Choses à Savoir SCIENCES

Ce jour-là, le ciel est clair au-dessus de Boulogne-sur-Mer, sur la côte nord de la France. Deux hommes se tiennent prêts à s’élever dans les airs, portés par un engin encore inconnu du grand public : un ballon hybride, à la fois rempli d’hydrogène et chauffé à l’air chaud. À bord, Jean-François Pilâtre de Rozier et son compagnon, Pierre Romain. Leur objectif ? Traverser la Manche par les airs, et rejoindre l’Angleterre. Un exploit jamais tenté dans ce sens.Pilâtre de Rozier n’est pas un inconnu. Deux ans plus tôt, il est devenu une légende vivante. En novembre 1783, il est le premier homme à s’élever dans les airs à bord d’une montgolfière, au-dessus de Paris. Ce jour-là, il avait prouvé que l’homme pouvait quitter le sol et flotter dans le ciel. Mais aujourd’hui, son rêve est plus grand encore : traverser la mer, montrer que l’aviation peut relier les nations.Pour cette tentative, il a conçu un ballon révolutionnaire : un "aéro-montgolfière", un engin aux deux sources de portance. En haut, une enveloppe gonflée d’hydrogène, un gaz très léger. En bas, une chambre chauffée à la manière d’une montgolfière classique. Une combinaison audacieuse… mais terriblement risquée. Car l’hydrogène est hautement inflammable, et le feu qui réchauffe le ballon n’est jamais bien loin.Le 15 juin, ils s’envolent. Lentement, le ballon s’élève, salué par la foule. Mais à peine une trentaine de minutes plus tard, alors qu’ils survolent encore la terre ferme, tout bascule. Le ballon vacille. Une fuite ? Une étincelle ? Nul ne sait précisément. Mais une chose est sûre : une explosion retentit. Le feu entre en contact avec l’hydrogène. L’enveloppe se déchire. Le ballon chute. Les deux hommes s’écrasent au sol. Il n’y a aucun survivant.Ainsi s’achève l’ultime vol de Pilâtre de Rozier. À 31 ans, il devient, avec Pierre Romain, la première victime d’un accident aérien de l’Histoire. Ce drame choque profondément l’Europe. Le rêve du vol humain vient d’entrer brutalement dans la réalité : celle du danger, du risque, de la limite humaine face à la technologie.Mais cet échec n’effacera pas sa légende. Pilâtre de Rozier restera à jamais l’un des pionniers du ciel. Il a prouvé que voler était possible. Et il est mort en poursuivant ce rêve.

L’idée paraît contre-intuitive : comment imaginer de la glace au cœur brûlant d’une planète géante comme Jupiter ou Neptune, où les températures atteignent plusieurs milliers de degrés ? Et pourtant, les scientifiques ont découvert qu’une forme particulière de glace pourrait bel et bien exister dans ces profondeurs extrêmes.Voyons pourquoi.Tout repose sur la physique de l’eau et sur un concept clé : le rôle de la pression.Nous avons l’habitude de penser que la glace se forme quand la température descend en dessous de 0 °C. Mais c’est vrai uniquement à pression atmosphérique normale. Dès que la pression augmente, le comportement de l’eau change radicalement.Dans l’intérieur des planètes géantes, la pression est colossale : plusieurs millions, voire des centaines de millions de fois la pression terrestre. Par exemple, dans le manteau de Neptune ou dans les couches profondes d’Uranus, on atteint facilement des pressions de l’ordre de 500 GPa (gigapascals), soit plus de 5 millions d’atmosphères.Or, à ces pressions, l’eau adopte des phases exotiques de glace, appelées glace VII, glace X, ou même des phases dites "superioniques", qui n’ont rien à voir avec la glace que nous connaissons.Prenons la glace superionique, récemment étudiée par des équipes comme celle du laboratoire Livermore en Californie :Dans cette phase, les atomes d’oxygène forment une structure cristalline fixe, rigide comme un solide. Mais les protons d’hydrogène, eux, restent mobiles, circulant à l’intérieur de ce réseau.Résultat : une "glace" qui est à la fois solide dans sa structure et partiellement fluide dans son comportement électrique — un état totalement inédit !Cette glace peut exister à des températures de plusieurs milliers de degrés Kelvin (jusqu’à 5 000 K), tant que la pression est suffisante.C’est ce qui explique pourquoi, même sous une chaleur intense, l’eau compressée en profondeur dans une planète peut rester sous forme de glace.Ces phases de glace ont des implications majeures :Elles pourraient influencer le champ magnétique des planètes.Elles jouent un rôle dans la convection interne.Elles expliquent partiellement les anomalies de densité observées par les sondes spatiales.Ainsi, dans l’univers des planètes géantes, la glace n’est pas forcément froide : elle est le produit d’un équilibre entre température et pression extrêmes.Un merveilleux exemple de la diversité des états de la matière dans le cosmos.

