Les incendies de Colorado Spring analysés depuis l'espace

Le feu de forêt «Waldo Canyon Fire» a détruit près de 350 maisons en une semaine, depuis le 23 juin 2012, et provoqué l’évacuation de 36 000 personnes. Le satellite Pléiades 1A d’Astrium, lancé en décembre 2011, réalise des images avec une résolution de 50 cm. Retravaillée par les géo-experts d’Astrium, l’image ci-dessus permet d’étudier les zones protégées par des produits retardants, en particulier à proximité des habitations.

Cliquez sur l’image pour l’agrandir

Et regardez les photos des incendies sur le Grand Format de Slate.fr

Michel Alberganti

Les robots imaginés par la Darpa au travail

Après avoir abandonné son fameux projet de Guerre des étoiles, avec ses satellites destructeurs de missiles par laser, l’armée américaine semble miser sur les robots humanoïdes. Pas pour faire la guerre comme dans le film Star Wars avec ses armées de droïdes séparatistes. Le concours lancé le 10 avril 2012 par la Darpa affiche un objectif plus pacifique :

“Développer les capacités de la robotique terrestre pour exécuter des tâches complexes dans des environnements conçus par l’homme, dangereux et dégradés”.

La Darpa n’est autre que l’agence américaine qui développe les nouvelles technologies destinées à l’armée. La signification de l’acronyme est d’ailleurs très explicite: Defense Advanced Research Projects Agency. Avec ses 240 personnes, l’agence dispose d’un budget de plus de 3 milliards de dollars. Elle s’est illustrée dans le passé, lorsqu’elle s’appelait encore Arpa, avec le développement de l’ancêtre d’Internet, le réseau Arpanet. Sous la tutelle du ministère de la défense (DOD) américain depuis 1972, elle est devenue l’un des principaux pourvoyeurs de fonds de la recherche américaine, des travaux liés à la guerre bactériologique jusqu’aux techniques d’enseignement assisté par ordinateur en passant par les drones, le contrôle des machines par le cerveau et la robotique. Dans ce domaine, elle a lancé en 2004 un Grand Challenge doté de 2 millions de dollars pour stimuler la recherche en matière de véhicules sans conducteur tout terrain afin que l’armée américaine dispose d’un tel engin d’ici 2015.

2 millions de dollars

Le nouveau Robotics Challenge de la Darpa s’inscrit donc dans ce type particulier d’appel à contribution ouvert à tous. L’agence offre pas moins de 2 millions de dollars à “quiconque pourra aider à faire avancer l’état de l’art de la robotique au delà de ses capacités actuelles en matière de support à la mission de secours du DOD en cas de désastre”, précise-t-elle. L’originalité du concours réside en grande partie dans son ouverture à des candidatures extérieure au monde des spécialistes. La Darpa insiste lorsque précise sa position dans ce domaine: “Réaliser de véritables innovations en robotique, et donc remporter de challenge, imposera la contribution de communautés qui dépassent celle des développeurs traditionnels de robots”. La Darpa subventionne déjà les entreprises spécialisées. Sans rencontrer le succès escompté, semble-t-il. D’où ce recours à “tout le monde” qui peut permettre de débusquer un petit génie installé dans une université ou dans son garage. Il faudra bien cela pour respecter le cahier des charges très précis imposé par la Darpa.

8 tâches à accomplir

Ce cahier des charges ne va pas jusqu’aux trois lois de la robotique d’Asimov, mais il ne définit pas moins de 8 aptitudes imposées :

1. Conduire un véhicule utilitaire sur le site
2. Marcher à pied dans les décombres
3. Déplacer les débris obstruant une entrée
4. Ouvrir une porte et entrer dans un immeuble
5. Grimper à une échelle industrielle et franchir une passerelle
6. Utiliser un outil pour détruire un pan de béton (image de droite ci-dessus)
7. Localiser et fermer une vanne près d’une fuite sur un tuyau (image du haut)
8. Remplacer un composant tel qu’une pompe de refroidissement

Centrales nucléaires

Rien de vraiment militaire dans un tel programme. On pense plutôt à l’intervention dans une centrale nucléaire détruite. Justement, la Darpa cite nommément le drame de Fukushima lors duquel elle estime que “les robots ont joué un rôle de support pour minimiser les émissions radioactives”.  En fait, les Japonais ne disposaient pas de robots adaptés, justement, à l’intervention dans un bâtiment encombré de gravats et dans un environnement très fortement radioactif qui impose une électronique spécifique. Et c’est une entreprise américaine, iRobot, fabriquant également de l’aspirateur autonome Rumba, qui est venue à la rescousse.

