Quand un faisceau de lumière mesure les rayons du Soleil depuis l’ISS | Un article Pop’Sciences

QQuand un faisceau de lumière mesure les rayons du Soleil depuis l’ISS | Un article Pop’Sciences

Thomas Pesquet s’envolera bientôt depuis Cap Canaveral à destination de la Station spatiale internationale. Dans le cadre de la mission Alpha et pour son deuxième séjour en orbite, le spationaute français, testera l’utilisation de LUMINA, un dosimètre à fibre optique mis au point dans les laboratoires de l’Université de Saint-Étienne. Si le dispositif tient ses promesses, notamment en termes de sensibilité de mesure, LUMINA pourrait devenir un outil indispensable à la protection des astronautes vis-à-vis des radiations solaires lorsqu’ils sont en mission dans l’espace.

Un article rédigé par Caroline Depecker, journaliste scientifique

pour Pop’Sciences – 14 avril 2021

Sauf report de dernière minute, le compte à rebours sera lancé le 22 avril. A 6h11 heure de Floride, soit 12h11 en France métropolitaine, l’astronaute de l’Agence spatiale européenne Thomas Pesquet décollera de Cap Canaveral vers la station spatiale internationale (ISS). Il sera accueilli à bord de la capsule Crew Dragon de la firme SpaceX. Après la mission Proxima de 2016-17, ce sera la seconde occasion pour le plus médiatique des spationautes français d’expérimenter les effets de l’impesanteur à quelques 400 km d’altitude. Dans le cadre de cette nouvelle mission, nommée Alpha, sur la centaine d’expériences auxquelles Thomas Pesquet contribuera pendant son séjour de six mois, l’une d’entre elles utilise le tout nouveau dosimètre à fibre optique développé par les chercheurs de l’Université Jean Monnet (UJM) de Saint-Étienne. Ce dispositif est testé dans le cadre de l’expérience LUMINA.

Mission Alpha / © ESA (en anglais)

Protéger les astronautes en route vers Mars des radiations solaires

Pour les agences spatiales, la mesure des radiations, émises principalement par le Soleil, est un réel sujet de préoccupation.
Au sein de l’ISS, son niveau est presque comparable à celui que l’on reçoit lors d’un vol Paris-New-York. « Là-haut, le blindage de la station et la présence des ceintures de Van Allen (une portion de la magnétosphère terrestre) protège les astronautes de niveaux radiatifs trop élevés », explique Rémi Canton, chef de projet de la mission Alpha et responsable du Centre d’aide au développement des activités en micropesanteur et des opérations spatiales (Cadmos), une structure qui dépend du Centre national d’études spatiales (Cnes) de Toulouse. Mais, plus on s’éloigne de l’ISS et de la Terre, et dans le cadre des missions habitées à destination de la Lune ou de Mars, l’affaire est tout autre. « La quantité totale de radiations absorbée par un astronaute est le facteur principal limitant sa carrière. Après un certain temps passé dans l’espace, la dose ionisante maximale tolérable est atteinte, c’est le moment de la retraite. Dans le cas d’un voyage vers Mars, les calculs montrent que celle-ci serait déjà en grande partie atteinte une fois arrivé sur la planète rouge ! », complète l’ingénieur du Cnes. La mise au point de systèmes de protection renforcée (blindages entre autres), mais aussi d’outils capables de mesurer finement les niveaux d’exposition aux radiations et de s’activer en cas d’alerte est donc cruciale pour la santé des spationautes qui pourraient être envoyés en mission spatiale dans le futur.

Station spatiale internationale / © Pixabay

C’est là qu’intervient LUMINA. « Il s’agit pour nous de valider dans l’espace ce dosimètre capable d’atteindre robustesse inédite à l’environnement. Un outil qui constitue une véritable technologie de rupture », précise Florence Clément, responsable de l’expérience LUMINA au Cadmos.

Détecter les rayonnements en temps réel

Le dosimètre à fibre optique de LUMINA est le fruit d’une collaboration entre le laboratoire Hubert Curien de l’UJM, la société française de hautes technologies iXBlue, l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire (Cern) et le Cnes.

Son principe ? Sous l’effet des radiations, des défauts apparaissent naturellement dans une fibre optique et affaiblissent sa capacité à propager la lumière : celle-ci s’opacifie progressivement. Lorsqu’on injecte un signal lumineux à l’entrée, la puissance détectée à sa sortie diminue au fur et à mesure de cette opacification. « Cette propriété, qui est plutôt un inconvénient des fibres, nous l’avons détournée utilement comme moyen de mesure, explique Sylvain Girard, chercheur en physique au sein du laboratoire Hubert Curien et responsable scientifique universitaire du projet LUMINA. On est capable en effet de corréler directement la perte de puissance lumineuse observée avec la dose de radiations que la fibre a reçue. Et en jouant sur la composition des matériaux, on arrive à ajuster la sensibilité de détection de la fibre à des niveaux de radiations extrêmement bas ».

Les partenaires de l’expérience LUMINA (de gauche à droite: Sylvain Girard, Nicolas Balcon (Cnes), Pierrick Cheiney (iXblue), Florence Clément (Cnes) / © Cnes – DE PRADA Thierry, 2021

Écusson de l’expérience LUMINA embarquée à bord de l’ISS lors de la mission Alpha. / © CNES/GRARD Emmanuel, 2021

 

 

 

Les doses de rayonnements auxquelles sont soumis les spationautes sont suivies depuis le début de l’occupation permanente de l’ISS, en 2000. Cette mesure est, en général, réalisée par des dosimètres dits « passifs » : ces derniers comptent le nombre de particules ionisantes rencontrées pendant tout le temps de la mission et restituent cette information à postériori, une fois sur Terre. La dose journalière absorbée par le spationaute est ainsi une valeur moyennée. A la différence, LUMINA associée à ses cartes électroniques, constitue un capteur actif qui enregistre chaque seconde la quantité de radiations impactant la station par unité de temps. Ses données sont récupérables à tout moment par Thomas Pesquet ou l’un de ses collègues : pour cela il suffit de se connecter par Bluetooth au dosimètre à l’aide d’une tablette.

