Ondes gravitationnelles: une autre victoire d'Einstein

Science
Column|Jérémie Gaudet

Après plusieurs mois de rumeurs et d'attentes, des scientifiques ont enfin confirmé l'observation d'ondes gravitationnelles prédites par nul autre qu'Albert Einstein.

En 1916, lors de la publication de sa théorie de la relativité générale, Einstein énonçait l'existence de ces ondulations caractéristiques de l'espace-temps, nommées ondes gravitationnelles. Il aura visiblement fallu attendre une centaine d'années pour que ses dires soient confirmés.

C'est une équipe d'astrophysiciens provenant des institutions américaines du California Institute of Technology (Caltech), du Massachusetts Institute of Technology (MIT) et du Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) qui a assuré avoir réalisé l'observation de ces ondes le 14 septembre dernier.

Ces ondes auraient été émises par la fusion extraordinaire de deux mystérieux corps célestes que sont les trous noirs, respectivement 29 et 36 fois plus massifs que notre Soleil. Ces deux astres, situés à plus de 1,3 milliard d'années-lumière de la Voie lactée, ont émis une onde gravitationnelle lors de la dernière fraction de seconde de l'étape finale de leur collision.

Pour les scientifiques, il s'agit du même coup de la toute première observation de la « danse finale » qui survient lors de la fin de la fusion des trous noirs, ces corps qui résultent de l'effondrement gravitationnel de gigantesques étoiles.

Les physiciens et ingénieurs américains, afin de bien observer l’événement, ont dû employer leurs deux interféromètres placés au LIGO et dont la construction a demandé plusieurs années de travail et de perfectionnement.

Cette percée s’annonce d’une grande importance dans le domaine, puisqu’elle permettra l’ajout d’une branche à l’astronomie, soit l’astronomie gravitationnelle, qui étudiera les objets célestes grâce à l’analyse de ces ondes gravitationnelles.

De plus, cette découverte permettra aux scientifiques d’explorer le ciel différemment et de se pencher sur d’autres phénomènes semblables, telles les interactions entre divers trous noirs et étoiles.

Le principe des ondes gravitationnelles

Selon la théorie de la relativité générale, l’espace-temps, soit le milieu comportant quatre dimensions, dont une de temps, est courbé selon la distribution de la masse et de l’énergie. Ce serait, par exemple, le cas de tout astre, tels le Soleil et la Terre, qui modifient l’espace-temps les avoisinant.

Toutefois, si ces corps se mettent à bouger, ils produisent une courbure qui se propagera dans leurs alentours sous forme d’ondulation. L’effet est toutefois bien plus remarquable lorsque les masses en question sont très condensées, tels les trous noirs, puisque les oscillations se propagent à la vitesse de la lumière en perturbant l’espace-temps ambiant.

Ce sont ces ondulations que l’on nomme les ondes gravitationnelles.

Il est possible de comparer ce phénomène à celui produit lorsqu’un objet entre en contact au niveau d’une eau. Ce dernier crée une série de vagues qui se propagent circulairement à la surface de l’eau, tout comme les ondes gravitationnelles qui se répandent dans l’espace.

Par contre, ces ondes sont presque imperceptibles à notre échelle terrestre, étant données leur taille infime et leur vitesse fulgurante. À titre indicatif, une telle onde provenant de l’interaction gravitationnelle entre la Terre et la Lune aurait une taille semblable à celle d’un atome.

Il va ainsi sans dire que les appareils ayant été nécessaires à l’observation de ces ondes ont dû être fort précis et sophistiqués.

Le multimilliardaire qui voulait sauver l’humanité

Science
Column|Magalie Masson

Suite à la lecture de l’article Fleur cultivée dans l’espace, une première!, publié la semaine dernière et soigneusement composé par mon collègue Jérémie Gaudet, le succès d’une telle floraison en apesanteur a piqué ma curiosité. Sachant que cette expérimentation survient pile au moment où la société s’interroge sur l’avenir de notre planète, dû aux dommages environnementaux causés par notre consommation,  l’idée de trouver une solution à ce trouble écologique se fait de plus en plus pressante. Ainsi, depuis un moment, les esprits futuristes songent à coloniser la planète rouge. C’est d’ailleurs le cas de Monsieur Elon Musk, un des plus grands entrepreneurs de ce siècle, qui vient tout juste de publier sa biographie intitulée Elon Musk : L’homme qui va changer le monde.

Qui est Elon Musk?

Comparable à Bill Gates et Steve Jobs pour ses idées technologiques futuristes, ses motivations et ambitions, Musk est un inventeur, ingénieur et un important homme d’affaires d’origine sud-africaine et canadienne, naturalisé américain. Il est non seulement le fondateur de l’entreprise SpaceX, oeuvrant dans le domaine de l’astronautique et du vol spatial, mais aussi le cofondateur de PayPal et Tesla Motors ainsi que le président du conseil d’administration de la société SolarCity. Il est aussi à l’origine du projet de recherche industriel désirant développer l’Hyperloop, un double tube surélevé dans lequel se déplacent des capsules, qu’il définit comme étant le cinquième mode de transport après les bateaux, avions, automobiles et trains. Important révolutionnaire dans le monde du transport, de l’énergie et du développement spatial, sa véritable mission est de découvrir une énergie et commencer à transformer les humains en une espèce multiplanétaire avec une civilization autonome sur une autre planète, de sorte à échapper au pire des scénarios, notre extinction. D’ailleurs, deux images géantes de Mars sont affichées dans son bureau, au siège de SpaceX à Hawthorne en Californie. Une des photographies montre la planète comme une sphère rouge, telle qu’elle est aujourd’hui, et la seconde représente Mars couverte d’un tapis végétal entouré d’océans, où l’on constate que la planète est propice à l’implantation d’une civilization. Musk compte bien en arriver là, bien que la quatrième planète de notre système solaire nécessite réchauffement et ajustement géologiques.

