Des licornes prédatrices au Crétacé

Une équipe internationale de paléontologues, menée par un enseignant-chercheur de l’université de Rennes 1, membre du laboratoire Géosciences Rennes (OSUR, CNRS) a mis au jour des fossiles spectaculaires d’une fourmi-licorne datée de 99 millions d’années, dont la morphologie extrême suggère une adaptation pour la prédation en solitaire de larges proies, une écologie étonnamment sophistiquée pour cette fourmi pourtant parmi les plus anciennes connues. Cette étude vient de paraître dans la revue Current Biology. 


Ceratomyrmex ellenbergeri (fossiles préservés dans l’ambre crétacé du Myanmar). Vue générale et vues latérale et ventrale de la tête montrant les mandibules surdimensionnées (flèches noires) et la corne frontale spatulée (flèches blanches) (© V. Perrichot)

Depuis des débuts modestes au Crétacé inférieur, vraisemblablement vers 120-130 millions d’années, les fourmis se sont largement diversifiées jusqu’à devenir aujourd’hui les insectes sociaux les plus abondants (on dénombre plus de 13000 espèces actuelles), présents dans la plupart des écosystèmes terrestres. Leur succès écologique est généralement attribué à leur comportement social remarquable. Toutes les fourmis sont sociales et vivent en colonies variant de quelques dizaines à plusieurs millions d’individus. En revanche, toutes ne coopèrent pas à des activités en groupe, et certaines des prédatrices les plus efficaces chassent en solitaire, armées de puissantes mandibules capables de se refermer très rapidement sur leurs proies (les anglo-saxons parlent de ‘trap-jaw ants’).

Des études récentes sur l’évolution des fourmis ont suggéré que les précurseurs des lignées actuelles vivaient en petites colonies de prédatrices spécialisées et chassant en solitaire, mais aucun fossile n’était venu étayer cette hypothèse jusqu’à présent (les fossiles crétacés sont rares et la plupart ont une morphologie générale ne permettant pas de conclusions claires sur leur écologie).

Une nouvelle fourmi primitive de type ‘trap-jaws’, découverte fossilisée dans l’ambre crétacé du Myanmar (Birmanie) par Vincent Perrichot et ses collaborateurs, vient conforter cette hypothèse et suggère que certaines des premières fourmis étaient spécialisées pour la prédation solitaire de larges arthropodes. Moins de 10 mm de long, mais des mandibules surdimensionnées en forme de faucille et surtout la présence extraordinaire d’une corne frontale spatulée inconnue chez toutes ses congénères: voici à quoi ressemblait, il y a 99 millions d’années, cette fourmi baptisée Ceratomyrmex ellenbergeri. 

Ceratomyrmex appartient à une lignée aujourd’hui disparue, les Haidomyrmecines, qui vivaient au Crétacé et possédaient de curieuses mandibules en forme de faucille. Les biologistes sont longtemps restés perplexes quant à l’écologie de ces étranges fourmis, les mandibules semblant fonctionner comme un piège rapide à la manière des fourmis ‘trap-jaws’ actuelles, mais manoeuvrant verticalement par rapport à l’axe du corps plutôt qu’horizontalement comme chez toutes les autres fourmis.

A la différence des autres Haidomyrmecines, Ceratomyrmex possédait des mandibules énormes et une corne frontale dotée d’un lobe apical épineux à l’évidence sensitif, le tout formant un large système préhensile pour écraser voire empaler des proies de grande taille, par exemple des myriapodes. La corne couverte de soies et d’épines devait vraisemblablement permettre de palper et d’immobiliser la proie pour la transporter.

Bien qu’appartenant à la lignée la plus basale des fourmis, Ceratomyrmex possédait une morphologie spécialisée semblable à celle des fourmis ‘trap-jaws’ actuelles, mais plus extrême, ce qui suggère qu’elle chassait probablement comme elles, en solitaire. La découverte de ce nouveau fossile indique que peu après l’avènement des fourmis, certaines montraient déjà un comportement écologique très sophistiqué.




  • Reconstitution de Ceratomyrmex ellenbergeri basée sur les fossiles exceptionnellement préservés découverts dans l’ambre crétacé du Myanmar (© V. Perrichot)



  • Vue schématisée de la tête de Ceratomyrmex ellenbergeri illustrant le mécanisme de piège formé par les mandibules surdimensionnées et la corne spatulée, et déclenché par contact des soies sensitives (© V. Perrichot)

Extreme morphogenesis and ecological specialization among Cretaceous basal ants. Current Biology. Perrichot V.1,2, Wang B.3, Engel M.S.2,4, 2016. doi:10.1016/j.cub.2016.03.075.

1-CNRS UMR 6118 Géosciences OSUR, Université Rennes 1,  France
2-University of Kansas Biodiversity Institute, Division of Entomology, Natural History Museum, University of Kansas, USA
3-State Key Laboratory of Palaeobiology and Stratigraphy, Nanjing Institute of Geology and Palaeontology, Chinese Academy of Sciences, China
4-Department of Ecology Evolutionary Biology, University of Kansas, USA

Contact(s):

  • Vincent Perrichot, Université Rennes 1 (Geosciences Rennes, OSUR, CNRS-INSU)
    vincent [dot] perrichot [at] univ-rennes1 [dot] fr, 02 23 23 60 76

Article source: http://feedproxy.google.com/~r/INSU/~3/UCFKU8z-orM/5827

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Les Défis Solaires à la Cité de l’espace

Défis Solaires - Cité de l'espace

Course de véhicules mus par l’énergie venue de notre étoile lors des Défis Solaires.
Crédit : Cité de l’espace / Olivier Sanguy

Les vendredi 27 mai et samedi 28 mai, de 10 h à 17 h, la Cité de l’espace accueille les Défis Solaires, une compétition de véhicules radiocommandés mus par l’énergie venue de notre étoile. Une thématique en phase avec la Cité de l’espace car, ne l’oublions pas, le solaire est très présent au sein des missions spatiales : les satellites, la Station Spatiale Internationale et certaines sondes d’exploration tirent leur électricité de panneaux solaires !