Les autres avantages de LUMINA

Ils sont nombreux…
– Son faible encombrement. Avec ses deux bobines de fibres, longues de plusieurs kilomètres et fonctionnant respectivement dans le visible et l’infrarouge, le volume du dispositif de mesure avoisine celui d’un parallélépipède de 27 x 27 x 10 cm.
Il pourrait être facilement réduit pour équiper un satellite ou devenir un système portatif. Ce qui n’est pas le cas de la plupart des systèmes actifs de détection de particules actuels, certains atteignant la taille d’une petite armoire.
– Le verre, matériau principal de la fibre, la préserve des perturbations électromagnétiques.
– La mesure des radiations incidentes se fait indépendamment du flux de particules.
– Le dosimètre répond de la même façon sur une large plage de températures compatible avec celle des missions spatiales (entre -80°C et +120°C).
– Enfin, l’utilisation de la fibre optique permet mesurer la dose déposée par tous types de particules : protons, rayons gamma ou X ou neutrons.

Les expériences de la mission Alpha, embarquée à bord de l’ ISS / © Cnes – GRARD Emmanuel, 2021

« Toutes ces propriétés, couplées à la très grande sensibilité de LUMINA, nous permettent d’imaginer l’utiliser comme système autonome de prévention en cas de tempête solaire, envisage Sylvain Girard. Quelques heures avant l’arrivée d’un tsunami, l’observation de la montée des eaux sert d’alerte aux populations pour se mettre à l’abri. C’est un peu la même idée poursuivie ici : la détection d’une toute petite élévation du niveau des radiations, prémices d’une irruption solaire, serait le signal pour le spationaute d’aller se protéger. Un exemple d’utilisation qu’on imagine parmi d’autres possibles ».

L’utilisation de la fibre optique est onéreuse face aux dosimètres disponibles sur le marché, et dont le coût avoisine les quelques dizaines d’euros. Récente, la technologie doit encore faire ses preuves, mais, dans certains secteurs privilégiés, l’intérêt est d’ores et déjà présent. « Nous avons une dizaine de projets en cours de développement sur le sujet, précise le chercheur de l’UJM. Dans le domaine du spatial, du nucléaire civil ou bien de la médecine. Il s’agit d’une petite révolution en marche ! »

Le planning de travail prévu sur 1 à 5 ans 

Comme la majorité des expériences, LUMINA ne partira pas en même temps que Thomas Pesquet, le dosimètre devrait s’envoler en août depuis Wallops Island, en Virginie (USA), pour rejoindre l’ISS. Ce délai laissera le temps à l’équipe de recherche française de finir les derniers réglages de calibration de l’appareil, à l’aide d’une version jumelle du modèle embarqué dans la station.

Dès l’activation de LUMINA, il est prévu de récolter les données du dosimètre et de les transmettre pour analyse sur Terre de façon hebdomadaire tout d’abord, puis mensuellement, une fois la bonne tenue du détecteur confirmée. Leur exploitation fera l’objet d’un travail de recherche doctoral spécifique avec à la clé, une réponse essentielle : la sensibilité de mesure est-elle bien au rendez-vous pour détecter des niveaux de radiations extrêmement faibles, soit aux alentours de 200 µGy (microGray) ?

Les expériences de la mission Alpha, embarquées à bord de l’ISS / ©Cnes – GRARD Emmanuel, 2021

Idéalement, le Cadmos souhaiterait que cette expérience fonctionne pendant cinq ans. Dans un premier temps, le dosimètre sera seulement utilisé à l’intérieur du complexe spatial. Dans un second temps, il pourrait être adapté pour fonctionner à l’extérieur de l’ISS de manière à comparer les mesures prises dans ces deux environnements différents.

La science à bord de l’ISS

Le vol Crew Dragon-2 s’inscrit dans le cadre de la rotation des équipages de la Station spatiale Internationale. Les quatre astronautes qui s’envoleront à son bord, iront compléter l’équipage de trois personnes déjà en orbite : la station aura atteint alors sa capacité d’accueil maximale. Le but principal de ces expéditions : la science.

Qu’y étudie-t-on ? Rémi Canton : « Il y a deux volets importants dans l’utilisation de l’ISS : l’un est de préparer les futures missions de longue, voire très longue durée. L’autre concerne le travail de recherche fondamentale dans un environnement où règne en permanence la micropesanteur ». Dans le laboratoire spatial, et nulle part ailleurs, il est possible d’observer sur le long terme des phénomènes en physique, sciences de la matière ou de la vie quasi « libérés » du champ de pesanteur terrestre et non plus « écrasés » par lui.
Au-delà des expériences menées en biologie et en médecine pour comprendre les effets des vols spatiaux sur le corps humain, l’ensemble des domaines abordés est vaste : astronomie, mécanique des fluides, sciences des matériaux, mécanique quantique, exobiologie, neurosciences… « Nous n’avons aucun problème à nous renouveler, souligne le scientifique du Cnes. Nous croulons sous les demandes d’expérimentation de protocoles scientifiques. On va dans l’espace malgré l’espace…

Malgré les contraintes scientifiques, logistiques et matérielles importantes pour tout le monde, mais cela vaut le coup ! L’intérêt de la station comme laboratoire de recherche est indéniable. » Pour la mission Alpha, le nombre d’expériences fournies par le Cadmos sera d’une douzaine.

PPour aller plus loin

 

Les technologies blockchain

LLes technologies blockchain

Engouement, critiques vives, intérêt, incompréhension sont autant de réactions suscitées par les technologies blockchains. Quelle que soit la position que l’on adopte, il est indéniable que l’évolution des technologies et leur utilisation engendrent des nouvelles questions dans le champ de l’informatique, de l’économie et du droit.

Sommes-nous face à une profonde mutation technologique, économique et juridique ? Les entreprises sont-elles prêtes à intégrer cette innovation ? Comment ? Pourquoi ? Les acteurs publics entendent ils soutenir cette technologie et dans quelle mesure ?

L’heure est donc venue de faire le point à travers les interventions de nos experts :

  • Regards croisés de chercheurs
  • L’expérience de l’entreprise
  • Le point de vue des acteurs publics

La CSTI de l’UJM vous convie à une soirée consacrée à la technologie des blockchains !

>> Découvrez le programme de la soirée :

CSTI – Université Jean Monnet

La chimie : la créativité à l’infini ! | Visages de la science

LLa chimie : la créativité à l’infini ! | Visages de la science

C’est en insistant bien sur les deux aspects de son métier, enseignante et chercheure, que Corinne Jégat, maître de conférences au laboratoire Ingénierie des Matériaux Polymères (IMP), se présente.