C’est une histoire qui semble sortie d’un conte absurde, et pourtant elle est bien réelle. En 1945, dans le Colorado, un jeune poulet baptisé Mike est devenu une curiosité scientifique : il a survécu 18 mois après sa décapitation.Le 10 septembre 1945, Lloyd Olsen, un fermier de Fruita, s’apprête à préparer un poulet pour le dîner. Il choisit un coq de 5 mois. Mais en portant son coup de hache, il vise légèrement trop haut. Résultat : une grande partie de la tête de Mike est tranchée, mais la base du crâne et surtout le tronc cérébral restent intacts.Et c’est là que réside toute l’explication scientifique de cette incroyable survie.Chez les oiseaux, le tronc cérébral — la partie inférieure du cerveau — contrôle de nombreuses fonctions automatiques vitales : la respiration, la fréquence cardiaque, la motricité réflexe.Dans le cas de Mike, ce tronc cérébral n’a pas été sectionné. Mieux encore : une partie de son cerveau moteur responsable des réflexes de base et de l’équilibre était également préservée.Résultat : bien que décapité, Mike pouvait tenir debout, marcher maladroitement, picorer, et même tenter de se lisser les plumes. Le sang ne s’étant pas écoulé massivement (une partie de l’artère carotide ayant été épargnée), il n’a pas succombé à une hémorragie.Constatant que le poulet refusait de mourir, le fermier décida de le nourrir en déposant un mélange de lait et d’eau directement dans son œsophage à l’aide d’une pipette. Il le nettoyait également régulièrement pour éviter les infections.La rumeur s’est répandue. Mike fut surnommé "Mike the Headless Chicken", et devint une véritable star des foires aux États-Unis. Des scientifiques fascinés se penchèrent sur son cas. Ils confirmèrent que la survie s’expliquait par :la préservation du tronc cérébral,une circulation sanguine suffisante,et l’instinct de survie puissant d’un animal à la physiologie très rudimentaire.Chez les poules, le cerveau est proportionnellement petit, et beaucoup de comportements de base sont contrôlés directement par la moelle épinière et le tronc cérébral, expliquant pourquoi Mike a pu continuer à vivre, se mouvoir… et même grossir !Mike vécut ainsi pendant 18 mois, avant de mourir accidentellement en 1947, probablement par étouffement dû à un mucus bloquant ses voies respiratoires.Cette histoire est aujourd’hui un cas d’école en neurosciences : elle illustre à quel point, chez certains animaux, les fonctions de survie sont décentralisées, et comment une partie infime du cerveau suffit à maintenir un organisme en vie.