Organisé par Planète Sciences Midi-Pyrénées, le lycée Déodat de Séverac et l’association Délires d’Encre, cet événement comprend des courses de mini-véhicules solaires filoguidés et radiocommandés. Pour l’édition 2016, 91 équipes sont engagées (21 lycées, 59 classes primaires et 1 centre de loisirs).
Le public est bien évidemment invité (accès libre) à venir assister aux épreuves qui se dérouleront sur le parking de la Cité de l’espace. Au même endroit, le Village Solaire (accès libre également) permettra à tous de découvrir notre étoile (observations en toute sécurité) et tout ce qu’elle nous offre dans le domaine de l’énergie renouvelable. Ce village est ainsi un véritable lieu d’échanges entre le public et les professionnels du secteur. Des ateliers scientifiques et des animations s’adressent de plus aux plus jeunes.

Pour en savoir plus :
http://www.planete-sciences.org/blogs/defissolaires/

 

Défis Solaires - Village Solaire - Cité de l'espace

Le Village Solaire : l’occasion de découvrir une énergie renouvelable.
Crédit : Cité de l’espace / Olivier Sanguy

Article source: http://www.cite-espace.com/actualites-spatiales/les-defis-solaires-a-la-cite-de-lespace/

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Galileo à la moitié du chemin

N’oublions pas que ce qu’on appelle le GPS (Global Positioning System) est un système militaire américain dont l’utilisation civile avec une précision d’une dizaine de mètres a été autorisée dans les années 2000. Avec Galileo, l’Union Européenne entend se doter de son propre système civil de navigation par satellites en vue d’assurer son indépendance. C’est l’Agence Spatiale Européenne (ESA) qui a été chargée de mettre au point et rendre opérationnelle la constellation d’une trentaine de satellites nécessaires pour une couverture mondiale. Le 24 mai, un lanceur russe Soyouz commercialisé par Arianespace (vol dit VS15) est parti du Centre Spatial Guyanais afin de placer avec succès sur orbite 2 nouveaux satellites Galileo identifiés comme les 13ème et 14ème. Ci-dessous, la vidéo du décollage.

Des satellites baptisés Liene et Danielè

Ces satellites Galileo 13 et 14 orbitent désormais à 23 522 km d’altitude. Ils ont été baptisés Liene et Danielè suite à un concours de la Commission européenne permettant à des enfants lauréats de donner leur prénom aux composants de la constellation de géolocalisation. Ainsi, les 4 satellites dits IOV (In-Orbit Validation, validation technologique sur orbite) lancés en 2011 et 2012 s’appellent Thijs, Natalia, David et Sif. Les satellites 5 à 12, de type FOC (Full Operational Capability – capacité opérationnelle complète) envoyés par paires en 4 fois en 2014 et 2015 sont aussi connus comme Doresa, Milena, Adam, Anastasia, Alba, Oriana, Antonianna et Andriana.

Galileo - CSG - Arianespace

Liene et Danielè, les satellites Galileo 13 et 14, sont placés sur l’étage Fregat et la coiffe du lanceur Soyouz au Centre Spatial Guyanais, avant leur envol du 24 mai.
Crédit : ESA/CNES/Arianespace – JM Guillon

Le 24 mai, et évoquant la mise sur orbite réussie de Liene et Danielè, le directeur du programme Galileo à l’ESA Paul Verhoef a déclaré «le lancement d’aujourd’hui amène la constellation Galileo à la moitié de son achèvement en terme de chiffres». On estime en effet qu’il faut 24 satellites opérationnels pour couvrir l’ensemble de la planète. On y ajoute 6 en redondance prêts à prendre le relais en cas de panne, ce qui fait un total de 30.

Galileo par 4 sur Ariane 5

Précisons que sur les 14 satellites IOV et FOC lancés, 2 (Doresa et Milena, les numéros 5 et 6) ne peuvent pas participer à la géolocalisation comme prévu car ils ont été placés sur une orbite dégradée suite à un dysfonctionnement de l’étage supérieur Fregat du Soyouz en 2014. Le problème a été identifié et depuis cet étage a donné satisfaction comme l’ont démontré des lancements avec Soyouz depuis la Guyane et notamment ceux pour le «GPS européen». Néanmoins, la mission VS15 (pour Vol Soyouz n°15 depuis le Centre Spatial Guyanais) marque le dernier décollage par paires de satellites Galileo. Désormais, il seront envoyés sur orbite par groupe de 4 avec le lanceur européen Ariane 5, toujours depuis le Centre Spatial Guyanais. C’est ainsi qu’en octobre 2016, Alizée, Lisa, Kimberley et Tijmen iront s’ajouter à la constellation. Galileo devrait être pleinement opérationnel d’ici 2020.

Galileo - satellite - FOC

Image d’artiste montrant un satellite Galileo de type FOC (Full Operational Capability) sur orbite. Chaque satellite pèse 700 kg. C’est l’industriel OHB en Allemagne qui est chargé de leur fabrication.
Crédit : ESA/P. Carril

Article source: http://www.cite-espace.com/actualites-spatiales/galileo-moitie-du-chemin/

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14 satellites pour la constellation Galileo: "Et pourtant, elle tourne!"