« Ce qui me plaît dans ce métier c’est que c’est un métier à multifacettes que l’on peut faire progresser selon ses envies » dit-elle. Un constat qu’elle peut dresser après 25 années de carrière et un parcours qui a nécessité de savoir s’adapter.

PPARCOURS ET TRAVAUX

Attirée très tôt par les sciences de l’environnement, Corinne Jégat valide tout d’abord un DEUG en biologie, géologie et chimie avant de s’orienter vers la chimie de l’environnement. Son DEA en poche, elle pratique un temps la chimie analytique dans le secteur privé mais s’ennuie très vite. Elle décide alors de se lancer dans une thèse sur l’étude du partage d’espèces chimiques entre deux milieux qui ne se mélangent pas et d’en étudier les intéractions. Elle soutient sa thèse en physico-chimie et obtient son doctorat en 1996.

Les 3 années qui suivent, Corinne Jégat les partagera entre un poste dans le privé et deux postes d’ATER (Attaché Temporaire d’Enseignement et de Recherche) successifs. Le premier à l’Université d’Aix-Marseille et le second à l’Université Jean-Monnet de Saint-Étienne (UJM), au sein du laboratoire de Chimie de l’Environnement de la Faculté des Sciences et Techniques (FST).

©UJM

1999 est donc une année marquante dans la vie de Corinne Jégat. Cette année-là elle est nommée maître de conférences, publie ses premiers articles scientifiques sur l’encapsulation des huiles et voit la naissance de son premier enfant. Si certains auraient peut-être imaginé qu’une grossesse ralentirait sa carrière, elle a su montrer qu’elle était à la fois femme et chercheure et qu’elle pouvait mener les deux de front. « J’ai pu avoir le poste, la publication et l’enfant », dit-elle en souriant.

Avec l’évolution des unités de recherche, les restructurations des laboratoires ont par la suite nécessité de savoir s’adapter. Qu’à cela ne tienne, Corinne a rejoint l’équipe du LRMP (Laboratoire de Rhéologie des Matières Plastiques), même si cela signifiait de devoir lâcher sa spécialité, la chimie de l’environnement, et de se spécialiser sur une nouvelle thématique, la chimie des polymères à l’état fondu. Nouvelle restructuration quelques années plus tard, le LRMP fusionne avec les deux autres laboratoires lyonnais de recherche en polymères et devient en 2007 l’Unité Mixte de Recherche (UMR), IMP.

Finis les petits laboratoires, l’UMR comprend maintenant 88 permanents et concerne 3 établissements, l’INSA, l’Université Lyon 1 et l’Université Jean Monnet. Parmi les scientifiques de l’IMP, il y a les rhéologues qui étudient les écoulements de la matière, les chimistes qui étudient la transformation de la matière et les physico-chimistes qui étudient les interactions entre les molécules ou polymères.

<ADAPTATION ET CRÉATIVITÉ 

Cette remise à zéro, dues aux restructurations, a été une richesse. Même si ces changements ne sont pas des plus favorables à un schéma de carrière habituelle, cela lui a appris à s’adapter.

« La chimie c’est de la créativité à l’infini, et la chimie des polymères encore plus. On peut créer des liens en 3D entre des atomes de même nature ou non, mais aussi travailler sur leurs interactions » dit-elle enjouée avant de préciser « aujourd’hui on s’intéresse à la cassure des liaisons des polymères car l’intérêt c’est de pouvoir les dégrader pour répondre à des enjeux sociétaux et environnementaux ».

En 2014, reprenant ses travaux sur la micro-encapsulation en milieu fondu, Corinne Jégat va avoir l’opportunité de travailler avec des chercheurs canadiens. Pour cela elle n’hésite pas à s’envoler pour Montréal avec sa famille et rejoindre l’équipe de l’École Polytechnique de Montréal dans le cadre d’un congé de recherche.

 

<DES PERSPECTIVES ET DES COLLABORATIONS

Aujourd’hui Corinne Jégat est sollicitée par d’autres collègues, laboratoires et entreprises pour travailler sur différents projets.

Développer une nouvelle technique de micro-encapsulation pour la société LACTIPS, formuler de la nacre en lien avec les travaux de Marthe Rousseau (laboratoire Sainbiose), ou bien encore travailler avec des géologues et des attachés de recherche clinique (CMES et URCIP) sur des techniques de dépollution des eaux usées par l’élaboration d’un matériau capable d’absorber les nouveaux polluants tels que les antiobiotiques… voilà en substance les projets de recherche sur lesquels cette chercheure s’investit actuellement.

Mais, Corinne Jégat, ne laisse pas pour autant de côté l’aspect pédagogique de son métier. Passionnée par l’Afrique depuis son enfance, elle est à l’initiative d’un projet de collaboration avec l’Université d’Abomey-Calavi (UAC) au Bénin. Il s’agit d’un jumelage pédagogique concernant 60 étudiants de l’UAC et 60 étudiants de la FST UJM.

Ce projet a pour but une étude de faisabilité pour implanter un Techlab à destination des enseignants, étudiants et entrepreneurs locaux où les techniques de caractérisation des matériaux polymères et des bio-ressources seraient développées.

© UJM

Aux jeunes filles qui seraient intéressées par son parcours, Corinne Jégat donne ce conseil :

« Quand on ne voit pas les choses évoluer, il faut les faire évoluer soit même et provoquer des changements pour donner de nouvelles aspirations ».

Tout est donc possible, et les matières scientifiques ne sont pas affaire de genre.
Ayant été directrice du département chimie, référente à la FST pour les projets professionnels des étudiants, responsable pédagogique, Corinne Jégat est une enseignante-chercheure investie et soucieuse de ses étudiants. La flamme de sa créativité n’est pas prête de s’éteindre.

Aux origines de l’Antarctique

AAux origines de l’Antarctique

Quand on pense à l’Antarctique, on imagine immédiatement une terre déserte, recouverte de neige et de glaciers où animaux et végétaux sont quasi inexistants… Mais cette image du continent est plutôt récente dans l’histoire de la Terre.