Le 14 mai 2025, la Chine a lancé depuis le centre spatial de Jiuquan les 12 premiers satellites d’un projet ambitieux : la création du premier superordinateur spatial au monde. Baptisée « Three-Body Computing Constellation », cette initiative vise à déployer une constellation de 2 800 satellites capables de traiter des données en orbite grâce à l’intelligence artificielle, sans dépendre des infrastructures terrestres. Une puissance de calcul inédite en orbiteChaque satellite est équipé d’un modèle d’IA de 8 milliards de paramètres, capable de réaliser jusqu’à 744 tera-opérations par seconde (TOPS). Ensemble, les 12 premiers satellites atteignent une capacité combinée de 5 péta-opérations par seconde (POPS), avec l’objectif d’atteindre 1 000 POPS une fois la constellation complète. Ces satellites communiquent entre eux via des liaisons laser à haut débit (jusqu’à 100 Gbps) et partagent 30 téraoctets de stockage. Ils sont également équipés de capteurs scientifiques, comme un polarimètre à rayons X pour détecter des phénomènes cosmiques tels que les sursauts gamma.Réduire la dépendance aux infrastructures terrestresTraditionnellement, les satellites collectent des données qu’ils transmettent ensuite aux stations au sol pour traitement. Cependant, cette méthode présente des limitations, notamment en termes de bande passante et de disponibilité des stations. En traitant les données directement en orbite, la constellation chinoise vise à surmonter ces obstacles, permettant une analyse en temps réel et réduisant la charge sur les infrastructures terrestres. Avantages énergétiques et environnementauxL’environnement spatial offre des conditions idéales pour les centres de données : une énergie solaire abondante et un vide spatial permettant une dissipation efficace de la chaleur. Cela pourrait réduire la consommation énergétique et l’empreinte carbone associées aux centres de données terrestres, qui sont de plus en plus sollicités par les applications d’IA. Une avancée stratégique majeureCe projet positionne la Chine à l’avant-garde de l’informatique spatiale, un domaine encore émergent. Alors que les États-Unis et l’Europe explorent également des solutions de calcul en orbite, la Chine semble prendre une longueur d’avance avec cette initiative à grande échelle. Cette avancée pourrait avoir des implications significatives dans les domaines économique, scientifique et militaire. En résumé, la Chine investit massivement dans l’informatique spatiale pour renforcer son autonomie technologique, accélérer le traitement des données et réduire son impact environnemental. Ce superordinateur orbital pourrait bien redéfinir les standards de l’informatique mondiale.

Cela fait maintenant plusieurs années que les géologues scrutent avec fascination un phénomène spectaculaire en Afrique de l’Est. On y observe en effet la lente ouverture du Rift est-africain, une immense fracture qui s’étire sur plus de 3000 kilomètres, du nord de l’Éthiopie jusqu’au sud du Malawi. À la surface, cela ressemble à une série de vallées, de failles, de volcans, de lacs allongés. Mais en réalité, ce que nous voyons n’est que la manifestation visible d’un gigantesque processus en profondeur.Comment expliquer ce phénomène ? A cause de la remontée de roches brûlantes venues du manteau terrestre, à plusieurs centaines de kilomètres sous nos pieds. Ce que les géologues appellent un panache mantellique. Cette colonne de roche partiellement fondue, plus chaude et plus légère que son environnement, pousse vers la surface, fragilisant la croûte terrestre.Grâce à l’imagerie sismique — une technique qui permet de "voir" l’intérieur de la Terre en analysant la propagation des ondes sismiques — les chercheurs ont mis en évidence cette anomalie thermique sous la région. Une étude parue en 2023 dans la revue Nature Geoscience a confirmé que le panache mantellique sous l’Afrique de l’Est était à l’origine de l’amincissement progressif de la croûte.Conséquence directe : la croûte terrestre se fissure, s’étire. En Éthiopie, au niveau de l’Afar, des failles béantes de plusieurs mètres de large sont apparues en quelques jours, suite à des épisodes de volcanisme et de séismes. En 2005, une fracture de 8 mètres de large s’était ainsi ouverte en quelques heures près du volcan Dabbahu.Mais ce processus est-il en train de casser le continent en deux ? À très long terme, oui. Le Rift est-africain est considéré comme une zone de rifting actif. Si le processus se poursuit pendant des millions d’années, il pourrait aboutir à la formation d’un nouvel océan. L’Afrique de l’Est se détacherait alors du reste du continent, comme cela s’est produit pour la mer Rouge.Pour l’instant, nous en sommes aux premiers stades de cette rupture tectonique. Le taux d’ouverture du Rift est de l’ordre de quelques millimètres par an. C’est lent à l’échelle humaine, mais rapide à l’échelle géologique.Ce phénomène nous rappelle que les continents sont loin d’être immobiles. Sous nos pieds, la Terre est en perpétuel mouvement, poussée par des forces colossales que nous commençons à peine à comprendre. L’Afrique de l’Est, quant à elle, nous offre un laboratoire naturel exceptionnel pour observer ce processus en direct.

