de base du secteur
pour les cinq années à venir.
Pour
mener à bien ce projet gouvernemental, le ministère
cherchera la participation des universités et des
fabricants impliqués dans la recherche en intelligence
artificielle et les technologies d'identification des
sons et images, avec pour volonté affichée
de commercialiser les robots développés
d'ici 2015.
Ceci concerne par exemple les robots ménagers qui,
équipés du plan d'un bâtiment, pourront
choisir les itinéraires les plus appropriés
pour atteindre les secteurs à nettoyer, ou encore
les robots guide ou d'aide capables de communiquer avec
des humains...
NB
: Pour bien comprendre les enjeux qui se jouent ici, on
pourra relire avec intérêt nos articles "Robots
japonais de nouvelle génération - stratégies
et opportunité" (05/03/2004) ; Les
robots dans le monde en 2003 et 2004 : la domination japonaise"
(28/10/04) ;
"Osaka bientôt capitale mondiale des robots
?" (28/07/2005)
; "HR-3P,
le robot humanoïde qui résiste à la
pluie" (07/09/2005)...
On pourra relire aussi l'intervention
de Jean-Paul Baquiast comme animateur de la table-ronde
"Intelligence" lors du Colloque "Indépendance
de l'Europe et souveraineté technologique"
ainsi que la mienne,
plus axée sur la robotique, toujours à
cette même table ronde (29/04/2004), et qui restent
d'actualité.
Les
circuits électroniques quantiques n'ont pas fini
de nous étonner
Christophe
Jacquemin - 17/08/06
Dans un article publié dans Science(1),
une équipe française ENS/CEA/CNRS vient
de montrer que les lois fondamentales de l'électricité
ne peuvent plus décrire les propriétés
d'un circuit électronique lorsque ses dimensions
atteignent l'échelle nanométrique. Ces travaux
viennent confirmer des prédictions théoriques
énoncées par Markus Büttiker(2)
il y a plus de dix ans et jamais encore vérifiées.
Si
les propriétés du circuit résultant
de l'association de deux composants obéissent habituellement
aux lois d'additivité (lois dites de Kirchoff),
les chercheurs ont montré que ce n'était
plus vrai dans le cas d'un circuit quantique consistant
en la mise en série d'une résistance quantique
R et une capacité quantique. Ceci leur a permis
d'ailleurs d'identifier deux propriétés
particulièrement intéressantes :
- Tout d'abord, si dans un circuit classique l'impédance(3)
de deux composants en série est la somme des impédances
de chacun, les chercheurs ont mesuré ici en moyenne
sur leur circuit quantique une résistance équivalente
deux fois plus petite. Ceci montre qu'un tel circuit fonctionne
deux fois plus vite que ce qu'on aurait pu attendre.
- De façon encore plus remarquable, pour un circuit
classique R seul, la diminution du diamètre du
fil conduit à l'augmentation de sa résistance.
Dans le cas de ce circuit quantique, la résistance
équivalente reste constante quelle que soit la
constriction(4) et
est bien plus faible que la nanorésistance mesurée
seule.
 |
| Vue d'artiste d'un circuit RC quantique réalisé
dans un gaz d'électrons bidimensionnel (en
bleu) à l'interface de deux semi-conducteurs
(gris clair et gris foncé). Le gaz est connecté
d'un côté à une armature métallique
(jaune foncé) et couplé capacitivement
de l'autre à une grille métallique (jaune
clair), réalisant ainsi un condensateur quantique.
Une paire de grille (jaune clair), polarisée
négativement, permet d'obtenir une constriction
dans le gaz d'électrons qui réalise
une résistance. © Bernard Plaçais
/ CNRS, 2006 |
Cette
découverte est fondamentale dans la connaissance
des effets de transport de charges électriques
dans des nano-objets semi-conducteurs -transistors à
nanotubes de carbone par exemple- qui seront à
la base de l'électronique de demain et pour lesquels
les formules d'association de circuits ne seront plus
les mêmes. Elle peut aussi jouer un rôle fondamental
dans le domaine de l'électronique moléculaire,
permettant de mieux comprendre l'équivalent électronique
d'une molécule ou d'un circuit moléculaire
via son circuit quantique équivalent.
