Mars

Après la Lune l'astre le plus étudié est incontestablement Mars la planète rouge, rouge parce que son sol contient des oxydes de fer (de la rouille) de couleur rougeâtre. Mars a toujours fasciné, nous allons faire sa connaissance. Un jour peut-être des humains iront - ils la visiter? Comme ils ont visité la Lune.

Les sondes envoyées sur Mars

Depuis 1962 une cinquantaine de sondes ont été envoyées sur Mars, seule moins de la moitié ont été couronnées de succès. Il y a trois sortes de sondes: les orbiteurs  en orbite autour de Mars, les atterrisseurs fixes sur la planète et les robots mobiles que l'on appelle astromobiles ou rovers.

Le robot Curiosity attire particulièrement mon attention, il est toujours en activité. Je suis émerveillé par la photo ci-dessous de ce robot en pleine lumière, en plein désert martien ! J'ai grande envie de me promener sur cet engin bizarre:

Curiosity est un robot de la taille d'une Twingo avec 6 roues, lancé par la NASA de Cap Canaveral en Floride par une fusée Atlas V le 26 novembre 2011, coût de la mission: 2,5 milliards de dollars! Il s'est posé sur le cratère martien Gale de 150 km de diamètre le 6 août 2012 après avoir parcouru 570 millions de km.

Curiosity creuse le sol martien, fait des forages, prélève des échantillons qu'il analyse dans ses deux laboratoires, prend des photos, dispose d'un spectromètre.

Deux orbiteurs (Mars Reconnaissance Orbiter et Mars Odyssée) nous transmettent toutes ses recherches.

Selfie de Curiosity

Mais il y a mieux! Une caméra fixée au bout d'un long bras articulé a permis de faire un selfie du robot.
Incroyable mais vrai! un selfie venant de Mars! Vive la technologie!
Au fond vous voyez le mont Sharp.

Les découvertes

    

Cette photo nous montre des chutes de neige carbonique (eau + CO2) aux deux pôles de Mars.      





Après des forages le rover Curiosity  a prélevé  des échantillons dans lesquels on trouve des molécules organiques complexes contenant du soufre et du carbone.

Du méthane dans l'atmosphère de Mars a été découvert, une partie de ce gaz pourrait être associé à de la vie.

Le cratère Gale abritait autrefois, il y a plus de 3 milliards d'années, une importante étendue d'eau, zone lacustre favorable à l'apparition de la vie.

Aujourd'hui des écoulements d'eau sont observés, ce sont des ruissellements qui apparaissent sur des pentes abruptes près de plusieurs cratères pendant les saisons chaudes et disparaissent pendant les saisons froides.

Un voyage vers Mars

Toutes ces découvertes sont des preuves de vie microbienne passée (ou actuelle?) qui nous renseignent et nous aident à faire un possible voyage vers Mars. On en parle de plus en plus, la NASA s'y prépare pour l'horizon 2030, Elon Musk le patron de Space X pour 2024. Imaginons un tel voyage:  

Pour économiser du carburant et pour gagner du temps nous partons lorsque la distance Terre-Mars est minimum, ce qui a lieu lorsque Mars est en opposition c'est-à-dire lorsque le Soleil, la Terre et Mars sont alignés dans cet ordre. Cette distance est de 56 millions de km environ. Pendant 3 semaines Mars est au plus près de la Terre, cette période est une fenêtre de lancement qu'il ne faut pas rater car la suivante se produit 26 mois plus tard.

Le voyage dure 6 mois pendant lesquels les astronautes sont protégés, dans un abri blindé, des éruptions solaires et des rayons cosmiques, nous faisons tous les jours des exercices physiques car nos muscles "fondent " en apesanteur, des espaces sont réservés pour respecter un minimum de vie privée et d'intimité.