Le continent Antarctique, aujourd’hui complètement isolé, était il y a quelques centaines de millions d’années au centre d’un supercontinent qui rassemblait l’Inde, une partie de l’Afrique de l’Est et de l’Amérique du Sud, l’Australie et la Nouvelle-Zélande.

Lors de la fragmentation de ce supercontinent, la séparation de l’Australie vers 50 millions d’années et l’ouverture de l’océan austral ont permis la circulation d’un courant  océanique circumpolaire (1). C’est ce courant qui va isoler l’Antarctique des grands flux océaniques qui relient les régions tropicales et les régions polaires.

«Si ce continent est englacé maintenant, c’est qu’il a été sorti de la régulation thermique des océans» explique René-Pierre Ménot, professeur émérite des universités de l’UJM et chercheur au sein du LGL-TPE, laboratoire Géologie de Lyon – Terre, Planète, Environnement (anciennement Magmas et Volcans). Imaginez-vous qu’à une période, l’Antarctique était au niveau de l’équateur avec une végétation luxuriante et des périodes tropicales comme en témoignent les nombreux fossiles de végétaux et d’animaux.

L’Antarctique était donc la pièce majeure du supercontinent appelé Pangée. L’étude des roches et leur datation permet d’établir des corrélations avec les autres fragments maintenant séparés et de reconstituer ce gigantesque puzzle.

UUNE HISTOIRE SCIENTIFIQUE PLUTÔT RÉCENTE

La première exploration scientifique en Antarctique dans le secteur de Terre Adélie a été faite par les Australiens entre 1911 et 1914. Une exploration risquée et compliquée que nous raconte René-Pierre Ménot :
« L’équipe de scientifiques conduite par Sir Douglas Mawson devait passer un hiver austral sur place avant de conduire ses travaux pendant l’été austral suivant. En fait, c’est deux hivers que cette équipe a enduré dans un environnement très hostile. En effet, à la fin de l’été (janvier 1913), après une campagne de terrain dramatique et la perte de deux hommes, les géologues sont enfin rentrés à la base mais après l’appareillage du bateau de retour. Cette expédition durement perturbée fut néanmoins très fructueuse et les recherches ont permis à l’équipe de Mawson de publier ses résultats pendant plusieurs décennies. »

Après cette première expédition, il fallut attendre les expéditions polaires françaises avec Paul-Emile VICTOR et l’installation de la 1ère base en 1950. Entre 1950 et 1960 seuls 2 géologues se sont rendus sur place pour leurs recherches.

C’est à partir des années 1990 que va débuter une période d’exploration et de cartographie systématique du secteur de Terre Adélie et des régions côtières voisines. A l’échelle de l’Antarctique dans son ensemble, le travail du géologue est difficile. Les endroits où la roche est visible, les affleurements, ne représentent que 1% de la superficie totale de l’Antarctique ! Il y a parfois jusqu’à 4000 mètres de glace sous lesquels on trouve des montagnes, des roches, des lacs souterrains…

Après avoir recensé ces affleurements, le géologue va chercher à déterminer quelles sont les roches enfouies sous la calotte de glace. Pour cela il peut étudier, en bordure du continent, des amas de débris rocheux, érodés et transportés par des glaciers. On appelle cela des moraines.

Une autre manière de fonctionner est d’utiliser la géophysique. L’équipe stéphanoise du LGL-TPE, en collaboration avec une équipe parisienne, étudie les ondes sismiques. L’étude de ces ondes permettant de déterminer les types de roches qui sont sous la glace et effectuer une cartographie à l’aveugle.

Enfin, les informations géologiques sont accessibles grâce aux forages ou bien encore en prenant un peu de hauteur grâce aux images satellites.

EENTRE TERRAIN ET LABORATOIRE

Sur un terrain tel que celui-ci, les conditions de travail ne sont pas toujours évidentes pour les scientifiques dépendant des contraintes climatiques ou technologiques… « Les premières années où je suis allé en Antarctique », raconte René-Pierre Ménot, « on ne pouvait pas utiliser le téléphone. On avait droit à un télégramme par semaine de 25 mots pour sa famille ». Heureusement, aujourd’hui les technologies permettent de communiquer plus facilement… Une centaine de scientifiques cohabitent sur la base française de Dumont  d’Urville  durant l’été (entre novembre et février).

Installation Station Sismique. En arrière plan, la calotte de glace dont l’épaisseur va croissant à l’intérieur du continent, depuis quelques dizaines jusqu’à quelques milliers de mètres
Copyright UJM

Sur le terrain, la logistique des sorties scientifiques, du transport du matériel, du rapatriement des échantillons récoltés, est assurée par l’Institut Polaire Paul-Emile Victor. Les projets scientifiques sont soumis au comité scientifique de l’Institut qui se prononce sur la pertinence des objectifs et la faisabilité des travaux de terrain.

De retour au laboratoire stéphanois, on étudie les échantillons de roches de plusieurs manières :

– En les transformant en lames minces (30 microns d’épaisseurs) : la roche est alors transparente et on peut étudier les minéraux et décrire l’histoire de la roche.

– En les broyant pour connaître leur composition chimique : les éléments chimiques sont caractéristiques de l’histoire de la roche et renseigne sur son origine et sa formation. C’est ce que l’on appelle la pétrologie.

– En échantillonnant les carottes faites dans la roche : on détermine l’orientation des minéraux magnétiques à l’intérieur.

TTHE GEOLOGY OF THE ANTARCTIC CONTINENT

Cela faisait presque 30 ans qu’aucune synthèse n’avait été publiée sur la géologie de l’Antarctique, c’est dire si la publication de The Geology of the Antarctic continent en ce début 2021, était attendue par les scientifiques et curieux de ce continent sauvage et glacé.

Récapitulant l’ensemble des connaissances sur l’Antarctique depuis ces 30 dernières années, ce livre est le produit d’une recherche internationale. Parmi les 9 géologues ayant rédigés le livre, on compte des américains, des allemands, des anglais et des français dont René-Pierre Ménot . « C’est un peu mon testament scientifique dans l’antarctique » confie-t-il.

Cet ouvrage décrit l’ensemble du continent antarctique. Il expose les résultats des travaux coordonnés depuis 30 ans par l’équipe stéphanoise dans le secteur de Terre Adélie. Ce territoire est revendiqué par la France depuis sa découverte par Jules Dumont d’Urville en 1840 qui lui a donné le prénom de son épouse.