(1)
Science, 28, juilet 2006, vol 313. n° 5786 : "Violation
of Kirchhoff's Laws for a Coherent RC Circuit", par
J. Gabelli, G. Fève,J.-M. Berroir, B. Plaçais,
A. Cavanna, B. Etienne, Y. Jin & D. C. Glattli, pages
499 à 502 (lire
l'abstract).
(2) Chercheur au département
de physique théorique de l’université
de Genève.M. Buttiker.
(3) Effet combiné
de la résistance et de la capacité.
(4) Une constriction est
l'équivalent d'un fil ultra-mince, obtenue par
nanolithographie.
Lancement
réussi de Syracuse 3B
Jean-Paul
Baquiast - 11/08/06 - Source ArianeEspace
Le
satellite de communications militaires Syracuse 3B a été
placé en orbite géostationnaire avec succès
le 11 août par une fusée Ariane 5 version
lourde depuis le centre spatial de Kourou. La fusée
a simultanément mis en orbite le satellite de télécommunications
JCSAT-10 pour l'opérateur japonais JSAT Corporation
"Le
succès de ce soir est absolument exemplaire car
Ariane montre qu'elle est un outil de souveraineté.
Syracuse 3B est le troisième satellite militaire
que nous lançons en moins d'un an", s'est
félicité le directeur général
d'Arianespace, Jean-Yves Le Gall. Cette observation de
J.Y. Le Gall est une réponse à ceux qui
prétendent que l'Europe n'a pas besoin de lanceurs
en propre, puisqu'elle peut faire appel aux produits du
marché. Le lancement d'un satellite militaire,
acte de souveraineté s'il en est, n'aurait pas
pu se faire, sauf négociations difficiles, avec
un lanceur commercial étranger. Mais nous estimons
pour notre part que la souveraineté ne se limite
pas au domaine du spatial militaire. Il faudra impérativement
à cet égard qu'au delà du lanceur
actuel Ariane 5, l'Europe dispose sur les 15 à
20 prochaines années d'une gamme de lanceurs dont
elle sera la maîtresse exclusive.
Syracuse 3B a été largué comme prévu
32'50'' après le décollage. Très
attendu par les forces armées françaises,
ce satellite de communications militaires sécurisées
équipé d'un système anti-brouillage
va permettre de décupler leurs capacités
de transmission. Construit par Alcatel Alenia Space, le
3B est un clone du 3A, lancé en octobre 2005 mais
dont les capacités arrivaient déjà
à saturation. Leur durée de vie est estimée
entre 12 et 15 ans.
Ces deux satellites vont couvrir une zone
allant de l'est des Etats-Unis à l'est de la Chine.
Ils sont les premiers à être entièrement
dédiés à l'armée française.
Les systèmes précédents, Syracuse
1 et 2 mis en orbite depuis le milieu des années
1980, étaient partagés avec France Telecom.Sous
la maîtrise de la DGA, le programme Syracuse 3 représente
un coût total de 2,3 milliards d'euros.
Véritable
réseau à haut débit du champ de bataille,
ces satellites permettent d'envoyer données, images
et d'organiser des visioconférences entre soldats
en opération et postes de commandement. C'est la
version française, encore il est vrai bien moins
riche, du net centric warfare américain.
La France va recevoir dès la fin de l'année
600 stations de réception de nouvelle génération,
développés par Thales, pouvant être
installées sur des navires, des blindés
ou transportables à dos d'homme.
Le porte-avions Charles de Gaulle sera
équipé de la sienne en 2008. Le lancement
d'un troisième satellite pour compléter
la constellation est prévu en 2010. Une réflexion
a été entamée avec l'Italie pour
le développer en commun.