Nous voilà arrivés sur le sol martien. Chaque astronaute dispose d'un habitat avec un espace d'intimité, un équipement d'exercices physiques, un bureau, un ordinateur, il fait des sorties en rover pour explorer la planète. Nous utilisons les ressources in situ (production d'oxygène ou d'eau), fabriquons les deux sources d'énergie indispensables (petite centrale nucléaire et panneaux solaires). Un jour, j'ai fait une sortie et, je crois rêver, j'ai retrouvé Curiosity! Hélas, le robot était abandonné dans un triste état!  Nous travaillons sur la planète rouge pendant 1an et demi.

Pour le retour sur Terre, un vaisseau taxi vient nous chercher pour s'amarrer à un vaisseau spatial qui s'accroche à une fusée pour un voyage qui va encore durer 6 mois. Au total le voyage aller-retour plus le séjour sur Mars dure : 6 mois + 1an et demi + 6 mois soit 2 ans et demi.


Voilà, mon voyage est terminé, je me demande si plus tard des humains pourront séjourner sur Mars plus longtemps, y habiter. Formeront-ils une nouvelle colonie, une colonie de Terriens sur la planète rouge?



                                                                         

Alexandrie

En Egypte les touristes contemplent les Pyramides, visitent la Vallée des Rois, la Vallée des Reines, les divers temples, mais Alexandrie? On ne visite pas Alexandrie et pourtant elle fut  autrefois la capitale de l'Egypte, du temps des Ptolémées, une capitale prestigieuse! Claude François l'a bien chantée dans "Alexandrie Alexandra". Remontons le temps et refaisons son histoire, une histoire fabuleuse!

La construction d'Alexandrie.  Nombreuses sont les villes fondées par Alexandre le Grand au cours de ses conquêtes, qui portent le nom d'Alexandrie, sur son passage il en a construit une quinzaine! En 332 av. J.C. il conçut avec son maître à penser Aristote les plans de la ville d'Alexandrie en Egypte, hélas il mourut à Babylone en 323 av.J.C. à 33 ans sans avoir vu la ville. C'est Ptolémée, ami d'enfance et compagnon d'armes d'Alexandre le Grand, qui construira la nouvelle capitale de l'Egypte, il sera Ptolémée 1er  fondateur de la dynastie des Lagides d'où descendront 16 souverains grecs de l'Egypte. Clopâtre VII fut la dernière descendante, la dernière reine grecque de l'époque ptolémaïque, séductrice de Jules César puis de Marc Antoine, et qui se suicida d'une morsure de vipère.

Souvenir d'amours célèbres: la tête d'une statue colossale de Césarion, fils de Cléopâtre VII et de Jules César, découverte par l'archéologue Franck Goddio dans les eaux du port d'Alexandrie.

Le phare d'Alexandrie fut l'une des 7 merveilles du monde antique, symbole célèbre d'une cité florissante. Sa construction dans l'île de Pharos près d'Alexandrie a débuté vers 290 av.J.C. et a duré une quinzaine d'années. Les travaux ont commencé sous Ptolémée 1er et sont achevés sous le règne de son fils Ptolémée II.

Le phare servit de guide aux marins pendant 17 siècles, il fut détruit au 14ème siècle de notre ère à la suite d'un tremblement de terre. L'archéologue Jean Yves Empereur a découvert en 1994 dans le port d'Alexandrie des vestiges de ce phare, de nombreuses répliques ont été construites dans le monde.

L'université d'Alexandrie fut la plus grande université du monde, faisant concurrence à celle d'Athènes. De nombreux vestiges d'amphithéâtres ont été découverts. C'est là que les plus grands savants grecs enseignèrent et réalisèrent leur travaux:

Archimède (Euréka! le principe d'Archimède, vous vous en souvenez?).
Euclide (le père de la géométrie Euclidienne).
Eratosthène (il mesura la circonférence de la Terre; le crible d'Eratosthène est toujours enseigné en Arihmétique).

Une importante communauté juive parlant le Grec résidait à Alexandrie. Pour traduire la Torah hébraïque en Grec, 6 savants juifs de chacune des 12 Tribus d'Israël, soit 72 savants, s'installèrent dans l'île de Pharos vers 270 av.J.C. et firent une bible remarquable en grec, la Bible des Septante.