« Avec ce lancement, réalisé dans les règles de l’art, deux satellites viennent s’ajouter à ce qui est à présent la plus grande constellation satellitaire d’Europe », commente Jan Woerner, le Directeur général de l’ESA.

« C’est le rythme régulier atteint par l’industrie européenne pour la fabrication et les essais des satellites Galileo qui l’a rendu possible. »

 « Avec ce lancement, la moitié des satellites de la constellation européenne Galileo est déjà en place », souligne Paul Verhoef, Directeur Programme Galileo et Activités de navigation de l’ESA.

« C’est aussi une étape symbolique puisqu’il s’agit du dernier vol Galileo de Soyouz de l’année, avant le premier lancement, prévu pour l’automne, réalisé avec un lanceur Ariane 5 spécialement conçu pour embarquer non pas 2 mais 4 satellites.

Article source: http://www.esa.int/ESA_in_your_country/France/14_satellites_pour_la_constellation_Galileo_Et_pourtant_elle_tourne!

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Bruniquel : une grotte qui change notre vision de Néandertal

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Dans la grotte de Bruniquel (Tarn-et-Garonne), à 336 mètres de l’entrée, des structures(1) aménagées viennent d’être datées d’environ 176 500 ans. Cette découverte recule considérablement la date de fréquentation des grottes par l’Homme, la plus ancienne preuve formelle datant jusqu’ici de 38 000 ans (Chauvet). Elle place ainsi les constructions de Bruniquel parmi les premières de l’histoire de l’humanité. Par ailleurs, des traces de feu à proximité révèlent aussi que, bien avant Homo sapiens, les premiers Néandertaliens savaient utiliser le feu de manière à circuler dans un espace contraint, loin de la lumière du jour. Ces travaux, publiés le 25 mai 2016 dans Nature, ont été menés par une équipe internationale impliquant notamment Jacques Jaubert de l’université de Bordeaux, Sophie Verheyden de l’Institut royal des Sciences naturelles de Belgique (IRSNB) et Dominique Genty du CNRS, avec le soutien logistique de la Société spéléo-archéologique de Caussade, présidée par Michel Soulier. Ils ont été soutenus par le ministère de la Culture et de la Communication.














La grotte de Bruniquel, un site exceptionnel

La grotte de Bruniquel, qui surplombe la vallée de l’Aveyron, a été découverte en février 1990. Grâce à l’équipe de spéléologues en charge de sa gestion, le site est impeccablement conservé avec de nombreuses formations naturelles (lac souterrain, calcite flottante, draperies translucides, concrétions en tous genres), des sols intacts recelant de nombreux ossements et des dizaines de bauges d’ours(2) avec d’impressionnantes griffades. Mais la grotte conserve surtout des structures originales composées d’environ 400 stalagmites, ou tronçons de stalagmites, accumulées et agencées en des formes plus ou moins circulaires. Elles sont associées à des témoins d’utilisation du feu : de la calcite rougie, noircie par la suie et éclatée par l’action de la chaleur, mais aussi des vestiges brûlés, notamment des os calcinés. Dès 1995, une première équipe de chercheurs et de spéléologues(3) avait déterminé, à partir de la datation au carbone 14, un âge minimum d’au moins 47 600 ans (la limite de la technique) d’un os brûlé sans qu’une suite soit donnée à ces premiers travaux.

Des structures de stalagmites étonnantes pour un nouveau concept : des ‘spéléofacts »


Restitution 3D des structures de la grotte de Bruniquel. © Xavier MUTH – Get in Situ, Archéotransfert, Archéovision – SHS-3D, base photographique Pascal Mora
C’est à partir de 2013 qu’une équipe de chercheurs, avec le soutien du service régional de l’archéologie de la Drac Midi-Pyrénées, a lancé une nouvelle série d’études et d’analyses. Outre le relevé 3D des structures de stalagmites et l’inventaire des éléments constituant les structures, l’étude magnétique, qui permet de révéler les anomalies occasionnées par la chaleur, a permis d’établir une carte des vestiges brûlés retrouvés dans cette partie de la grotte. Ces feux représentent, a priori, de simples points d’éclairage.
Aucune autre structure de stalagmites de cette ampleur n’étant connue à ce jour, l’équipe a développé un nouveau concept, celui de « spéléofacts », pour nommer ces stalagmites brisées et agencées. L’inventaire de ces 400 spéléofacts montre des stalagmites agencées et bien calibrées qui totalisent 112 mètres cumulés et un poids estimé à 2,2 tonnes de matériaux déplacés. Ces structures sont composées d’éléments alignés, juxtaposés et superposés (sur 2, 3 et même 4 rangs), avec des étais extérieurs, comme pour les consolider, et des éléments de calage. Des traces d’arrachement des stalagmites empruntées pour la construction sont observables à proximité.

Sur les traces des premiers « spéléologues »

Les sols alentour n’ont livré aucun vestige pouvant aider à dater cet ensemble : une croûte épaisse de calcite fige en effet les structures et dissimule le sol d’origine. Les chercheurs ont donc utilisé, avec le concours de collègues des universités de Xi’an (Chine) et du Minnesota (USA), une méthode de datation appelée uranium-thorium (U-Th) basée sur les propriétés radioactives de l’uranium, omniprésent en faible quantité dans l’environnement. Au moment de la formation des stalagmites, l’uranium est incorporé dans la calcite. Au fil du temps, l’uranium se désintègre en d’autres éléments, dont le thorium (Th). Il suffit donc de doser, dans la calcite de la stalagmite, le thorium produit et l’uranium restant pour en connaître l’âge.