 

Dans ces vastes étendues glacées, on est marqué par l’absence d’odeurs et de bruits. L’oeil du géologue voit au-delà de ce paysage de bleu et de blanc… il remonte aux origines, à une époque où l’Antarctique était au coeur d’un énorme continent.

 

(1) courant marin de l’océan Austral qui coule d’ouest en est autour de l’Antarctique

<POUR EN SAVOIR PLUS

  The Geology of the Antarctic Continent

   Au pays du blizzard, Douglas Mawson

Faire revivre les patrimoines engloutis

FFaire revivre les patrimoines engloutis

Comment les nouvelles technologies de visualisation, de virtualisation, se basant sur un travail de recherches historiques et documentaires, nous permettent-elles de découvrir ou redécouvrir un patrimoine invisible ?

Pour de nombreux habitants de la métropole stéphanoise, la vidange du barrage de Grangent est l’occasion de venir contempler ce qui se cache dans les Gorges de la Loire… Surpris parfois de voir apparaître ça et là une voie de chemin de fer, des ruines de bâtiments, de maisons, les curieux sont nombreux sur les rives lorsque les eaux baissent. Certains conteront peut-être l’histoire de ces vestiges que l’on devine et qui étaient dressés là, à cet endroit, avant la mise en eau du barrage en 1957.

La reconstitution de ce patrimoine immergé va pouvoir avoir lieu grâce au travail de chercheurs. Michel DEPEYRE (du laboratoire EVS UMR 5600 de l’UJM), maître de conférences en histoire moderne et contemporaine et spécialiste de la patrimonialisation des espaces, et Pierre-Olivier MAZAGOL, ingénieur d’études, spécialisé en géomatique (informatique appliquée à la géographie) ont associé leurs compétences pour géovisualiser ce paysage.

Partant du travail de Sébastien PEYROT, étudiant en Master ayant travaillé sur « le patrimoine englouti : de Saint-Paul en Cornillon à Grangent », ils se tournent vers le Labex IMU (Intelligence des Mondes Urbains) pour obtenir le financement nécessaire au recrutement d’un stagiaire du Master GÉONUM (Géographies Numériques) : Pierre NIOGRET.

Le travail de Pierre consistera donc à géolocaliser les différents éléments patrimoniaux et les intégrer au sein d’une base de données géographiques. 

Si des études concernant les impacts de barrages sur les sociétés et les paysages ont déjà été menées, la question du patrimoine immergé et surtout la reconstitution numérique 3D est une nouveauté.

L’ensemble de ce travail a ainsi permis la naissance d’une maquette en 3 dimensions des Gorges de la Loire et de leur patrimoine disparu, en 1955, alors que le barrage était en construction. Grâce à la collaboration avec le Laboratoire d’Informatique en Image et Système d’Information (LIRIS UMR 5205 de l’Université Lyon 2), une technologie innovante permet également de coloriser d’anciennes photographies aériennes des Gorges de la Loire initialement en noir et blanc.

Cliquez pour voir la simulation 3D

Vous êtes invités à une promenade dans les Gorges de la Loire. Laissez les vestiges engloutis se révéler à vous, et peut-être pourrons-nous un jour, au moyen simple de notre téléphone portable ou par le biais de la réalité augmentée, comparer le paysage « avant-après » tout en savourant la quiétude de ce lieu emblématique de notre département.

PPour en savoir plus

  • Exposition dans le futur Centre d’Interprétation du Paysage des Gorges de la Loire au Château d’Essalois
  • Présentation à la cinémathèque de Saint-Étienne, suivi d’une table-ronde grand public le 10 juin 2021 à 14h.
  • Présentation d’un film documentaire court, réalisé en collaboration avec la MSH Lyon/Saint-Étienne,  lors de la biennale Internationale du Design de Saint-Étienne 2021 sur le thème des bifurcations. (La mise en eau du barrage de Grangent s’intègre parfaitement dans la thématique, car marquée par une triple bifurcation : bifurcation mémorielle, bifurcation du paysage, et bifurcation dans la politique énergétique de la France au sortir de la 2e guerre mondiale.

Secrets d’une recherche confinée | Visages de la science

SSecrets d’une recherche confinée | Visages de la science

Mardi 17 mars 2020 à midi, toutes les françaises et tous les français se sont retrouvés confinés à leur domicile afin de freiner l’expansion de la pandémie de la Covid-19. Cette période allait durer quasiment deux mois. Au fil de ces longues semaines totalement inédites, nos vies ont été complètement bouleversées et nos habitudes déstabilisées. Entre les quatre murs de nos appartements ou de nos maisons, nous nous sommes ré-imaginés, nous avons essayé de conjuguer contraintes personnelles et professionnelles. Et nous avons, pour beaucoup d’entre nous, découvert le télétravail.

Pour dire leur vie confinée, nous avons demandé à des chercheur·es de Saint-Étienne et de Lyon, de partager avec nous une image, un podcast sonore, un récit, ou même les trois. Comme pour laisser une trace, un témoignage intime, de cette vie professionnelle en pleine pandémie.

Comment le travail d’enseignement et de recherche a-t-il pu se poursuivre ? Comment le lien avec collègues et étudiantes s’est-il réinventé ? Comment l’urgence à réagir a-t-elle incité chacun et chacune à bricoler son espace de travail et les moyens d’accomplir ses missions  à l’aide de micro, caméra et autres outils numériques ? Quelles nouvelles expériences ont pu naître ? Comment la vie familiale s’est-elle insérée dans le travail ?

Avec l’exposition Secrets d’une recherche confinée, dix chercheur·es, par le prisme de leur discipline de recherche,  livrent leurs regards sur cette situation exceptionnelle avec un brin de poésie, d’humour, de débrouillardise et de malice.

Cette exposition a été présentée en avant-première dans le cadre de la Nuit Européenne des Chercheur·es (Edition Saint-Etienne-Lyon-Clermont-Ferrand) 100% numérique le 27 novembre 2020.

Initiée par : La Rotonde, centre de culture scientifique de l’École des Mines de Saint-Étienne

En partenariat avec : l’Université Jean Monnet de Saint-Étienne et Saint-Étienne Métropole

LLES LAUREATS

Un jury, s’est réuni le 27 novembre 2020 en début de soirée pour voter dans les 3 catégories  : Recherche confinée | Chercheur·e… mais aussi | Souvenir d’une vie de labo.