Le colibri, ce minuscule oiseau aux reflets irisés, fascine les biologistes autant que les amoureux de la nature. Et pour cause : c’est le seul oiseau capable de voler en marche arrière. Mais comment un tel exploit est-il possible ? Et pourquoi lui seul en est capable ?Tout commence par une particularité de son anatomie. Contrairement aux autres oiseaux, le colibri possède des muscles pectoraux hyperdéveloppés : ils représentent près de 30 % de son poids total. Mais surtout, la structure de ses ailes est unique. Chez la majorité des oiseaux, l’articulation de l’épaule permet surtout un battement vers le bas, qui génère la portance nécessaire pour rester en l’air. En revanche, le colibri peut faire pivoter ses ailes à 180 degrés, réalisant un mouvement en forme de “8” horizontal.C’est ce battement si particulier qui lui permet de générer de la portance aussi bien vers l’avant que vers l’arrière. Lorsque le colibri veut reculer, il inverse simplement l’angle de ses ailes, modifiant l’orientation des forces aérodynamiques. Le résultat : il peut se déplacer en marche arrière avec une précision incroyable — un atout essentiel pour naviguer autour des fleurs.Mais ce vol à reculons n’est pas qu’un tour de magie. Il répond à un besoin vital. Le colibri se nourrit presque exclusivement de nectar de fleurs. Or, lorsqu’il plonge son long bec dans une corolle étroite, il doit pouvoir se dégager sans heurter la fleur ou perdre du temps. Le vol en marche arrière lui permet de reculer en douceur, prêt à passer à la fleur suivante. On estime qu’un colibri visite jusqu’à 1000 à 2000 fleurs par jour pour satisfaire ses besoins énergétiques énormes — il doit consommer l’équivalent de son poids en nectar toutes les 24 heures !Des études menées par l’Université de Californie à Berkeley ont filmé les colibris en vol ralenti et mesuré la dynamique de leurs ailes. Résultat : le vol en marche arrière est aussi stable et économe en énergie que le vol en avant — un exploit que même les drones modernes peinent à égaler.Pourquoi les autres oiseaux ne le font-ils pas ? Parce qu’ils n’en ont pas besoin. Leur style de vol est optimisé pour planer, battre des ailes en ligne droite ou se poser rapidement. Mais pour le colibri, maître du vol stationnaire et des manœuvres précises, reculer est un impératif évolutif.Ainsi, ce minuscule acrobate des airs rappelle que parfois, la nature avance… en reculant !