Pour construire ces structures, il a été nécessaire de fragmenter les stalagmites et de les transporter. Une fois abandonnées, de nouvelles couches de calcite, comprenant aussi des repousses de stalagmites, se sont développées sur celles déplacées et édifiées par l’Homme. En datant la fin de croissance des stalagmites utilisées dans les constructions et le début des repousses scellant ces mêmes constructions, les chercheurs sont parvenus à estimer l’âge de ces agencements, soit 176 500 ans, à ± 2000 ans. Un second échantillonnage de calcite, notamment sur un os brûlé, a permis de confirmer cet âge, étonnamment ancien.

Les premiers Néandertals : explorateurs et bâtisseurs ?

L’existence même de ces structures était déjà en soi étonnante, quasi unique dans le registre archéologique, toutes périodes confondues. Pour la Préhistoire, il faut en effet attendre le début du Paléolithique récent(4) en Europe, et ponctuellement en Asie du Sud-Est ou en Australie pour noter les premières incursions pérennes de l’Homme dans le milieu souterrain, au-delà de la lumière du jour. Ce sont presque toujours des dessins, des gravures, des peintures, comme dans les grottes de Chauvet
(- 36 000 ans), de Lascaux (- 22 000 à – 20 000 ans), d’Altamira en Espagne ou encore de Niaux (- 18 000 à -15 000 ans pour les deux sites) et, exceptionnellement, des sépultures (grotte de Cussac, Dordogne :
– 28 500 ans). Or, à Bruniquel, l’âge des structures de stalagmites est bien antérieur à l’arrivée de l’Homme moderne en Europe (- 40 000 ans). Les auteurs de ces structures seraient donc les premiers hommes de Néandertal , pour lesquels la communauté scientifique ne supposait aucune appropriation de l’espace souterrain, ni une maîtrise aussi perfectionnée de l’éclairage et du feu, et guère plus des constructions aussi élaborées.

De nouvelles questions autour de Néandertal

Près de 140 millénaires avant l’Homme moderne, les premiers représentants européens de Néandertal se seraient donc approprié les grottes profondes, y construisant des structures complexes, y apportant et entretenant des feux. Ces structures intriguent beaucoup les chercheurs à cause de leur distance par rapport à l’entrée actuelle et supposée de la grotte à l’époque. Ils s’interrogent quant à la fonction de tels aménagements, si loin de la lumière du jour. Si l’on écarte l’hypothèse peu viable d’un refuge, les structures étant trop loin de l’entrée, était-ce pour trouver des matériaux dont l’usage ou la fonction nous échappe ? S’agissait-il de raisons « techniques » comme le stockage de l’eau par exemple ? Ou de lieux de célébration d’un rite ou d’un culte ? D’une manière plus générale, les chercheurs constatent le haut degré d’organisation sociale des Néandertaliens nécessaire à une telle construction. Les recherches à venir tenteront donc d’apporter des explications sur la fonction de ces structures, principale question non résolue à ce jour.

Une équipe internationale et pluridisciplinaire

Ces travaux ont associé les laboratoires suivants :

  • Le laboratoire « de la Préhistoire à l’actuel : culture, environnement et anthropologie » (PACEA, CNRS / Université de Bordeaux / ministère de la Culture et la Communication) avec Jacques Jaubert, Catherine Ferrier, et Frédéric Santos.
  • L’Institut royal des Sciences naturelles de Belgique (IRSNB), Bruxelles, Belgique, avec Sophie Verheyden et Christian Burlet.
  • Le Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement  (LSCE/IPSL, CNRS / CEA / UVSQ) avec Dominique Genty, Dominique Blamart, et Édouard Régnier.
  • L’Université de Mons, Belgique, avec Serge Delaby.
  • Le laboratoire Archéovision (CNRS / Université de Bordeaux Montaigne) pour le relevé en 3D des structures, avec Pascal Mora.
  • Le laboratoire « Littoral, environnement et sociétés » (CNRS / Université La Rochelle) pour les analyses magnétiques des traces de feux, avec François Lévêque.
  • Le Laboratoire de géologie de l’Ecole Normale Supérieure (CNRS / ENS Paris) pour les analyses Raman avec Damien Deldique et Jean-Noël Rouzaud.
  • L’université Xi’an en Chine et l’université du Minnesota aux États-Unis avec Hai Cheng et Lawrence R. Edwards.
  • Des équipes des sociétés Hypogée, Archéosphère (France) GETinSITU (Suisse) pour les relevés topographiques.

Les opérations de recherche archéologiques ont été financées par la Drac Midi-Pyrénées et les différentes institutions. La Société spéléo-archéologique de Caussade, présidée par Michel Soulier, a assuré la gestion du site, la couverture photographique et le soutien technique et logistique durant les opérations programmées.

Une demande de protection au titre des monuments historiques est en cours auprès du ministère de la Culture et de la Communication, de même qu’un suivi climatique et des mesures d’équipement et de protection adaptées. Les opérations de recherche devraient se poursuivre en 2016.

La grotte de Bruniquel est située sur une propriété privée et toute visite est strictement impossible.

Early Neandertal constructions deep in Bruniquel Cave in southwestern France. Jacques Jaubert, Sophie Verheyden, Dominique Genty, Michel Soulier, Hai Cheng, Dominique Blamart, Christian Burlet, Hubert Camus, Serge Delaby, Damien Deldicque, R. Lawrence Edwards, Catherine Ferrier, François Lacrampe-Cuyaubère, François Lévêque, Frédéric Maksud, Pascal Moral, Xavier Muth, Édouard Régnier, Jean-Noël Rouzaud, Frédéric Santos. Nature, le 25 mai 2016. DOI: 10.1038/nature18291.