Au delà des capacités actuelles

“Le travail réalisé par la communauté robotique mondiale, qui a amené les robots au point d’être capables de sauver des vies et d’améliorer l’efficacité des interventions, nous a conduit en envisager d’autres aptitudes”, explique Gill Pratt, le directeur de ce programme à la Darpa. Le Robotics Challenge va permettre de tester des avancées en matière d’autonomie supervisée en perception et en prise de décision, de capacité de déplacement à pied ou en véhicule, de dextérité, de force et d’endurance dans un environnement détruit par une catastrophe auquel le robot devra pouvoir s’adapter quel que soit le type de désastre, par essence imprévisible. On comprend ainsi le choix de la Darpa visiblement en faveur de robots humanoïdes. Les nouveaux ouvriers robotiques n’interviendront pas, comme leurs homologues industriels, dans une usine conçus pour eux. Ils devront se substituer le plus possible aux hommes qui seront, eux-aussi, à l’oeuvre. Pour cela, il leur faudra utiliser les mêmes outils et les mêmes véhicules. Cette robotique de substitution se révèle relativement nouvelle. Jusqu’à présent, les robots d’intervention tenaient plutôt de R2-D2. Il va leur falloir se rapprocher de C-3PO…

C’est la voie dans laquelle s’est déjà engagée la firme Boston Dynamics, issue du MIT, avec son robot Petman. Le voir évoluer, même sans tête, commence à donner ce petit frisson caractéristique des humanoïdes lorsqu’ils se meuvent d’une façon proche de la notre.

Michel Alberganti

Bâtiment du réacteur N°3 - Photo: Reuter Kyodo

La centrale nucléaire de Fukushima Daiichi 1, largement détruite par les explosions qui ont suivi le tsunami du 11 mars 2011, reste sous la menace d’un nouveau tremblement de terre de forte magnitude. Tel est le résultat d’une étude publiée le 14 février 2012 dans Solid Earth, une revue de la European Geosciences Union (EGU). Les scientifiques ont analysé les répliques du séisme de magnitude 9 sur l’échelle de Richter qui a frappé le Japon le 11 mars 2011 et engendré le tsunami qui a dévasté plusieurs régions côtières, fait plusieurs dizaines de milliers de victimes et inondé la centrale de Fukushima Daiichi 1. L’épicentre de ce séisme se trouvait à 160 km de la centrale. Selon les chercheurs, un nouveau tremblement de terre pourrait se produire “dans un futur proche” à une distance beaucoup plus faible.

La zone étudiées est située à l'intérieur du carré noir. L'étoile mauve indique l'épicentre du séisme du 11 mars 2011. L'étoile rouge, celui du séisme d'Iwaki le 11 avril 2011. Fukushima Daiichi est représenté par un carré rouge. Les triangles noirs marquent les volcans actifs. ,

“Il y a quelques failles actives dans la région de la centrale nucléaire et nos résultats montrent l’existence d’anomalies structurelles similaires sur les sites de Iwaki et de Fukushima Daiichi. Étant donné qu’un fort séisme s’est produit récemment à Iwaki, nous pensons qu’un tremblement de terre aussi puissant peut se produire près de Fukushima”, explique le responsable de l’équipe de chercheurs, Dapeng Zhao, professeur de géophysique à l’université de Tohoku. Le 11 avril 2011, un mois après le drame du 11 mars, le séisme de magnitude 7 survenu à Iwaki a été le plus fort des répliques dont l’épicentre se situait à l’intérieur des terres. Celui du séisme d’Iwaki se trouvait à 60 km au sud-ouest de Fukushima.

Fluides ascentionnels

D’après la publication des scientifiques, le séisme d’Iwaki a été déclenché par des fluides se déplaçant verticalement à partir de la plaque de subduction du Pacifique. Cette dernière s’enfonce sous la région nord-est du Japon ce qui augmente la pression et la température des matériaux qui la compose. C’est ce qui provoque l’expulsion de l’eau contenue dans les roches et engendre la formation de fluides moins denses qui remontent vers la partie supérieure de la croûte terrestre et peuvent altérer les failles qui se produisent après les séismes. Ces fluides agissent comme des lubrifiants “en abaissant le coefficient de friction de certaines parties des failles actives et peuvent déclencher un puissant tremblement de terre. Associé aux variations de tensions engendrées par le séisme du 11 mars, ce phénomène a déclenché le séisme d’Iwaki”, indique Ping Tong, autre coauteur de la publication.