Comment ce visionnaire compte-t-il assurer notre survie?

Avec SpaceX

Présentement, un des projets visés par Space Exploration Technologies Corporation est le développement de fusées réutilisables capables d’emporter des charges  dans l’espace puis de revenir avec précision à leur aire de lancement au sol. On désire donc continuer nos envolées dans l’espace, histoire d’aller visiter la voisine d’à côté, tout en les pratiquant avec le moins de dommages environnementaux possible.

Avec Tesla Motors

Avec cette seconde compagnie, Musk tente de créer un réseau mondial de distribution d’énergie en revoyant la manière de construire et de vendre des automobiles. L’entreprise vend ses voitures non pas dans des concessionnaires mais sur le Web et dans des galeries au sein de centres commerciaux haut de gamme. De surcroit, Tesla ne prévoit pas de coûts associés à l’entretien des automobiles puisque celles-ci n’ont pas besoin des vidanges et autres révisions traditionnelles. De plus en plus, des stations de recharge sont installées sur de grandes autoroutes, surtout aux États-Unis, en Europe et en Asie. Bien que le plein puisse durer une vingtaine de minutes, ces stations sont alimentées par de l’énergie renouvelable, soit l’énergie solaire.

Avec SolarCity

À l’aide de cette troisième entreprise, l’entrepreneur a créé le plus important installateur et financeur de panneaux solaires pour les entreprises et le grand public. Il souhaite toutefois voir s’agrandir la compagnie et ainsi rendre le produit plus commun et abordable.

À nous maintenant d’observer les effets de ces nouvelles pratiques sur notre environnement, et de faire notre part également. En tant que société, sommes-nous prêts à réparer nos dommages? À revoir nos habitudes de vie, nos valeurs? Est-ce plus facile de se tourner vers la colonisation interplanétaire?          

Fleur cultivée dans l'espace, une première!

Science
Column|Jérémie Gaudet

« La première fleur cultivée dans l’espace fait ses débuts ! » écrivait l’astronaute Scott Kelly via Twitter le 17 janvier dernier. 

Source de l’image : Twitter, @StationCDRKelly.

Son image s’est propagée massivement sur les réseaux depuis quelques semaines ; il s’agit de la toute première fleur à avoir poussé dans l’espace, et ce, à bord de la Station spatiale internationale (SSI).

C’est le 17 janvier dernier que l’astronaute Scott Kelly a fait l’annonce sur son compte Twitter en direct de la SSI. L’éclosion de ce végétal, un zinnia comestible orangé, est une première pour la communauté aérospatiale.

En effet, des essais précédents de culture de fleurs s’étaient avérés infructueux : les plantes poussent difficilement dans la SSI, en raison du taux d’humidité élevé et de la pesanteur inférieure à la force gravitationnelle terrestre.

En décembre dernier, ces plants de zinnias, placés dans l’avant-poste orbital de la SSI afin d’y effectuer des expériences, paraissent d’ailleurs affaiblis : plusieurs présentaient des tâches de moisissure sur leurs feuilles. Quoi qu’il en soit, les bons soins de Scott Kelly ont cette fois-ci permis à un plant de fleurir.

Le zinnia est une plante ornementale qui pousse aisément sur Terre et que l’on retrouve principalement dans la région du Mexique. Fleurs de jardin répandues, les zinnias présentent des pétales aux couleurs variées, soient le blanc, le jaune ou l’orangé, en passant par le violet. 

Le succès de cette floraison en apesanteur, ainsi que les échecs de tentatives de culture antérieures, devraient aider les astronautes à façonner une méthode durable pour faire pousser ce type de végétal dans l’espace.

Ce projet s’inscrit dans le cadre du programme Vegetable Production System (VEGGIE), ou système de production de végétaux en français. Ce dernier, développé par la NASA en collaboration avec l’entreprise ORBITEC, a pour but de permettre aux spationautes de la SSI de cultiver leurs propres fruits et légumes dans une serre de taille réduite.

Ce programme vise aussi à préparer les futures missions de colonisation sur Mars, dont la réussite dépendra en partie de la capacité à faire pousser diverses plantes en dehors de l’atmosphère terrestre.

Les zinnias ne sont toutefois pas les premiers végétaux à être cultivés dans la SSI. Le système de culture de plants, installé dans la Station depuis presque deux ans, a déjà permis aux astronautes de récolter des pousses de laitue, dont les premières feuilles ont été consommées l’an dernier. En outre, les tomates seraient les prochaines en liste pour être produites à bord.  

Il est également important de mentionner que les plants produits dans l’espace poussent sans terre et seulement dans une solution d’eau, de minéraux et de nutriments, un processus nommé culture hydroponique ou agriculture sans terre.

Cette méthode particulière accélèrerait le rythme de croissance des végétaux en plus d’être économe en eau et en engrais, raisons pour lesquelles la NASA l’aurait choisie.

Rappelons que l’astronaute Scott Kelly effectue, avec son collègue cosmonaute russe, Mikhail Kornienko, un séjour d’un an à bord de la SSI. Cette expérience relativement longue vise à étudier les divers effets de séjours prolongés en apesanteur sur l’être humain.

Scott Kelly devrait demeurer à bord de la SSI jusqu’au 3 mars prochain.