Contact(s):

  • Jacques Jaubert, PACEA
    j [dot] jaubert [at] pacea [dot] u-bordeaux1 [dot] fr, 05 40 00 84 50
  • Dominique Genty, LSCE / IPSL
    dominique [dot] genty [at] lsce [dot] ipsl [dot] fr, 01 69 08 28 66

Article source: http://feedproxy.google.com/~r/INSU/~3/RoVKBqzq5V0/5831

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L’Inde teste avec succès une mini-navette

C’est au sommet d’un lanceur à poudre HS9 de 9 tonnes que la mini-navette indienne RLV-TD s’est envolée le 23 mai à 7 heures du matin, heure locale du Satish Dhawan Space Centre à Sriharikota. Après 91 secondes d’ascension et à 56 km d’altitude, la mini-navette de 6,5 m de long et de 1,75 tonne s’est séparée du HS9, continuant sur sa lancée jusqu’à 65 km. Elle est ensuite rentrée dans l’atmosphère à la vitesse de Mach 5, montrant la bonne tenue de sa protection thermique. Le vol automatique en régime supersonique a de plus confirmé la pertinence des solutions développées puisque ce RLV-TD a touché le golfe du Bengale dans la zone visée à 450 km de distance du point d’envol. N’étant pas prévue pour flotter, la mini-navette n’a pas été récupérée : ce sont les données transmises pendant ce vol de presque 13 minutes au total qui intéressent les ingénieurs. Car l’Inde souhaite tester les technologies qui mèneront à la mise au point d’un système de lancement en grande partie récupérable pour faire baisser le prix de l’accès à l’espace. À ce titre, l’acronyme RLV-TD est clair puisqu’il signifie Reusable Launch Vehicule Technology Demonstrator, soit démonstrateur technologique d’un véhicule de lancement réutilisable.

ISRO - RLV-TD

La mini-navette expérimentale RLV-TD en préparation au sol.
Crédit : ISRO


Inde : le spatial au service du développement

Initié dans les années 1960, le programme spatial de l’Inde a été bâti de façon à soutenir le développement du pays. Les satellites d’observation de la Terre aident ainsi les institutions gouvernementales à gérer les ressources naturelles et le territoire. De leur côté, les satellites de télécommunications apportent télévision, radio et liaisons dans les régions les plus isolées, ce qui autorise de plus la diffusion de messages éducatifs ou de santé publique. Fondée en 1969, l’ISRO (Indian Space Research Organisation), l’agence spatiale de la plus grande démocratie du monde, a non seulement permis d’exploiter la technologie spatiale mais aussi et surtout de développer l’indépendance du pays dans ce secteur. De fait, l’Inde fabrique ses satellites et les envoie même sur orbite avec ses propres lanceurs (une activité qui participe à la dynamisation de l’économie et du tissu universitaire), faisant parfois appel à des prestataires étrangers (Arianespace avec Ariane 5 par exemple) si le satellite s’avère trop lourd pour les engins nationaux. On notera que le pays cherche à augmenter les performances de ses lanceurs afin d’être encore plus autonome.

L’exploration, les vols habités et le réutilisable en ligne de mire

Depuis quelques années, l’ISRO a cessé d’être uniquement focalisée sur les satellites d’applications (observation de la Terre, télécommunications ou géolocalisation). Les missions à visée scientifique et notamment d’exploration (la Lune avec Chandrayaan ou Mars avec MOM, Mars Orbiter Mission) sont présentées à la fois comme des enjeux techniques afin de stimuler le savoir-faire spatial indien et aussi irriguer de données «made in India» les universités et institutions scientifiques nationales. Dans cette logique, un programme de vols habités a même été approuvé (tests d’une capsule capable de revenir de l’espace). Il reste toutefois pour le moment au second plan face à d’autres priorités. Ainsi, l’Inde souhaite ne pas rater le train du récupérable qui pourrait aboutir à une baisse du coût de l’accès à l’espace.

RLV-TD - HS9 - décollage

Décollage de la mini-navette indienne au sommet d’un lanceur à poudre HS9 le 23 mai.
Crédit : ISRO

Et c’est d’ailleurs l’un des objectifs affichés du vol d’essai du RLV-TD du 23 mai. L’ISRO ambitionne de mettre au point un lanceur à 2 étages réutilisable au moins en partie. Le premier étage sous forme de fusée conventionnelle enverra une mini-navette équipée d’un propulseur de type scramjet (réacteur en régime de vol hypersonique) afin d’atteindre une altitude suffisante pour larguer un satellite sur orbite. Une fois la mission accomplie, la mini-navette revient sur Terre et se pose automatiquement tel un planeur, prête à être réutilisée.
Le 23 mai, c’est la partie navette (en taille réduite) qui a donc été testée sans la motorisation. Le retour avec protection thermique et le régime de vol automatique en supersonique ont du coup été validés. Le programme prévoit d’autres étapes afin d’aboutir d’ici 10 à 15 ans à la navette automatique évoquée dans le paragraphe précédent. L’ISRO estime que le coût d’un lancement pourrait alors baisser de 80 % !

Ci-dessous, une vidéo qui montre le vol du RLV-TD filmé par une caméra embarquée sur la mini-navette. La séparation d’avec le lanceur se produit à 1:07.