Plusieurs centrales concernées par l’alerte

Les chercheurs étayent leurs conclusions sur les enregistrements et l’analyse tomographique de 6000 séismes réalisés à Iwaki après 11 mars. Au total, pas moins de 24 000 tremblements de terre ont été enregistrés entre le 11 mars et le 11 avril 2011, contre moins de 1300 au cours des 9 années précédentes. S’ils ne peuvent prédire précisément quand se produira un fort séisme près de Fukushima Daiichi, les scientifiques estiment que les mouvements ascensionnels de fluides indiquent qu’il pourrait se produire d’ici peu. Ils alertent ainsi les autorités sur les précautions à prendre pour préparer le site de la centrale nucléaire à un tel événement et réduire les risques d’une nouvelle catastrophe nucléaire. D’autres centrales japonaises sont concernées par cet avertissement: Fukushima Daini, Onagawa et Tokaï.

Michel Alberganti

Séisme d'avril 2010 près de Mexicali - Les zones en bleu sont descendues tandis que celles en rouge sont montées. Image: Michael Oskin, UC Davis

Bien difficile de mesurer l’impact d’un séisme sur une région. Après coup, il est trop tard. Il faut donc disposer, avant le tremblement de terre, d’un relevé topographique très précis de la zone touchée. Ces phénomènes ne prévenant jamais à l’avance, il faut anticiper… Étant donné l’étendue des régions concernées, le travail semble titanesque. Même si les grandes failles de la croûte terrestre sont, bien entendu, des zones indéniablement dangereuses. Alors avec un peu de “chance”…

C’est ce dont ont bénéficié les chercheurs américains, mexicains et chinois qui signent une publication dans la revue Science du 10 février 2012 sur le séisme survenu le 4 avril 2010 à 20 km de Mexicali, capitale de l’Etat mexicain de Basse Californie. D’une magnitude de 7,2 sur l’échelle de Richter, ce tremblement de terre a touché une région située tout près de la frontière américaine et 20 millions de personnes l’ont ressenti. Le bilan humain fait état de 2 morts et plus de 200 blessés.

Relevé topographique au laser

Le résultat des travaux de l’équipe dirigée par Michael Oskin, professeur de géologie à l’université de Californie Davis, sont publiés aujourd’hui, 10 février 2012, dans la revue Science. “Nous pouvons apprendre beaucoup sur le fonctionnement des tremblements de terre en étudiant les récentes ruptures de failles”, déclare-t-il. Après le séisme de Mexicali, le chercheur a profité du relevé topographique de la région réalisé en 2006 par le gouvernement mexicain. Avec le concours du National Center for Airborne Laser Mapping (NCALM), les chercheurs ont utilisé la technologie de mesure au laser (LIDAR pour Light detection and ranging) pour effectuer un nouveau relevé grâce à l’envoi d’impulsions laser depuis un avion. Les systèmes récents de ce type détectent des variations d’altitude de quelques centimètres.

Un séisme engendré par plusieurs petites failles

Grâce au LIDAR, une surface de plus de 350 km2 a été à nouveau mesurée. Une mission au sol, effectuée par John Fletcher et Orlando Teran est venue compléter les informations. Ensuite, les chercheurs ont détecté les différences de hauteur provoquées par le séisme en comparant le relevé topographique de 2006 avec le nouveau, effectué en 3 jours. Le résultat est spectaculaire (image ci-dessus que vous pouvez agrandir en cliquant). Il montre, en bleu, les zones qui se sont enfoncées et en rouge celles qui sont montées sous l’effet du mouvement des failles à l’origine du séisme. Le tremblement de terre de Mexicali ne s’est en effet pas produit sur une faille majeure, comme celle de San Andreas qui menace Los Angeles et San Francisco dans la même région, mais sur une série de petites failles de la croûte terrestre. Le relevé LIDAR montre comment les mouvements de 7 de ces failles mineures peuvent engendrer un séisme majeur. “Un phénomène sous-estimé jusqu’à présent”, note Michael Oskin.