De
son côté, par ce tir réussi, Ariane
5 ECA 10 tonnes a confirmé son caractère
opérationnel. Il était le sixième
effectué par cette configuration. Le vol inaugural,
le 11/12/2002, avait été un échec,
la fusée ayant dû être détruite
en vol en raison d'un problème technique.
SYRACUSE
3B est la 27ème charge utile militaire confiée
au lanceur européen. Après les lancements
d'HELIOS IIA en décembre 2004, de SYRACUSE 3A en
octobre 2005 et de SPAINSAT en mars 2006, Ariane 5 démontre
une nouvelle fois sa capacité à assurer
un éventail complet de missions, notamment les
lancements institutionnels au profit de la Défense
européenne.
Pour
en savoir plus
http://www.arianespace.com/site/fr/actualite/actualite_sub_index.html
Ballbot,
un robot dynamiquement stable pour se faufiler dans tous
les recoins
Christophe Jacquemin - 10/08/06 -
Ralph
Hollis et son équipe de l'institut robotique de
l'université Carnegie Mellon (Pittsburgh - USA)
ont créé "Ballbot", robot qui
assure ses déplacements en se balançant
sur une boule en métal(1)
située à sa base, plutôt qu'en recourant
aux traditionnelles jambes ou roues. L'avantage ici est
qu'il peut évoluer dans les espaces les plus restreints
tout en conservant dynamiquement sa stabilité,
même dans les terrains en pente où il bat
à plate couture tout autre robot. Ceci fait de
lui un candidat sérieux pour vivre au milieu de
l'environnement humain(2).
Et c'est ce que veut montrer Ralph Hollis.
Issu de deux années de travaux, Ballbot - qui mesure
sensiblement la taille d'un homme (1,50 m pour 43 kg)
- pourrait un jour être utilisé comme assistant
auprès de personnes handicapées ou âgés,
répondant ainsi à
la demande croissante des professionnels de la santé
dans des pays où le pourcentage de personnes âgées
ne cesse d'augmenter, comme par exemple au Japon et en
Corée.
Et si cela n'est pas encore à l'ordre du jour en
Europe (comment ? se faire aider chez-soi par des robots
? Quelle horreur...), nous finirons certainement aussi
par y venir, sachant qu'il est aussi prévu chez-nous
de vivre de plus en plus vieux... A moins que l'obésité
galopante qui commence à gagner nos contrées
n'aie bientôt raison de nous...
(1)
Sphère enduite d'uréthane. Omnidirectionnel,
il peut se mouvoir aisément dans n'importe quelle
direction sans avoir à tourner. Deux vidéos
sont disponibles :
a) http://www.msl.ri.cmu.edu/projects/ballbot/video/ballbot_push.mpg
b) http://www.msl.ri.cmu.edu/projects/ballbot/video/nsh3305short.mpg
(2) Stables, les robots
à roues possèdent traditionnellement trois
roues ou plus, ceci entraînant une base de dimension
respectable, empêchant le robot de se faufiler partout.
Les robots à jambes, comme les humanoïdes
sont pour leur part très complexes et donc très
chers par rapport aux autres solutions. Cela dit, ils
peuvent utiliser les même objets que les humains
(mais il est aussi prévu de rajouter des bras à
Ballbot), voire même monter à une échelle...