Article source: http://www.cite-espace.com/actualites-spatiales/inde-teste-mini-navette/

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Des tsunamis géants sur Mars il y a 3.4 milliards d’années ?

océan Mars

Deux gigantesques tsunamis, générant des vagues de 50 à 100 mètres de haut, ont-ils balayé la surface de la planète Mars il y a quelques 3.4 milliards d’années ? C’est en tout cas ce que suggère une nouvelle étude, publiée le 19 mai 2016 dans la revue Scientific Reports, par une équipe de scientifiques dirigée par le planétologue américain Alexis Rodriguez (Planetary Science Institute à Tucson, Etats-Unis).

Pour comprendre, il faut d’abord rappeler qu’à l’heure actuelle, de nombreux planétologues estiment qu’une bonne partie de l’actuel hémisphère nord de Mars était recouverte d’un gigantesque océan.

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Or, les auteurs de cette nouvelle étude affirment avoir repéré deux gigantesques impacts de météorites, de quelques 30 kilomètres de large. Deux impacts survenus il y a 3.4 millards d’années, à quelques trois millions d’années d’intervalle environ.

La chute de ces deux météorites aurait provoqué deux gigantesques tsunamis, déclenchant le déferlement d’immenses vagues de 50 à 120 mètres sur les rivages côtiers de l’époque. Deux évènements colossaux qui seraient à l’origine d’un profond remodelage de la topographie martienne, ce que de précédentes études de la surface martienne avaient déjà constaté.

D’après Alexis Rodriguez et ses collègues, une couche de glace aurait recouvert l’océan dans l’intervalle des deux tsunamis. Une couche de glace que le deuxième raz-de-marée aurait alors fait voler en éclats.

L’étude américaine a également mis au jour des traces de ruissellements qui seraient caractéristiques d’un reflux après le passage d’un raz de marée. Selon ces travaux, les formes des structures étudiées sur Mars correspondent à ce qui a été observé sur Terre après les tsunamis survenus en Indonésie en 2004 et au Japon en 2011 (à des échelles bien évidemment beaucoup plus importantes).

Cette étude a été publiée le 19 mai 2016 dans la revue Scientific Reports, sous le titre « Tsunami waves extensively resurfaced the shorelines of an early Martian ocean ».

Article source: http://www.journaldelascience.fr/espace/articles/tsunamis-geants-mars-il-y-34-milliards-dannees-4912

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Anneaux géants sur la surface glacée des lacs Baïkal et Hovsgol


Mesures hydrographiques sur la glace pendant les missions de terrain. © Alexei Kouraev, LEGOS/OMP
Une équipe internationale(1) comprenant des chercheurs du Laboratoire d’études en géophysique et océanographie spatiales (LEGOS/OMP, Université Paul Sabatier / CNRS / CNES / IRD) vient de découvrir pourquoi des anneaux géants apparaissent certains hivers sur la surface glacée du lac Baïkal en Russie et du lac Hovsgol en Mongolie. Ce déconcertant phénomène naturel serait dû à des tourbillons d’eaux chaudes se produisant sous la glace. D’où viennent ces tourbillons ? Voilà un nouveau mystère à éclaircir pour les chercheurs.

« Mystérieux, énormes… », les anneaux géants du lac Baïkal en Russie attisent depuis quelques années l’intérêt des scientifiques et du grand public.
Si ces anneaux sont connus, c’est qu’ils se manifestent sur les images optiques satellitaires en raison de l’existence de différences dans l’épaisseur de la glace, celle-ci étant plus épaisse et blanche à l’intérieur et à l’extérieur de l’anneau et plus fine et sombre au niveau de l’anneau lui-même. D’un diamètre de 5-6 km, ces anneaux apparaissent de manière imprévisible certains hivers, en des endroits différents de la surface du lac. Comment expliquer un tel phénomène ? Plusieurs hypothèses ont été formulées, dont aucune n’a jusqu’à présent fait consensus.

Afin d’établir un inventaire de ces anneaux, des chercheurs du LEGOS, en coopération avec des chercheurs russes et mongols, ont analysé les images optiques satellitaires ainsi des photographies prises depuis la Station spatiale internationale, pour la période 1974-2015. Ils ont ainsi pu recenser 45 anneaux sur le lac Baïkal, dont 13 seulement étaient déjà connus, mais aussi – pour la première fois – 4 anneaux sur le lac Hovsgol en Mongolie.








Pour tenter de comprendre cet étonnant phénomène naturel, les chercheurs ont organisé des missions de terrain dans la région de ces lacs, entre 2012 et 2015, afin de mesurer les propriétés physiques (température et conductivité) de la colonne d’eau sous la glace. Ils ont ainsi pu mettre en évidence la présence sous la glace, au niveau des anneaux, de tourbillons chauds en forme de lentille, qui sont présents avant et pendant l’apparition des anneaux sur les images satellitaires. Or, de tels tourbillons engendrant une fonte plus intense de la glace au niveau de leurs bords qu’au centre, du fait de la plus grande vitesse du courant sur ces bords, leur présence explique de fait la formation des anneaux.
Avec la mise en évidence de ces tourbillons, les chercheurs ont donc trouvé le mécanisme responsable de la formation des anneaux. Il leur reste à comprendre maintenant quels sont les processus qui génèrent ces tourbillons.


Mesures hydrographiques du 6 avril 2012 (transects A-B et C-D, à gauche) et du 3 et 4 avril 2014 (transects E-F et G-H, à droite) dans la région du cap Nizhneye Izgolovye du lac Baikal : a) cartes des stations avec les mesures d’épaisseur de la glace (en cm dans les parenthèses), les transects (lignes noires) et les anneaux (cercles gris) et b) sections verticales de la température de l’eau (°C).