Michel Alberganti

Rappel: Participez à l’exercice de prospective que vous propose Slate et Globule et télescope: Ce sera comment, la vie en 2112 ?

– 2010 a été une année de catastrophes naturelles particulièrement meurtrières, avec près de 300 000 morts. Plus des deux tiers de ces décès sont dus au séisme du 12 janvier 2010 à Haïti (photo Reuters ci-dessus).

– Puisqu’on est encore à l’heure des bilans de 2010, voici la liste des 10 plus belles découvertes archéologiques de l’année dernière selon Archaeology Magazine.

– Luc Chatel, le ministre de l’éducation, va présenter son “plan Sciences” pour tenter de redonner aux jeunes générations le goût des matières scientifiques, qui s’effiloche depuis des années en France.

– Quoi qu’en disent les climatosceptiques, le réchauffement climatique est la preuve spectaculaire de l’influence de l’homme sur l’environnement. Mais notre espèce n’a pas attendu la révolution industrielle pour avoir un impact significatif sur le climat, affirment deux chercheurs de l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne, qui expliquent que l’action de l’homme sur les forêts depuis des millénaires s’est traduite dans le taux de dioxyde de carbone atmosphérique.

– Une étude française publiée en 2010 avait montré qu’un chien spécialement dressé pouvait, avec un taux d’erreur minime, détecter un cancer de la prostate en reniflant les urines des patients. Comme l’explique The Guardian, la science des odeurs corporelles est en plein développement.

– Un dossier dans Le Temps sur l’optogénétique, cette méthode de recherche qui permet d’activer des neurones grâce à de la lumière. L’optogénétique a été élue méthode de l’année 2010 par la revue Nature Methods car elle pourrait bien (entre autres) révolutionner les neurosciences.

– On croyait l’homme moderne sorti d’Afrique il y a environ 60 000 ans mais une étude publiée dans Science remet en cause ce scénario et affirme que nos ancêtres auraient pu quitter le continent africain il y a 125 000 ans, en passant par la péninsule arabique comme semblent l’indiquer des outils retrouvés aux Emirats arabes unis.

– Même si on a pu avoir un doute à ce sujet étant enfant, on sait qu’un kilo de plumes est aussi lourd qu’un kilo de plomb. Mais un kilo d’aujourd’hui pèse-t-il autant qu’un kilo il y a un siècle ? Evidemment que oui, mais la question se pose parce que l’étalon conservé à Sèvres, au Bureau international des poids et mesures, a très légèrement maigri pour une obscure raison. Ce qui a entraîné la tenue d’une conférence à la Royal Society de Londres les 24 et 25 janvier pour trouver une autre définition du kilogramme, tout comme on a redéfini le mètre en 1960, puis en 1983.

– Pour terminer : Vladimir Nabokov, grand amateur d’échecs et de papillons, avait supputé que le groupe de lépidoptères sur lequel il travaillait aux Etats-Unis était originaire d’Asie. Une hypothèse audacieuse pour l’époque, que la génétique vient de valider, plus de trente ans après la disparition de l’écrivain entomologiste…

Pierre Barthélémy

– 2010 a été l’année la plus chaude jamais enregistrée, à égalité avec 2005. Des chiffres convergents ont été dévoilés par la NASA et par la NOAA.

– Une équipe britannique a produit des poulets transgéniques incapables de transmettre le virus de la grippe aviaire. Une étude publiée dans Science.

– Un autre article paru dans Science nous relate la découverte en Argentine de l’arrière-arrière-arrière-grand-père du tyrannosaure, un dinosaure carnivore de… 5 kilos.

– Le tourisme spatial est un secteur appelé à se développer au cours des prochaines années sous le signe d’une concurrence acharnée, explique lefigaro.fr.

– Toujours dans le domaine spatial, 2011 devrait être un grand cru pour l’Europe puisque, pour la première fois de l’histoire du Centre spatial guyanais, trois lanceurs différents décolleront de Kourou cette année : Ariane-5, Vega et Soyouz.

– Des archéologues pensent avoir découvert l’épée du célèbre pirate Barbe Noire.

– Pour finir : agissant comme un anti-stress, le rire favorise la réussite d’une fécondation in vitro, selon une étude israélienne…

Pierre Barthélémy