Face à la raréfaction de l’eau douce sur la planète, le dessalement de l’eau de mer semble une solution séduisante : après tout, les océans couvrent plus de 70 % de la surface terrestre. Pourtant, cette technologie reste peu développée à l’échelle mondiale. Pourquoi ?La première raison est énergétique. Dessaler l’eau de mer demande une quantité importante d’énergie. La méthode la plus courante aujourd’hui, l’osmose inverse, utilise des membranes sous haute pression pour filtrer le sel. Produire un mètre cube d’eau potable nécessite en moyenne entre 3 et 5 kWh. Cela reste beaucoup plus coûteux que le traitement de l’eau douce issue de nappes phréatiques ou de rivières.Or, dans de nombreux pays, cette énergie provient encore de sources fossiles. Résultat : les usines de dessalement émettent du CO₂, contribuant au changement climatique. Paradoxalement, en cherchant à compenser la pénurie d’eau, on alimente le réchauffement global qui aggrave justement cette pénurie.La deuxième limite est économique. Construire une usine de dessalement coûte cher : plusieurs centaines de millions d’euros pour des unités de grande capacité. L’eau ainsi produite reste donc plus onéreuse pour les consommateurs. Ce modèle est viable pour des pays riches (comme Israël, les Émirats arabes unis ou l’Espagne), mais reste inaccessible pour de nombreuses régions du monde.Enfin, il y a la question de l’impact environnemental. Le processus de dessalement génère un sous-produit appelé saumure : une eau extrêmement concentrée en sel, souvent rejetée dans la mer. Cela crée des zones de forte salinité au large des usines, perturbant les écosystèmes marins. La faune benthique, les poissons, les coraux peuvent en souffrir.Une étude publiée en 2019 dans Science of the Total Environment a révélé que pour chaque litre d’eau douce produite, 1,5 litre de saumure est rejeté. Avec plus de 16 000 usines de dessalement en activité dans le monde, cela représente un enjeu écologique majeur.Certaines solutions émergent : valoriser la saumure en extrayant des minéraux (magnésium, lithium), ou la diluer avant rejet. Mais ces techniques restent coûteuses et complexes.En résumé, le dessalement n’est pas généralisé car il est énergivore, coûteux et impacte les milieux naturels. C’est un outil précieux dans certaines régions arides, mais pas une solution miracle. Mieux vaut en parallèle renforcer les économies d’eau, recycler les eaux usées, et protéger les ressources existantes. La clé réside dans une gestion globale et durable de l’eau.

Dans les années 1920 et 1930, Hermann Oberth, pionnier allemand de l’astronautique et mentor de Wernher von Braun, imagine un concept d’arme révolutionnaire pour l’époque : le « pistolet de soleil » Une arme qui fait partie d'un plan très sérieux mis en place par le régime nazi et découvert en 1945.L’idée, à mi-chemin entre science et science-fiction, repose sur un principe physique bien réel : la concentration de l’énergie solaire à l’aide de miroirs paraboliques. Le but ? Créer une arme spatiale capable de vaporiser des cibles terrestres à distance.Principe scientifiqueLe concept s’appuie sur les lois de l’optique géométrique, en particulier la capacité d’un miroir parabolique à concentrer les rayons parallèles (comme ceux du Soleil) en un point focal. Si l’on place un objet à ce point, il peut être chauffé à des températures extrêmement élevées.Oberth propose alors d’utiliser un miroir géant placé en orbite terrestre, orientable et capable de concentrer les rayons solaires sur un point précis de la surface terrestre. La surface du miroir, selon ses estimations, pourrait atteindre 100 km², construite en feuilles métalliques réfléchissantes assemblées dans l’espace. L’énergie concentrée suffirait, selon lui, à enflammer des villes entières, faire fondre des blindages ou neutraliser des installations stratégiques.Réalisation technique envisagéePour stabiliser la structure dans l’espace, Oberth imagine l’utiliser en orbite géostationnaire, c’est-à-dire à environ 35 786 km d’altitude, où l’engin resterait fixe par rapport à un point au sol. Le système devrait inclure un mécanisme d’orientation motorisée, probablement électromagnétique, pour diriger précisément le faisceau thermique. Les matériaux réfléchissants envisagés à l’époque étaient des feuilles d’aluminium ou de métaux brillants, fixées à une structure tubulaire en titane ou en acier léger.Limites physiques et critiquesPlusieurs obstacles rendent cette arme irréalisable avec les technologies du XXe siècle (et largement encore aujourd’hui) :Mise en orbite : placer des centaines de tonnes de matériaux à une telle altitude dépasserait de loin les capacités de lancement de l’époque.Précision : viser un point sur Terre depuis l’espace avec une structure aussi massive poserait des problèmes de stabilité thermique, de guidage et de dérive orbitale.Diffusion atmosphérique : les rayons concentrés traversant l’atmosphère perdraient une grande partie de leur énergie à cause de la diffusion Rayleigh et de l’absorption infrarouge, rendant l’effet au sol bien moins destructeur que prévu.Héritage scientifiqueSi le "pistolet de soleil" ne fut jamais construit, son concept a inspiré plusieurs recherches en énergie solaire concentrée, ainsi que des œuvres de science-fiction. Il est considéré comme l’un des tout premiers projets théoriques d’arme orbitale. Aujourd’hui encore, l’idée soulève des débats sur les applications civiles ou militaires de l’énergie solaire spatiale.