Kouraev A.V., Zakharova E.A., Rémy F., Kostianoy A.G., Shimaraev M.N., Hall N.M.J., Suknev A.Ya., Giant ice rings on Lakes Baikal and Hovsgol: inventory, associated water structure and potential formation mechanism, Limnology and Oceanography 2016, 61, p. 1001-1014, doi: 10.1002/lno.10268

Contact(s):

  • Alexei Kouraev, LEGOS/OMP
    alexei [dot] kouraev [at] legos [dot] obs-mip [dot] fr, 05 61 33 29 37

Article source: http://feedproxy.google.com/~r/INSU/~3/pRdEmU_kQhI/5825

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Hubble scrute Mars à l’opposition

Presque tous les 2 ans (780 jours pour être un peu plus précis), Mars est en opposition. Cela signifie qu’elle est dans le ciel pour un observateur terrestre à l’opposé du Soleil, comprenez que notre étoile, la Terre et la planète rouge sont alignées dans cet ordre. C’est bien évidemment une période propice à l’observation car c’est aussi le moment où la distance entre notre planète et celle-ci est la plus courte… du moins pour environ 2 ans. Du coup, les astronomes ont profité de l’aubaine pour pointer le télescope spatial qui associe la NASA et l’ESA (Agence Spatiale Européenne) vers Mars.

Mars détaillée par Hubble

L’image a été acquise le 12 mars 2016 avec la caméra WFC3. Celle-ci fait partie des instruments le plus récents du télescope spatial Hubble puisqu’il fut installé en 2009 lors de la dernière mission de service accomplie par une navette de la NASA (vol STS-125 d’Atlantis). Au moment du cliché, Mars était à 80 millions de kilomètres de nous. Cette «faible» distance (en astronomie tout est relatif), est permise par l’opposition. Mars tournant autour du Soleil plus loin que notre planète bleue, elle peut s’éloigner de nous jusqu’à un peu plus de 200 millions de kilomètres (l’alignement est alors Mars, Soleil et Terre dans cet ordre).

Mars - Hubble - 2016 - opposition

Mars par le télescope spatial Hubble le 12 mai 2016. On note la présence de nuages sur les bords du disque. Il ne s’agit pas de vapeur d’eau comme sur Terre, mais de dioxyde de carbone.
Crédit : NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), J. Bell (ASU), and M. Wolff (Space Science Institute)

L’opposition de 2016 se produira exactement le 22 mai. La distance entre la Terre et Mars sera de 76,2 millions de kilomètres. Mais la géométrie des orbites (Soleil, Terre et Mars ne sont pas tout à fait dans le même plan) fait que c’est le 30 mai que la planète rouge sera au plus près de nous avec 75,3 millions de kilomètres. De fait, il faut remonter 11 ans en arrière pour trouver un meilleur rapprochement (70,3 millions de kilomètres en 2005).
Toutefois, ce n’est pas un record. L’opposition récente la plus remarquable se produisit en août 2003, Mars n’étant alors qu’à 55,8 millions de kilomètres ! Hubble en profita pour réaliser ce qui reste à ce jour son cliché le plus résolu de Mars.

Mars - Hubble - 2003 - opposition

Mars par Hubble en 2003. La planète rouge était alors à 56 millions de kilomètres de la Terre. Ce cliché reste le plus précis de Mars avec Hubble. La barre noire en travers est un dispositif de la caméra ACS conçu pour occulter des étoiles brillantes. La planète remplissait tellement le champ de cette caméra qu’il n’était pas possible d’éviter cette intrusion !
Crédit : NASA, J. Bell (Cornell U.), and M. Wolff (SSI)

Soulignons enfin que les sondes d’exploration obtiennent des clichés bien plus précis, mais elles ont bien évidemment un avantage : elles sont envoyées sur place et font leurs photos depuis l’orbite martienne à quelques centaines de kilomètres d’altitude.

Article source: http://www.cite-espace.com/actualites-spatiales/hubble-scrute-mars-opposition/

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Produire de la nourriture dans l’espace, c’est possible!

20 mai 2016

Disposer de quoi se nourrir, c’est évidemment l’une des conditions essentielles pour vivre dans l’espace. Aujourd’hui, les astronautes mangent des plats préparés à l’avance sur Terre, parfois lyophilisés ou déshydratés qui leur sont livrés par engin automatisé ou vaisseau-cargo. Mais en cas de voyage spatial de longue durée, les livraisons de nourriture sont impossibles, d’où l’idée de faire pousser de quoi manger en orbite. Des expériences diverses sont menées, notamment dans le cadre du consortium MELiSSA à Barcelone où l’on élabore des systèmes clos de survie et à Brême en Allemagne où des scientifiques s’apprêtent à lancer un satellite dans lequel des tomates pourront pousser.

Produire de la nourriture en orbite, c’est complexe, mais c’est déjà une réalité. En 2003, des cosmonautes russes ont dégusté leur récolte expérimentale de petits pois et en août dernier, des astronautes américains ont pu goûter leur première laitue de l’espace. Mais évidemment, les équipages ont besoin de bien plus pour assurer leur survie. 

 

Systèmes de survie fermés 

« Les chiffres de base qui sont utilisés sont de cinq kilos par jour et par astronaute de consommables métaboliques, explique Brigitte Lamaze qui travaille au sein de l’Agence spatiale européenne pour le consortium MELiSSA (Micro-Ecological Life Support System Alternative) dont le but est de concevoir des systèmes de survie « en boucle fermée » pour les voyages spatiaux. A ces consommables s’ajoutent un kilo d’oxygène et un kilo de nourriture déshydratée et trois kilos d’eau qui sont utilisés pour l’eau potable et pour réhydrater la nourriture, » poursuit-elle. 