Le public de la Nuit Européenne des Chercheur·es a également été invité à choisir son coup de cœur en votant directement via la plateforme numérique. Il y a eu 79 votants.

  • Prix Coup de cœur du jury 

Steve Peuble  – Mines Saint-Étienne – UMR 5600 Environnement Ville Société

 

  • Prix Recherche confinée 

Jérémy Cheval – École urbaine de Lyon

 

 

  • Prix Chercheur·e, mais aussi… 

Natacha Gondran – Mines Saint-Étienne– UMR 5600 Environnement Ville Société

 

  • Prix Souvenir d’une vie de labo 

Denis Saint-Marcoux – Université Jean Monnet

 

 

 

 

 

LUMINA à bord de l’ISS

LLUMINA à bord de l’ISS

Pour la toute première fois, un dosimètre à fibre optique va être envoyé au sein de la Station Spatiale Internationale. Ce projet, appelé LUMINA, est coordonné par Sylvain Girard, enseignant-chercheur de l’Université Jean Monnet, au laboratoire Hubert Curien (UJM/CNRS/IOGS) et responsable scientifique du LabH6 (UJM, CNRS et la société française de hautes technologies iXblue).

<UNE TECHNOLOGIE DÉVELOPPÉE PAR DES CHERCHEURS DE L’UNIVERSITÉ JEAN MONNET SAINT-ÉTIENNE EMBARQUERA PROCHAINEMENT À BORD DE L’ISS !

L’optimisation de la tenue aux radiations des fibres optiques fait partie des différents axes de recherche menés au sein du laboratoire Hubert Curien. La qualité des résultats obtenus a permis à ses chercheurs d’acquérir une reconnaissance au niveau européen et même mondial.

C’est ainsi que le CNES (Centre National d’Etudes Spatiales) a souhaité que le dosimètre à fibres optiques conçu par les chercheurs de l’UJM en étroite collaboration avec iXblue et le CERN, puisse intégrer la Station Spatiale Internationale (ISS) grâce au projet LUMINA. Cette opération se fera dans le cadre (si le calendrier ne bouge pas d’ici-là) de la mission ALPHA menée par le célèbre astronaute de l’Agence Spatiale Européenne, Thomas Pesquet.

L’utilisation de la fibre optique permet de détecter de très faibles niveaux de radiation. En effet, les radiations créent des défauts dans la fibre qui affaiblissent sa capacité à propager la lumière. Petit à petit, la fibre s’opacifie et la puissance détectée en sortie de fibre diminue… Avec le dosimètre à fibres optiques, on peut corréler la perte de cette puissance lumineuse au niveau de radiation reçue par la fibre.

LUMINAtest@CosimoCampanella

Concrètement, des données seront récoltées en temps réel pendant plusieurs mois. Thomas Pesquet, ou un autre astronaute, pourra se connecter en Bluetooth sur le dosimètre, récupérer les données et les renvoyer sur terre pour analyse.

Le challenge de LUMINA est de pouvoir détecter des niveaux de radiation extrêmement faibles…Il faut savoir que le niveau de radiation, fort heureusement pour les astronautes, est plutôt bas au sein de l’ISS. C’est un niveau de radiation presque comparable à celui que l’on peut recevoir sur un vol Paris-New-York.

Mais ce niveau peut fortement varier dans l’espace et en fonction des missions envisagées d’où l’importance du dosimètre à fibre optique. A terme, cette technologie pourrait être intégrée dans de futures missions spatiales et permettre de prévenir les astronautes de l’imminence d’une tempête solaire très fortement chargée en radiations et donc très dangereuse.

La reconnaissance des travaux menés au sein du laboratoire Hubert Curien permettra l’application d’autres expériences à mener dans l’espace. Une belle réussite à suivre dans les mois à venir ! 

Nuit Européenne des Chercheur.e.s | Petits secrets nocturnes

NNuit Européenne des Chercheur.e.s | Petits secrets nocturnes

Pour cette seconde année, la Nuit Européenne des Chercheur·e·s s’adapte et vous propose un évènement en version 100% numérique, pour découvrir la recherche en train de se faire en toute confiance !

Connecté, vous naviguez à la rencontre de plus de 45 chercheur·es du territoire Auvergne Rhône-Alpes. De Saint-Étienne à Lyon en faisant un crochet par Clermont-Ferrand, venez découvrir de nombreuses disciplines : sociologie, informatique, linguistique, biologie, physique, design, science de l’éducation, chimie…

>>> Visionner le teaser de la Nuit Européenne des Chercheur.e.s Auvergne-Rhône-Alpes  :

EN ROUTE VERS LE VILLAGE DES SECRETS !

Camping, bistrot, square, brocante, cinéma… autant de lieux  qui vous permettront de vous évader durant cette période de confinement tout en découvrant les secrets des scientifiques.

  

Grâce aux vidéos, podcasts, exposition photos, jeux et défis, promenez-vous dans le village des secrets dès le 27 novembre matin

2 ÉVÉNEMENTS EN DIRECT !

  • Un Speed-searching national : des rencontres express avec des chercheur·es

Idéal pour favoriser la rencontre et l’échange direct entre public et chercheur·e·s, ces tête-à-tête seront proposés de 18h à 22h pour des sessions de 40min. Découvrez des scientifiques de tout l’hexagone et de toutes les disciplines de recherche ! Une dizaine de chercheur·es représenteront notre région.

 

  • Soirée Cult’ : des rencontres mêlant expertises scientifiques et culture populaire

6 jeunes chercheur·e·s de Saint-Étienne, Lyon et Clermont-Ferrand décrypteront les sciences cachées dans des films ou séries. Au programme : la chimie dans Breaking Bad, la découverte des lasers grâce à Star Wars, l’étude du discours politique américain avec House of cards ou encore notre rapport à l’Intelligence Artificielle avec des films de SF.

 

>>> Toutes les infos et les liens
pour vous connecter!


