Samedi-sciences (201): télescope spatial, Néandertaliens et oreille synthétique

Au moment où la détection des ondes gravitationnelles ouvre la voie à une nouvelle manière d’observer l’univers, la Nasa fait le pari d’un télescope optique à 8 milliards de dollars.

• Le télescope spatial James Webb, successeur de Hubble

Assemblage de 6 des 18 segments qui constitueront le miroir du JWST © Nasa/Chris Gunn Assemblage de 6 des 18 segments qui constitueront le miroir du JWST © Nasa/Chris Gunn

Au moment où la détection des ondes gravitationnelles ouvre la voie à une nouvelle manière d’observer l’univers (lire notre article), la Nasa fait le pari d’un télescope optique à 8 milliards de dollars. Fin 2018, le James Webb Space Telescope, ou JWST, le plus grand télescope spatial jamais construit, devrait envoyer ses premières données depuis un point d’observation privilégié situé à 1,5 million de kilomètres de la Terre. Avec un miroir de 8 mètres de diamètre formé de 18 segments assemblés, et une surface de collecte de 25 mètres carrés, le JWST sera cent fois plus sensible que le télescope spatial Hubble. Selon ses constructeurs, il sera capable de capter la lumière des premières galaxies, d’étudier la naissance des étoiles, d’analyser l’atmosphère des exoplanètes, voire d’y détecter les signes d’une vie extraterrestre.

Le JWST sera consacré à la détection du spectre infrarouge. En effet, la lumière des toutes premières étoiles et des galaxies qui se sont formées après le big bang est décalée par l’expansion de l’univers et nous parvient sous forme d’infrarouge. Or, l’atmosphère terrestre arrête la plus grande partie du rayonnement infrarouge, d’où l’intérêt d’un télescope spatial. Mais même dans l’espace, capter l’infrarouge est un défi technique. Ainsi, pour que sa chaleur ne noie pas les signaux astronomiques, le JWST devra fonctionner à -233 °C, ce qui nécessite une conception toute nouvelle de l’instrument, explique la revue Science. La taille du miroir ne lui aurait pas permis d’entrer dans une fusée, d’où la division en segments.

Dans l’ensemble, le JWST sera la plus grande, la plus complexe et la plus coûteuse mission scientifique jamais tentée par la Nasa, qui a sacrifié de nombreux autres projets pour le nouveau télescope spatial. Notamment le projet Lisa, un interféromètre qui devait capter les ondes gravitationnelles depuis l’espace et devait être construit avec l’Agence spatiale européenne. Celle-ci a poursuivi le projet, qui doit aboutir en 2034.   

 

• Rencontres multiples entre Néandertaliens et Sapiens

Tout compte fait, les Néandertaliens et les hommes modernes se sont croisés plus souvent qu’on ne le pensait, selon une nouvelle étude publiée dans Nature par l’équipe de Sergi Castellano, généticien des populations à l’Institut Max Planck de Leipzig, en Allemagne. Castellano et ses collègues ont analysé la séquence génomique d’une femme néandertalienne et y ont découvert des brins d’ADN d’Homo sapiens, qu’ils attribuent à une rencontre au Moyen-Orient. Selon les chercheurs, les ancêtres de cette femme, une petite population de Néandertaliens migrant d’Europe vers l’Asie, auraient croisé il y a environ 100.000 ans l’une des premières vagues d’hommes modernes quittant l’Afrique. Une autre rencontre aurait eu lieu plus tard, il y a 50.000 à 60.000 ans, entre des hommes modernes quittant l’Afrique et des Néandertaliens vivant au Moyen Orient. Et il a pu aussi y avoir des croisements plus récents, il y a environ 40.000 ans, en Europe de l’est. D’autres croisements semblent s’être produits avec les Denisovans, une population mystérieuse que l’on ne connaît que pas son ADN, isolé sur une phalange qui constitue le seul reste fossile connu de ce groupe humain qui s’est répandu en Asie.

 

• Des images numériques en 3 D pour préserver les sites archéologiques

 

Image 3D de l'autel de Chalcatzingo, au Mexique © University of South Florida Image 3D de l'autel de Chalcatzingo, au Mexique © University of South Florida

Lori Collins, archéologue à l’université de Floride du sud, et son équipe, ont utilisé un modèle numérique en 3D pour restaurer un autel olmèque datant de 2500 ans, à Chalcatzingo, au Mexique. L’autel a été endommagé après qu’une structure installée pour le protéger a brûlé, explique Science. La restauration aurait été compliquée si les chercheurs n’avaient pas réalisé des images numériques en 3D qui ont permis de retrouver l’emplacement de chaque pierre. Lori Collins et ses collègues estiment que cette technique pourrait aider à préserver des sites archéologiques menacés par l’érosion, les intempéries, la pollution, le vandalisme ou les attentats terroristes.

 

• Une oreille fabriquée par une imprimante 3D

Oreille façonnée par une imprimante 3D © Wake Forest Institute for Regenerative Medicine Oreille façonnée par une imprimante 3D © Wake Forest Institute for Regenerative Medicine

Les contours délicats de cette oreille de bébé, fraîchement sortie de l’imprimante, ne sont rien comparés à la structure interne, tout aussi fidèlement reconstruite. Le système d’imprimante 3D qui a façonné cette oreille, appelé « integrated tissue and organ printing system » (ITOP), soit « système d’impression intégré tissu et organe », mélange des cellules vivantes avec des organes artificiels. Le but de l’entreprise, réalisée par une équipe de l’École de médecine de Wake Forest, en Caroline du nord, et décrite dans Nature Biotechnology, est de produire des tissus humains, notamment pour pallier la pénurie de donneurs pour les greffes.

 

Les habitués de Samedi-sciences auront remarqué que ce numéro présente plusieurs sujets courts, au lieu d'en traiter plus longuement un seul. Cette nouvelle formule a pour objectif d'offrir à nos lecteurs un échantillon plus large de l'actualité scientifique. N'hésitez pas à faire connaître vos réactions et vos commentaires.

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