Au sein de l’Université autonome de Barcelone (UAB), nous découvrons une expérience qui figure parmi les projets qui visent à couvrir ces besoins. Celle-ci s’intègre au consortium MELiSSA. Le principe de l’installation: des rats respirent l’oxygène produit par des algues qui elles absorbent le CO2 rejeté par les rats.

 

Une histoire de rats, d’algues et d’oxygène

 « Les rats en respirant produisent du CO2, les micro-algues capturent ce CO2 et grâce à la lumière dans le photobioréacteur, elles sont capables de réaliser la photosynthèse et produire de l’oxygène, souligne Francesc Gòdia, professeur d’ingéniérie chimique à l’UAB. Et ensuite, cet oxygène retourne dans le compartiment où se trouvent les animaux et tout ceci se passe en circuit fermé, de manière continue, » indique-t-il. 

L’un des plus grands défis qu’a dû relever cette équipe a consisté à développer un système qui permet d’augmenter quasi-instantanément la quantité d’oxygène produit par les micro-algues. « L’éclairage du photobioréacteur est plus ou moins intense en fonction de la quantité d’oxygène dont les rats ont besoin, » précise Francesc Gòdia.

 

Des tomates vont bientôt pousser dans un satellite

Autre projet dédié à la survie dans l’espace: à Brême, nous rencontrons des ingénieurs spatiaux du Centre allemand de recherche aérospatiale (DLR) qui s’apprêtent à mettre en place une production autonome de tomates à bord d’un satellite baptisé Eu:CROPIS qui sera lancé à l’été 2017. L’engin tournera autour de la Terre pendant que les graines germeront à l’intérieur. 

Hartmut Müller, gestionnaire de projet satellites compacts au sein du DLR, nous présente le concept: « C’est une serre qui fait pousser des tomates contre les parois extérieures du satellite et quand on fait tourner le satellite, on atteint des niveaux de gravité différents contre ces parois: c’est comme cela qu’on essaie de simuler la gravité sur la Lune et sur Mars. » 

Au DLR, ces ingénieurs travaillent en collaboration avec des botanistes spatiaux. Ces derniers se concentrent sur des variétés contenant beaucoup d’eau et de fruit par rapport à la masse de la plante. Les tomates ont été privilégiées pour la mission parce que leur couleur rouge les rend facilement repérable par caméra. 

« Nous sommes dans le laboratoire Eden où l’on étudie les techniques de culture des plantes, nous indique Jens Hauslage, chercheur principal sur Eu:CROPIS – le contrôle de l’humidité, de la température, les solutions de fertilisants, etc. Bref, on regarde comment faire pousser des plantes sur différentes planètes dans le cadre de l’exploration spatiale par l’Homme, insiste-t-il avant de montrer des plants de tomate qui poussent sur des petits disques: « C’est de la micro-tina, une tomate qui fait des fleurs et des fruits rapidement, explique-t-il avant d’ajouter: dans ces expériences qu’on réalise en conditions contrôlées, on surveille comment agit la solution de fertilisation pour ces tomates micro-tina. »

 

Des plants arrosés à l’urine

 Parlant de fertilisation, les tomates de l’espace seront arrosées grâce à une ressource naturelle générée par les astronautes eux-mêmes. « On utilise de l’urine, indique Jens Hauslage. Donc l’urine, on pourrait dire que c’est comme « de l’or jaune » pour les plantes quand on veut produire de la nourriture humaine au sein de systèmes fermés sur la Lune et sur Mars, » s’amuse le chercheur. 

Dans l’espace, les plantes ne pousseront pas au sol – ce serait trop difficile à organiser -. C’est en fait la rotation du satellite qui va permettre la pousse des racines dans un sens et du plant dans l’autre. « On s’est rendu compte qu’une plante n’avait besoin que de 0,1 G pour reconnaître où est le bas ou pour savoir dans quelle direction pousser: ce sera aussi suffisant sur la Lune et sur Mars, » déclare Jens Hauslage. Puis il nous invite à découvrir différents espaces derrière des rideaux transparents: « Dans un espace, il y a de la tomate micro-tina; dans un autre, on a du poivron et là, ce sont des concombres. Vous ne pouvez pas manger celui-là maintenant, nous met-il gentiment en garde, parce qu’il a été cultivé dans un but scientifique, mais je peux vous dire qu’il a très bon goût. » 

A Barcelone, la prochaine étape pour le consortium MELiSSA sera de trouver comment recycler les déchets solides et liquides produits par les plantes et les animaux.

 

Des dispositifs essentiels pour les vols longue durée

En attendant, les scientifiques qui y participent sont convaincus que les systèmes « en boucle fermée » sont essentiels pour les vols longue durée. « Je pense que c’est faisable et que c’est nécessaire, » martèle Francesc Gòdia, de l’Université autonome de Barcelone. 

Brigitte Lamaze, de l’ESA, renchérit: « Faire pousser des plantes dans l’espace, c’est nécessaire: ce sera obligatoire plus la mission dans l’espace sera longue. A partir du moment où on ne pourra pas emmener l’ensemble de la ration alimentaire des astronautes, il faudra trouver une façon de pouvoir produire cette nourriture, » conclut-elle. 

Il se pourrait qu’un jour, la nourriture de l’espace représente jusqu’à la moitié de ce que mangent les astronautes et les systèmes pour l’air et l’eau soient encore plus perfectionnés. Des dispositifs indispensables à la réussite d’un premier vol spatial de plusieurs années.

Article source: http://www.esa.int/ESA_in_your_country/France/Produire_de_la_nourriture_dans_l_espace_c_est_possible

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