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juin 2009

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Lancement de la National Ignition Facility à Livermore (Californie)
Jean-Paul Baquiast et Christophe Jacquemin - 07/06/2009

La fusion thermonucléaire artificielle est produite de deux façons : la fusion par confinement magnétique et la fusion inertielle.
La première est réalisée au sein d'enceintes dites tokamaks et nécessitent de puissants champs magnétiques pour isoler les plasmas.
La seconde utilise un faisceau de lumière laser concentrée sur une bille de combustible de quelques millimètres de diamètre. La première solution est actuellement en cours de développement à grande échelle dans le cadre du projet international de réacteur expérimental Iter, prévu à Cadarache (France). La seconde est utilisée sur de nombreux sites, notamment en France dans le cadre du programme Laser Mégajoule du CEA militaire.

Nous avions déjà indiqué (voir actualité ci dessous) que les responsables du programme Iter redéfinissaient actuellement le déroulement du projet, compte tenu de diverses contraintes notamment économiques. Un scénario dit 1 permettra à moindre coût d'expérimenter une version aux spécifications réduites. Dans le même temps, les Américains viennent d'annoncer le lancement à Livermore (Californie) d'un réacteur à fusion inertielle de grande taille. C'est le célèbre Lawrence Livermore National Laboratory qui est en charge de l'appareil.

Ce projet estimé à 3,5 milliards de dollars est connu sous le nom de National Ignition Facility ou NIF. Il comporte 192 lasers dont les émissions seront concentrées sur une éprouvette contenant de l'hydrogène de la taille d'une tête d'allumette. Les atomes d'hydrogène ainsi chauffés fusionneront en atomes d'hélium tout en produisant de l'énergie.

Selon le directeur de la NIF, Ed Moses, la réalisation de ce dispositif, qui a demandé une douzaine d'années, a occupé 3.000 entreprises et 7.000 travailleurs. Il comporte aujourd'hui 60.000 points de contrôle, soit 30 fois plus que la station spatiale. Il s'agira du plus puissant réacteur à fusion inertielle existant au monde. Il est prévu pour durer 30 ans. Les applications prévues sont nombreuses : militaires d'abord, pour simuler les explosions thermonucléaires, énergétiques ensuite. Il s'agira là d'une part d'obtenir un modèle de centrale nucléaire à fusion et d'autre part de tester les matériaux et autres dispositifs destinés à entrer dans la composition des centrales à fission de 4e génération, où les Etats-Unis comptent bien obtenir de nombreux marchés dans les 20 prochaines années. Le laser pourrait aussi avoir des applications en matière d'analyse des processus stellaires de fusion.

Les lasers ont été mis à feu pour la première fois en février 2009. Il faudra encore une année pour atteindre le point de fusion. Mais rien ne garantit, comme le concèdent les responsables, que cet objectif se révèle accessible. Le projet a été très critiqué, parce que représentant une dépense inutile et risqué. Il a été caricaturé sous le nom de National Almost Ignition Facility. Mais les promoteurs du programme répondent qu'avec le réchauffement climatique, ce projet sera un atout majeur pour l'Amérique.

Nous partageons évidemment cet avis. Aussi bien Iter que la NIF seront essentiels demain lorsqu'il s'agira de remplacer les énergies fossiles. On doit absolument rapprocher les coûts des bénéfices beaucoup plus importants qui sont attendus.

Ajoutons qu'en ce qui concerne l'Europe, le démarrage de la NIF présente une raison supplémentaire de ne rien concéder sur Iter. Ce devrait être aussi une raison de poursuivre et renforcer le laser Mégajoule implanté à Bordeaux. Ses applications civiles pourraient être aussi importantes que son rôle dans la simulation des explosions thermonucléaires.

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Avancée en matière de navigation intragalactique
Jean-Paul Baquiast- 07/06/2009

Des chercheurs français proposent une solution révolutionnaire pour naviguer en 3 D dans la galaxie. Il s'agit de retrouver les avantages de la géolocalisation terrestre permise par des batteries de satellites circumterrestres (GPS ou Galiléo). Mais, comme de tels satellites cessent d'opérer dès que l'on s'éloigne de leurs orbites (à quelques centaines de kilomètres de la Terre), les chercheurs Bertolomé Coll et Albert Tarantola, de l'Observatoire de Paris, proposent de se repérer sur des sources émettrices si lointaines qu'elles en paraîtront fixes.

Pour cela, ils ont sélectionné les signaux de 4 pulsars : 0751+1807 (3.5ms), 2322+2057 (4.8ms), 0711-6830 (5.5ms) and 1518+0205B (7.9ms), qui génèrent des émissions radio régulières d'une milliseconde. Ces sources dessinent grossièrement un tétraèdre centré sur le système solaire.