Pour
en savoir plus
Communiqué
de l'université Carnegie Mellon (9 août 2006)
: http://www.msl.ri.cmu.edu/projects/ballbot/text/BallbotAugustFinal.pdf
Plus
de détails sur Ballbot : http://www.msl.ri.cmu.edu/projects/ballbot/
Page
d'accueil de Ralph Hollis : http://www.cs.cmu.edu/afs/cs/user/rhollis/www/home.html
Rattraper
le retard français en matière de puissance
de calcul
Christophe
Jacquemin - 01/08/06
Bien
que la France compte une machine en cinquième position
du classement mondial des supercalculateurs
[voir encadré ci-dessous et note (1)]
le Tera-10 du Commissariat à l'énergie atomique(2)
-mais dont les applications sont militaires - , notre
pays arrive avant-dernier dans le classement des pays
européens industrialisés en matière
de puissance
de calcul installée par habitant (17 teraflops(3)
pour la France contre 99 teraflops pour l'Allemagne, par
exemple(4)). De ce
fait, les chercheurs français doivent le plus souvent
se tourner vers des supercalculateurs étrangers
pour faire avancer leurs recherches, qu'il s'agisse de
climatologie (en faisant souvent appel ici au Earth Simulator
japonais(5)), astrophysique,
aéronautique, nanosciences, biologie (génomique,
protéomique...)...
Pour
hisser la France au niveau de ses voisins européens,
François Goulard, le ministre délégué
à l'enseignement supérieur et à la
recherche, a annoncé le 25 juillet lors d'un déplacement
au Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement
de Saint-Aubin (Essonne), la mise en oeuvre d'un plan
sur 4 ans visant à faire évoluer les moyens
de calcul de la communauté scientifique française.
Doté
d'une enveloppe de 25 millions d'euros par an, ce plan
sera centré sur la création d'une société
civile, le "Grand équipement national pour
le calcul intensif " (Genci)(6),
dédiée à l'achat et à la gestion
d'un centre de calcul. Celui-ci sera détenu à
50% par l'Etat français, à 20% par le CEA,
à 20% par le Centre national de recherche scientifique
(CNRS) et à 10% par les universités.
Son
financement se fera au prorata de la part de chaque actionnaire,
soit, en plus des 100 millions d'euros déjà
prévus, un investissement additionnel de 50 M€
sur 4 ans de la part de l'Etat, le CEA et le CNRS consacrant
chacun 5 M€ par an au domaine.
Les
besoins prioritaires seront définis par un comité
stratégique qui lancera un appel d'offres en vue
de la livraison d'une ou plusieurs machines début
2007.
A suivre donc...
Les
10 supercalculateurs les plus puissants au monde,
classé par ordre
(juin
2006, tiré de http://www.top500.org)
|
| |
Pays et site d'accueil
|
Nom et caractéristiques du
supercalculateur
|
|
1
|
DOE/NNSA/LLNL
USA |
BlueGene/L
- eServer Blue Gene Solution
IBM |
|
2
|
IBM
Thomas J. Watson Research Center
USA |
BGW
- eServer Blue Gene Solution
IBM |
|
3
|
DOE/NNSA/LLNL
USA |
ASC
Purple - eServer pSeries p5 575 1.9 GHz
IBM |
|
4
|
NASA/Ames
Research Center/NAS
USA |
Columbia
- SGI Altix 1.5 GHz, Voltaire Infiniband
SGI |
|
5
|
Commissariat
a l'Energie Atomique (CEA)
France |
Tera-10
- NovaScale 5160, Itanium2 1.6 GHz, Quadrics
Bull SA |
|
6
|
Sandia
National Laboratories
USA |
Thunderbird
- PowerEdge 1850, 3.6 GHz, Infiniband
Dell |
|
7
|
GSIC
Center, Tokyo Institute of Technology
Japon |
TSUBAME
Grid Cluster - Sun Fire X64 Cluster, Opteron 2.4/2.6
GHz, Infiniband
NEC/Sun |
|
8
|
Forschungszentrum
Juelich (FZJ)
Allemagne |
JUBL
- eServer Blue Gene Solution
IBM |
|
9
|
Sandia
National Laboratories
USA |
Red
Storm Cray XT3, 2.0 GHz
Cray Inc. |
|
10
|
The
Earth Simulator Center
Japon |
Earth-Simulator
NEC |
La
compétition fait rage : le tableau ci-dessus de
juin proposé par le site top500.org est déjà
obsolète. Nous sommes déjà rentrés
dans l'ère du pétaflop [1015
opérations en virgule flottante par seconde] avec
la firme asiatique NEC, qui va bientôt proposer
le MDGrape-3,
supercalculateur co-réalisé avec Hitachi,
Intel et SGI Japon, et basé sur une puce de l'institut
japonais Riken. Fruit de quatre ans de travail et prévu
pour être utilisé dans l'industrie pharmaceutique,
le MDGrape-3 offre une puissance de calcul près
de trois fois supérieure à celle Blue Gene
d'IBM [ancien tenant du titre]. Cette nouvelle machine
japonaise battraitaussi le record de faiblesse du coût
du Gigaflop : de l'ordre de 15 dollars, contre 140 avec
Blue Gene.