Prévoir un séisme avec précision — c’est-à-dire en déterminer l’heure exacte, l’endroit précis et la magnitude — est aujourd’hui quasiment impossible sur le plan scientifique. Cette limitation tient à la nature même des failles géologiques, aux lois de la physique des matériaux et aux limites technologiques actuelles. Voici pourquoi.1. Le comportement chaotique des faillesLes séismes sont provoqués par des ruptures soudaines le long de failles dans la croûte terrestre, dues à l’accumulation progressive de contraintes tectoniques. Ces contraintes s’exercent sur des décennies ou des siècles, jusqu’à ce qu’un seuil de rupture soit atteint.Le problème, c’est que le comportement des failles est chaotique : des failles géologiquement similaires peuvent produire des séismes très différents. Même si la tension accumulée semble importante, la rupture peut ne pas se produire, ou au contraire survenir sur une autre faille voisine. Cela rend les modèles déterministes inopérants.2. L’absence de signes précurseurs fiablesContrairement à d’autres phénomènes naturels, les séismes ne présentent pas de signes précurseurs universels et fiables. Certains événements isolés — comme des microséismes, des variations du niveau des nappes phréatiques ou des émissions de radon — ont été observés avant certains tremblements de terre. Mais ces phénomènes ne se produisent pas systématiquement, ou bien se produisent aussi sans séisme, ce qui rend leur valeur prédictive nulle.Les scientifiques parlent donc plutôt de probabilités à long terme, en étudiant les vitesses de glissement des plaques, les historiques sismiques et les propriétés des roches. Cela permet d’établir des zones à risque élevé, mais pas de prévoir un séisme à court terme.3. Les limites des instruments de mesureMême les réseaux de sismographes les plus denses ne permettent pas aujourd’hui de détecter précisément où une rupture va commencer, ni de capter les signaux annonciateurs en temps réel. À l’échelle de la croûte terrestre, la résolution spatiale des capteurs reste insuffisante pour repérer les micro-fractures précurseures d’une rupture majeure.Des technologies comme l’interférométrie radar (InSAR) ou le GPS haute fréquence permettent de mesurer la déformation des sols, mais elles donnent des résultats utiles après coup, ou seulement dans le cadre de modélisations de long terme.4. Une prédiction, oui, mais après le début du séismeIl existe un domaine où la prédiction fonctionne partiellement : l’alerte précoce. Lorsqu’un séisme commence, les ondes primaires (P), peu destructrices, précèdent les ondes secondaires (S), plus lentes et dangereuses. En captant les premières, certains systèmes (comme au Japon ou au Mexique) peuvent envoyer une alerte de quelques secondes à quelques dizaines de secondes, permettant de se mettre à l’abri ou de stopper des trains. Mais ce n’est pas une prédiction — c’est une réaction ultra-rapide à un événement déjà en cours.ConclusionPrédire un séisme avec précision reste hors de portée de la science actuelle, en raison de la complexité des failles, du manque de signaux fiables et des limites technologiques. Les chercheurs concentrent donc leurs efforts sur l’évaluation probabiliste des risques et les systèmes d’alerte rapide, bien plus efficaces pour sauver des vies que la recherche du « moment exact ».