Bertolomé Coll propose de définir l'origine de ces coordonnées à 0h le 01/01/01 au foyer du radiotélescope de Cambridge dit Interplanetary Scintillation Array. Le système de coordonnées une fois établi, un engin spatial pourrait déterminer sa position avec une précision de quelques nanosecondes, soit environ 1 m.

Connaissant l'impérieuse nécessité pour les engins spatiaux de se situer avec précision dans la galaxie, cette proposition économique et semble-t-il fiable parait presque trop belle pour être crédible.

Pour en savoir plus
http://arxiv.org/abs/0905.4121: Using Pulsars to Define Space-Time Coordinates


Utilisation militaire des tags et répondeurs pour la localisation des cibles
Jean-Paul Baquiast et Christophe Jacquemin - 07/06/2009

Nous avons mentionné dans un article précédent le rôle essentiel que prennent désormais dans les forces armées américaines les drones ou UAV (Unmanned Armed Vehicles). Ceux-ci sont de plus de plus dotés de capacités robotiques les rendant aptes à opérer sans contrôle humain, fut-il distant. Les UAV emportent différentes armes destinées à des frappes très sélectives, visant un immeuble, un véhicule, un homme bien déterminés. On considérait généralement que pour ce faire, des agents appartenant à des troupes spéciales à terre localisaient en temps réel les objectifs au profit des drones.

Depuis quelques années cependant, la CIA et d'autres agences américaines ont fait développer des étiquettes électroniques ou répondeurs, sur le modèle des puces RFID utilisées dans le commerce, permettant d'identifier des cibles à relativement longue distance et sans imposer la présence d'un indicateur humain lors de l'attaque. Il suffit de taguer, si besoin longtemps à l'avance, les dites cibles. S'il s'agit de véhicules ou d'humains, ceux-ci emporteront avec eux le répondeur qui causera leur perte le moment venu. Ces technologies, classées Secret Défense, répondent au nom de TTL pour Tagging tracking and locating devices.

L'information à leur égard commence à circuler. Un article de Wired, cité en note, en propose un recensement intéressant. Il semblerait que les TTL ont depuis déjà plusieurs années été utilisés en Irak, avant de l'être aujourd'hui au Pakistan et en Afghanistan. Ils auraient permis l'élimination discrète d'un certain nombre de responsables parmi les "insurgés" et autres chefs talibans, dans des conditions qui apparaissaient mystérieuses lorsque ces éliminations avaient été rendues publiques. L''US Army considère qu'elle dispose là d'une "arme secrète" de grande valeur. Des centaines de millions de dollars ont été dépensés par la Darpa pour développer les produits correspondants. .

Il s'agit de réflecteurs radar, de puces RFID, de balises permettant le "homing", tous dispositifs extrêmement puissants bien que miniaturisés, de façon à pouvoir être dissimulés dans des objets très ordinaires, jouets, vêtements, journaux. Ce sont des versions militaires dérivées de produits existant déjà dans le commerce, pour l'identification radio et internet des objets dits intelligents. Des industriels travaillant pour la défense, tels EWA Government Systems Inc ou Sandia National Laboratories produisent des versions duales de ces dispositifs, dont l'usage dans la société civile se répand de plus en plus.

Les versions militaires sont évidemment plus coûteuses et plus performantes, puisqu'elles peuvent être activées à des distances de plusieurs kilomètres, à travers divers obstacles tels que murs ou parois de véhicules. Des teintures (dye) invisibles, sensibles aux détections, dont seraient marquées à leur insu des personnes suspectées de terrorisme, sont par ailleurs étudiées. Le complément des tags sont des capteurs susceptibles d'être utilisés manuellement et surtout d'être embarqués à bord des UAV et les missiles radio-guidés.

Au delà de ces TTL, la 2006 Quadrennial Defense Review du Pentagone a recommandé d'étudier diverses techniques chimiques d'identification des individus, notamment par leurs odeurs personnelles ou les émanations provenant de blessures corporelles, susceptibles aussi bien d'aider à rechercher des victimes dans une catastrophe que des "terroristes" en fuite dans un environnement urbain.

L'article de Wired est diversement accueilli par les internautes. Les uns s'inquiètent à juste titre des risques pour les droits individuels découlant de la généralisation de telles méthodes appliquées à la vie civile. Les autres au contraire considèrent que, si elles peuvent servir au repérage et à la destruction des "bad guys" (vaste rubrique), ce sera une excellente chose. A la limite, ils blâment Wired d'en faire publiquement état.