Soirée menée en partenariat avec :
Association Science Animation

Évènement proposé par : Saint-Étienne Métropole et l’ensemble des établissements d’enseignement supérieur de Saint-Étienne

Soutenu par : la Commission Européenne dans le cadre du programme HORIZON 2020. Action Marie Curie Sklodowska n°817536

Photographier les ruines pour (re)penser l’anthropocène | The Conversation

PPhotographier les ruines pour (re)penser l’anthropocène | The Conversation

L’artiste américain Robert Smithson, représentant du Land Art dans les années 1960, remettait en question dans ses œuvres l’opposition de l’homme à la nature. Il créait des sculptures in situ, dans des déserts ou d’anciennes carrières, mais écrivait aussi des textes qu’il accompagnait de photographies. Il a ainsi accompli une promenade photographique dans la banlieue fade et délabrée de Passaic, sa ville natale du New Jersey, qu’il a commentée dans le texte « The Monuments of Passaic », à l’origine publié avec des images dans la revue Artforum en 1967.

Les édifices capturés avec un appareil Kodak assez médiocre sont, selon ses termes, des « ruines à l’envers », puisqu’ils succombent à une obsolescence rapide, tombant presque en ruine avant d’avoir fini d’être construits. Les images réalisées par Smithson de ces piètres constructions renversent une vision héritée du romantisme qui exaltait la majesté des vestiges.

À rebours, des photographes contemporains tels que le duo français Yves Marchand et Romain Meffre réactivent un imaginaire romantique en donnant dans leurs représentations un aspect spectaculaire et pittoresque à des friches industrielles, des théâtres ou des habitations récemment abandonnés. En même temps, puisque les édifices photographiés ne sont pas anciens, leurs images convoquent une esthétique de la catastrophe : la ruine des structures ou, à tout le moins, leur abandon semble avoir été causée par un événement soudain.

Exploration urbaine

Le travail des deux photographes rencontre un véritable succès et peut être associé à la mode, en pleine expansion, de l’ « exploration urbaine » ou « urbex » (de l’anglais urban exploration). Cette pratique consiste à visiter des lieux désaffectés, difficiles d’accès ou interdits, puis à en partager les images sur Internet. Les « urbexeurs » mettent en ligne des clichés rendant compte de leurs excursions dans les friches du paysage urbain quotidien, mais aussi des prises de vue de lieux plus caractéristiques comme la zone d’exclusion de Tchernobyl, figée depuis la catastrophe nucléaire, ou la ville de Détroit, célèbre pour le nombre de ses ruines apparues suite au déclin principalement déclenché par la crise économique et les tensions raciales. Yves Marchand et Romain Meffre ont consacré un projet (ayant abouti à une publication) aux vestiges de la cité américaine.

La mise en perspective des travaux – séparés de plus d’un demi-siècle – de Robert Smithson et d’Yves Marchand et Romain Meffre s’avère féconde pour penser l’anthropocène, permettant de considérer ces nouvelles formes de ruines, dont la dégradation est rapide, comme des manifestations de l’entropie. Ces œuvres interrogent aussi le rapport de l’homme à la nature, dans une société post-industrielle où l’accélération des cycles de renouvellement et du rythme de vie prédomine.

Donner à voir l’entropie

Les prises de vue des « ruines à l’envers » de Passaic illustrent le concept d’entropie qui préside à l’ensemble du travail de Robert Smithson. Cette notion, empruntée à la thermodynamique, caractérise, dans un système clos, l’irréversibilité des transformations ainsi qu’une tendance naturelle au désordre.

Le mathématicien et économiste Nicholas Georgescu-Roegen, auquel Robert Smithson se réfère, se sert de ce terme pour expliquer le problème de la crise énergétique : l’énergie disponible (dite de basse entropie) s’amenuise. Les activités humaines précipitent sa transformation en déchets inutilisables (énergie de haute entropie). Dans l’œuvre The Monuments of Passaic, l’entropie est incarnée par l’obsolescence accélérée des constructions qui, à peine achevées, se délabrent inéluctablement. Selon Robert Smithson, la photographie permet de rendre ce processus visible.

Bien que les bâtiments que photographient Yves Marchand et Romain Meffre à Detroit diffèrent des constructions enregistrées par Smithson, les images du duo évoquent également un processus de déréliction. Leurs clichés paraissent en effet fixer le cours de l’effondrement des structures dont l’ampleur sidère. Ils invitent à réfléchir sur la chute d’un système économique, sur le coût énergétique dépensé pour construire ces bâtiments démesurés, désormais inutiles et qu’il faudra raser puis déblayer, au prix d’une nouvelle consommation d’énergie et d’une production de déchets, accroissant encore l’entropie.

Les prises de vue de l’intérieur des édifices donnent à voir des pièces où subsistent de nombreux objets abandonnés qui se décomposent progressivement. Comme les travaux de Robert Smithson, les photographies d’Yves Marchand et Romain Meffre interrogent le devenir des productions humaines qui répondent à une logique de consommation massive et du « tout jetable » ainsi que la pollution et l’altération de l’environnement qui caractérisent l’anthropocène : cette nouvelle époque dans laquelle nous serions entrés depuis que l’homme est devenu un des acteurs majeurs de la transformation des territoires, rivalisant avec les puissances géologiques.

La dialectique de l’Homme et de la nature

Les photographies d’Yves Marchand et Romain Meffre montrent d’immenses structures en désuétude, dans lesquelles la végétation s’insinue avec vigueur. L’usage d’un objectif grand-angle accentue les lignes de fuite, augmentant l’impression de démesure et de vacuité des espaces arpentés. Les vestiges semblent se tenir dans un futur catastrophique où l’homme aurait disparu.

Yves Marchand et Romain Meffre, Boiler Room, Sorrento Power Station, Rosario, Argentina, 2014. Avec l’aimable autorisation d’Yves Marchand et Romain Meffre, Author provided

 

 

 

 

 

Cette temporalité post-apocalyptique convoquée par les images renvoie à la hantise généralisée d’un écroulement prochain, dont la cause pourrait être écologique. En effet, depuis maintenant un demi-siècle, se multiplient les bouleversements environnementaux et se succèdent les alertes des scientifiques, alimentant les discours collapsologiques. La nature semble « reprendre ses droits » – selon une formule galvaudée – sur les artefacts, dans un monde où l’homme se serait autodétruit.

