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.
Les
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
Automates
Intelligents s'enrichit du