Coût estimé de ce supercalculateur : 9 millions
de dollars.
(1)
Voir ci dessus classement TOP 10, de juin 2006 http://www.top500.org/lists/2006/06
[Ce tableau est en fait déjà dépassé
: Tera 10 arriverait désormais en 6ème position
- cf.fin de notre article]. On relira aussi notre actualité
"Les
500 ordinateurs les plus puissants du monde"
(21/11/05) [liste aujourd'hui dépassée,
et dont le nouveau classement sera publié en novembre
prochain].
(2) Machine livrée en novembre 2005. Voir communiqué
du CEA du 17/01/06 : http://www.cea.fr/Fr/actualites/articles.asp?id=702,
ainsi que le dossier de presse : http://www.cea.fr/fr/presse/dossiers/Tera10_janvier2006.pdf
(3) Un teraflop = mille milliards d'opérations
par seconde.
(4) 40 teraflops par habitant sont affichés par
la Suisse, 42 par l'Espagne. La Grande-Bretagne, qui a
une puissance installée de 32 teraflops, va rapidement
doubler sa capacité.
(5) Voir notre éditorial
"Le simulateur de la Terre" (7 janvier 2003).
A signaler qu'avec une puissance de 35,8 teraflops, l'Earth
simulator japonais lancé en 2002 a été
pendant trois ans le supercalculateur de référence
dans le monde. Il arrive aujourd'hui en 10ème position,
notamment détrôné par l'américain
BlueGene (IBM) du laboratoire Lawrence Livermore du département
de l'Énergie américain, et qui affiche pas
loin de ... 280 teraflops. Mais le Japon prévoit
déjà la mise en service d'ici 2010 d'une
machine 75 fois plus puissante que le leader américain,
en atteignant les ... 10 petaflops... Les Chinois, pour
leur part, travaillent au développement d'un supercalculateur
d'un petaflop.
(6) Création décidée le 11 juillet
par Dominique de Villepin lors de la tenue sous sa présidence
du 5e Comité interministériel pour la société
de l'information (Cisi), dont on trouvera le compte rendu
sur http://www.premier-ministre.gouv.fr/IMG/pdf/CISI.pdf
(voir en particulier le paragraphe 3.3, page 43)
Lecture
connexes :
voir
nos articles :
- Projet
d' Initiative pour des réseaux européens
de calcul à haute performance (26/12/2005),
- DEISA,
un supercalculateur virtuel pour l'Europe (25/11/04),
- Les
superordinateurs et la course au pétaflop (02/03/2004).
voir
aussi :
- La
politique française dans le domaine du calcul scientifique
(rapport d'Emmanuel Sartorius et Michel Héon [remis
au ministre François Goulard au mois de mars 2005]
; l'annexe
1 (Prospective) et l'annexe
2 (Prospective sur le calcul intensif : la vision
de l’INRIA) ;
- Appels à projet de l'Agence nationale de la recherche
"Calcul intensif et simulation" : http://www.agence-nationale-recherche.fr/appel-a-projet/21?lngAAPId=82
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