Mais quels sont les « droits » de la nature ? Ce terme rend mal compte du rapport de l’homme à son environnement et aux manifestations des éléments. Qui plus est, l’être humain ne fait-il pas lui-même partie de la nature ? Robert Smithson critique l’opposition catégorique qui est traditionnellement opérée entre l’homme et la nature. Il perçoit davantage la relation entre ces deux termes de manière dialectique. Il est donc intéressant de mettre en perspective la réflexion développée par l’artiste, dans ses réalisations plastiques et dans ses textes, d’une part avec les photographies de ruines actuelles, d’autre part avec les débats que suscite la notion d’anthropocène, très présente aujourd’hui.

Penser « l’Anthropocène »

Le refus d’une séparation absolue entre l’homme et la nature questionne en effet les usages qui sont faits du terme d’« anthropocène ». Déclarer que nous sommes entrés dans une nouvelle époque géologique portant le nom de l’homme peut sembler réaffirmer l’antagonisme entre l’Homo sapiens et le reste du vivant. D’un autre côté, un emploi critique du terme peut pointer le penchant proprement occidental à vouloir opposer l’homme à la nature, et travaille à faire entrer les sciences de l’homme dans le champ des sciences du vivant. Les œuvres que nous étudions ici conduisent à repenser le débat sur l’anthropocène, suggérant qu’il pourrait déboucher sur la prise en compte d’une réciprocité entre nature et humanité, toutes deux insérées dans une même évolution combinée, sans que l’une ne prenne le pas sur l’autre.

En outre, Robert Smithson, conscient que l’industrie fait vivre les hommes, dénonçait l’hypocrisie des écologistes de son temps qui en condamnaient toute forme. Effectivement, mieux vaut tenter de trouver une sorte de compromis entre « l’écologiste idéaliste » et « l’exploitant minier en quête de profit », comme il le suggère dans un entretien avec Alison Sky « Entropy made visible » [L’entropie rendue visible], retranscrit dans Robert Smithson : The Collected Writings. Or c’est l’art qui peut, selon Robert Smithson, assurer la médiation entre écologie et industrie.

Les représentations post-apocalyptiques peuvent nourrir une prise de conscience en insistant sur la gravité des transformations que l’homme opère sur son environnement. Invitant à méditer sur le rapport que l’être entretient avec la nature, elles rappellent que l’activité humaine, telle qu’elle a été conçue depuis l’avènement de la société industrielle, ne cause pas seulement la disparition d’une entité naturelle idéalisée et extérieure à l’homme, mais travaille à l’altération de ses propres conditions d’existence. Nos modes de vie dépendent en fait directement des écosystèmes dont ils menacent l’équilibre.

Toutefois l’inquiétude d’une fin prochaine, que traduit sans doute l’attrait pour les photographies de ruines, ne doit pas interdire de préparer le futur. La conception de Robert Smithson, basée sur le concept d’entropie, désigne l’irréversibilité des transformations, mais prône aussi une pensée dialectique utile pour considérer l’anthropocène comme transition à opérer en privilégiant les compromis, plutôt que comme un effondrement ultime.

Auteurs :

Cet article a été publié dans le cadre de la Fête de la science 2020 dont The Conversation France est partenaire. Cette édition avait pour thème : Planète Nature ?

Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. >>> Lire l’article original.

Nouveaux instruments… Nouvelles œuvres musicales

NNouveaux instruments… Nouvelles œuvres musicales

Vincent-Raphaël Carinola a soutenu, il y a bientôt un an, sa thèse dont le sujet était Composition et nouvelles technologies : vers des nouveaux agencements des catégories musicales. Il revient pour nous sur l’évolution des instruments de musiques à l’origine de nouvelles œuvres musicales

Pour mieux comprendre la création musicale contemporaine, il faut partir de l’évolution de l’instrument de musique depuis le siècle dernier.

Dans le geste instrumental traditionnel, le musicien applique une force sur un instrument qui vibre, suivant l’élasticité propre à sa nature physique, en produisant des « objets sonores » qui seront diffusés dans un milieu (l’air, l’espace acoustique d’une salle) dans lequel se trouve l’auditeur.
On dit alors qu’il y a une relation de causalité entre le mouvement du musicien, le corps de l’instrument, la qualité du son émis et son rayonnement.


Par exemple, pour obtenir un son puissant de violon, il faudra, au moyen d’un archet (excitateur) effectuer un geste adéquat sur une corde (vibrateur) qui produira une vibration, amplifiée et diffusée grâce au corps de l’instrument (résonateur).
Ce sont les 3 « organes » de l’instrument.
L’évolution des lutheries au cours du XXe siècle a conduit à une spécialisation par des appareils différents de chacun de ces trois organes.

 

Dans le cas, par exemple, de la guitare électrique, le résonateur (l’ampli) s’est détaché du corps de la guitare, et la vibration de la corde peut être modifiée par les pédales d’effet.

 

Avec les technologies numériques, cette séparation entre les organes de l’instrument s’est accentuée au point que la conception d’une nouvelle œuvre musicale consiste, pourrait-on dire, à composer un nouvel instrument.

 

Vincent-Raphaël Carinola©Pascal Noguera

C’est ainsi que le compositeur, parfois associé à l’interprète et à l’ingénieur, conçoit des œuvres où des «interfaces», qui peuvent être aussi disparates qu’une manette de jeu, un smartphone, une raquette de squash… ou même un instrument de musique, sont reliées à l’ordinateur, à l’intérieur duquel des programmes informatiques calculent et modifient des «objets sonores » qui seront ensuite diffusés et spatialisés par des orchestres de haut-parleurs.

Chacune de ces composantes donne lieu à un travail d’écriture musicale spécifique: l’écriture du geste rapproche l’interprète d’un danseur qui interagit avec des algorithmes, dont le son produit est en partie automatisé et en partie modifié par le geste du musicien. Cette interaction s’effectue au sein de dispositifs qui peuvent intégrer l’auditeur même. Mais c’est surtout l’interconnexion entre ces éléments qui fait l’originalité de chaque composition.

On comprend alors la façon dont les pratiques contemporaines modifient profondément des catégories qui sont communément associées à la composition musicale : la partition réside en partie dans le programme informatique, l’instrument est devenu un dispositif, l’interprète un interacteur et la salle de concert un espace virtuel d’immersion sonore.

Ces nouveaux savoirs techniques mériteraient d’être intégrés dans la formation du musicien et devraient donner lieu à une réflexion sur des espaces de diffusion adaptés aux œuvres nouvelles.