Pour en savoir plus
Article de Wired : http://www.wired.com/dangerroom/2009/06/inside-the-militarys-secret-terror-tagging-tech/
Notre article sur les UAV : http://www.admiroutes.asso.fr/larevue/2009/97/UAV.htm


Iter : un scénario moins ambitieux mais sans doute plus réaliste
Jean-Paul Baquiast et Christophe Jacquemin - 07/06/2009

Face à la montée des coûts de développement du programme Iter, destiné à réaliser les premiers éléments d'un réacteur international à fusion nucléaire, les responsables du projet discutent actuellement d'un “scénario 1” qui sera vraisemblablement adopté en juin-novembre 2009. Les réductions budgétaires et la hausse des prix de certains composants obligeraient à définir un planning de réalisation plus long que prévu, et aux spécifications réduites.

Dans le cadre du scénario 1, le réacteur expérimental sera initialement construit sans certains composants cruciaux mais coûteux. Il s'agirait notamment du bouclier interne servant de protection et aussi de banc de test pour de nouveaux matériaux destinés à résister aux neutrons rapides qui seront générés. L'installation d'autres dispositifs permettant d'utiliser du deutérium et du tritium comme combustible sera retardée. Iter ne fera appel dans un premier temps qu'à des plasmas d'hydrogène.

Norbert HolkampLes scientifiques et ingénieurs, dirigés par Norbert Holtkamp, principal deputy director general, (photo), considèrent que ce scénario est le seul réaliste. Il permettra de vérifier que le dispositif sera opérationnel avant que l'on y injecte du tritium, qui en rendra beaucoup de parties inaccessibles.

Il faut ajouter que les modalités administratives de gestion du projet rencontrent beaucoup de difficultés de mise en place, compte tenu du caractère international de l'opération. Enfin, comme prévisible, des jalousies latentes et procès d'intention entre pays partenaires ne cessent de nuire au déroulement du programme, au moins au niveau politique. Les Etats-Unis sembleraient faire montre d'une particulière agressivité. Rappelons que c'est l'éminent scientifique français Robert Aymar, responsable jusqu'alors du Tokamak du CEA à Cadarache, qui a réalisé le premier dessin du futur système.

Nous pensons pour notre part que toutes ces difficultés ne devraient pas être une raison pour réduire à l'excès les ambitions du projet, ni en performances ni en délais. Le réchauffement climatique grandissant rend l'énergie de fusion de plus en plus vitale pour l'humanité. Quelques milliards de plus ou de moins ne devraient pas entrer dans la balance coûts-avantages.

Inutile de dire que les anti-nucléaires de toutes origines font plus que jamais campagne pour l'abandon du programme Iter, en mêlant allègrement les enjeux de la fusion et ceux de la fission.

Pour en savoir plus
Article de Nature : http://www.nature.com/news/2009/090527/full/459488a.html
Iter website : http://www.iter.org/default.aspx


La Médaille d'or 2009 du CNRS est attribuée au physicien Serge Haroche
Jean-Paul Baquiast - 03/05/2009

La Médaille d'or 2009 du CNRS a été décernée au physicien Serge Haroche. Cette distinction récompense une personnalité scientifique dont les travaux ont contribué de manière exceptionnelle au dynamisme et au rayonnement de la recherche française. Serge Haroche est spécialiste de physique atomique et d'optique quantique. Il est l'un des fondateurs de l'électrodynamique quantique en cavité, domaine qui permet, par des expériences conceptuellement simples, d'éclairer les fondements de la théorie quantique et de réaliser des prototypes de systèmes de traitement quantique de l'information. Professeur au Collège de France depuis 2001, Serge Haroche dirige le groupe d'électrodynamique des systèmes simples au sein du laboratoire Kastler Brossel (École normale supérieure/Université Pierre et Marie Curie/CNRS). (source CNRS)

Ce scientifique s'est fait récemment connaître du grand public par la mise au point d'un "piège à photons" permettant d'observer un seul photon à la fois, sans le détruire. Avec Michel Brune et leurs collègues du laboratoire Kastler Brossel, ils ont emprisonné dans un boitier aux parois réfléchissantes, refroidi à une température proche du zéro absolu, un photon isolé, ceci pendant quelques centièmes de seconde. Le photon pendant cette période, a rebondi 1 milliard de fois et parcouru 40.000 km.

Le photon, particule élémentaire ou quantum de la lumière, est normalement détruit lorsqu'il est observé, le détecteur absorbant son énergie. L'équipe a mis au point une boîte à photon qui permet de l'étudier sans le détruire. Il s'agit d'une cavité composée de deux miroirs supraconducteurs, séparés de seulement 2,7 cm et refroidis à une température approchant le zéro absolu (–273°C) (photo)

Au lieu d'introduire dans cette boîte des atomes capables d'absorber les photons, comme dans les dispositifs habituels, les chercheurs ont choisi des atomes qui ne peuvent pas absorber l'énergie du grain de lumière. En revanche, le champ électrique du photon modifie légèrement l'orbite des électrons autour du noyau de l'atome. Ainsi, en repérant cette subtile différence, ils peuvent détecter le passage du photon dans la boîte et le mesurer plusieurs fois de suite. Le photon apparaît et disparaît soudainement dans la cavité. Il se produit alors un saut quantique : le photon passe d'un état à un autre de façon inattendue. Ces sauts avaient été observés avec des électrons, des ions mais jamais avec des photons.

Serge Haroche est par ailleurs un fervent défenseur de la recherche fondamentale. Comme beaucoup de grands scientifiques, il déplore la politique gouvernementale actuelle, qui vise en priorité les résultats économiques ( NDLR: lesquels ne sont d'ailleurs pas toujours au rendez-vous). La richesse d'un pays repose pour lui dans le nombre et la qualité de ses chercheurs et de ses enseignants. Supprimer des postes et généraliser des conditions de travail misérables ne rend pas service à la collectivité. Nous ne pouvons qu'approuver ce diagnostic.

Pour en savoir plus
Communiqué du CNRS : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/1606.htm
Wikipedia : http://fr.wikipedia.org/wiki/Serge_Haroche
Sur la "boite à photons"
Communiqué du CNRS : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/1049.htm
Article dans Nature Quantum jumps of light recording the birth and death of a photon in a cavity, Sébastien Gleyzes, Stefan Kuhr, Christine Guerlin, Julien Bernu, Samuel Deléglise1, Ulrich Busk Hoff, Michel Brune, Jean-Michel Raimond, Serge Haroche, Nature, 15 mars 2007


Le Centre d'analyse stratégique s'intéresse à la biologie synthétique
Communiqué

Les Notes de Veille 2009 n°136 et 137 du Centre d'analyse stratégique viennent de paraître.
http://www.strategie.gouv.fr/article.php3?id_article=997
Au Sommaire : La biologie synthétique - De la bioingénierie à la bioéthique
La biologie synthétique est un nouveau domaine de recherche en plein essor, à l'interface entre la biologie moléculaire et les sciences de l'ingénieur. Son principe est d'utiliser des composants biologiques connus (gènes, promoteurs, protéines, etc.) pour modifier le comportement des cellules à des fins utiles. Ses applications potentielles vont de la synthèse de médicaments à la production de biocarburants en passant par la création de biomatériaux. Ce domaine pose cependant de nombreuses questions économiques, sociales, environnementales et éthiques à la hauteur de ses applications.

Note de Veille n° 136 (Juin 2009)
Vers une bioindustrie de synthèse ?
La biologie synthétique consiste à organiser des éléments d'information génétique (des gènes, leurs éléments de régulation et leurs partenaires) pour créer des fonctions biologiques nouvelles. Ainsi, on ne considère plus la cellule et son patrimoine génétique comme une entité vivante mais comme une librairie de fonctions, qu'on peut réorganiser selon les finalités souhaitées. Les opérations programmées peuvent être des fonctions spécialisées, utiles pour une application, ou bien un moyen d'acquérir des connaissances biologiques nouvelles. Les applications potentielles de la biologie synthétique sont d'ores et déjà variées et prometteuses. Elles mobilisent de nombreux acteurs, essentiellement américains, qui, des laboratoires publics et privés aux industriels de la chimie, de l'énergie, de l'agriculture ou encore de la pharmacie, en passant notamment par des start-up synthétisant des fragments d'ADN, jettent les bases d'une bioindustrie de synthèse.
http://www.strategie.gouv.fr/IMG/pdf/NoteVeille136-1.pdf

Note de Veille n° 137 (Juin 2009)
Les enjeux des futurs organismes vivants synthétiques
À l'instar d'autres technologies, la biologie synthétique nous ferait entrer, selon certains spécialistes, dans une nouvelle ère, celle de la « biolithique », où le vivant devient l'outil. Chaque avancée de la recherche biologique contient son lot d'interrogations sur les implications juridiques (propriété intellectuelle), sanitaires, environnementales, sociales et éthiques des applications possibles de ces découvertes. Que voulons-nous faire de ces technologies du vivant ? Quels risques sont acceptables ? Quelles conséquences ces représentations nouvelles peuvent-elles avoir sur nos systèmes de valeurs, notre conception de la vie ? À ces questions anciennes, le développement de la biologie synthétique donne de nouvelles dimensions. Par les enjeux majeurs qu'elle recouvre en matière de sécurité, de protection et de contrôle, cette technologie émergente amène à repenser les relations entre la vie et le « pouvoir ».

Les enjeux de la propriété intellectuelle : quelle alternative aux monopoles sur la vie synthétique ?
De la biosûreté à l'éthique : de nouvelles questions posées par la biologie synthétique ?
Quelles régulations de la biologie synthétique ?
http://www.strategie.gouv.fr/IMG/pdf/NoteVeille137-1.pdf

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