Voulant faire d'Alexandrie la capitale culturelle du monde hellénistique supplantant Athènes, Ptolémée 1er fonda une bibliothèque colossale. Elle fut la plus célèbre bibliothèque de l'Antiquité, réunissant les ouvrages les plus importants de l'époque. Elle fut malheureusement détruite par un incendie.

Elle a été remplacée par la Bibliotheca Alexandrina, bibliothèque géante en forme de disque solaire, construite par un cabinet d'architectes norvégiens. Les travaux débutèrent en 1995 et l'inauguration eut lieu en 2002.

La Bibliotheca Alexandrina (photo ci-contre) attire de nouveau des intellectuels du monde entier.











Aujourd'hui des croisières s'arrêtent à Alexandrie et les touristes peuvent voir la prestigieuse Bibliotheca Alexandrina ou encore des vestiges du passé.

Photo de Gerard Ducher

Statue de Ptolémée II érigée à l'origine à la porte du phare d'Alexandrie et sortie des eaux. Elle est désormais installée devant la Bibliotheca Alexandrina.















"Alexandrie Alexandra" chantait Claude François. "Alexandrie on ne t'oubliera pas".

Des nouvelles du boson de Higgs

De l'infiniment grand  (les galaxies, les trous noirs, les exoplanètes,....) passons à l'infiniment petit tout aussi passionnant, je le crois. Le boson de Higgs a été découvert au CERN en 2012. Où en est-on de ce Graal des physiciens et astrophysiciens six ans plus tard ? 

Qu'est-ce que le boson de Higgs ?

Dans ce tableau figurent les fermions qui sont les "briques" constituant 3 générations de la matière. Ce sont les six quarks (en orange) et les six leptons (en vert).

Figurent aussi les bosons (en rouge) qui sont les "ciments", les "colles" de ces "briques", les forces d'interaction entre les "briques".

Depuis le 5ème siècle av. J.C. les philosophes atomistes grecs pensaient que l'atome était indivisible. "atomos" signifie indivisible, insécable. Ce n'est qu'au début du 20ème siècle seulement que l'on découvre que l'atome de matière ordinaire est divisible en particules beaucoup plus petites (Rutherford Prix Nobel en 1908). L'atome est constitué d'un noyau et d'électrons qui gravitent autour du noyau, le noyau est lui - même composé de protons et de neutrons, eux - mêmes composés de quarks. Un proton est formé de deux quarks u et d'un quark d, un neutron est formé d'un quark u et de deux quarks d.

Le tableau permet de trouver quelques propriétés d'éléments formés de particules élémentaires. Donnons un exemple: le proton étant constitué de deux quarks u et d'un quark d, sa charge électrique est la somme des charges électriques des quarks qui le constituent, soit:
2 x 2/3-1/3 = 1.

Tout à fait à droite du tableau, en haut, en jaune, se trouve le nouveau venu, le fameux boson de Higgs. Ce boson est une force "collant" de la masse à la plupart des particules élémentaires du modèle standard.

La découverte du boson de Higgs

C'est le 4 juillet 2012 que le CERN annonca sa découverte. Le LHC (Large Hadron Collider) près de Genève est un anneau de 27 km de circonférence dans lequel deux faisceaux de protons (c'est-à-dire des noyaux d'hydrogène) circulent en sens inverse à une vitesse vertigineuse, proche de celle de la lumière. Leur collision produit une énergie énooooorme! qui se transforme en la particule tant recherchée.

Mais cette particule, ce boson est instable, sa durée de vie est de1,56 x 10 ^-22 s, on ne peut le détecter. Les détecteurs CMS et ATLAS observent en des points précis du circuit non pas le boson instable mais sa désintégration en particules élémentaires qui permettent de reconnaître qu'il s'agit bien de lui.

Après la découverte

En six ans une multitude de collisions de protons ont été observées par le CMS et par ATLAS, elles ont permis d'identifier à plusieurs reprises le boson de Higgs et de déduire les masses de nombreuses particules élémentaires résultant de la désintégration du boson.

Le boson de Higgs conforte le modèle standard de la physique des particules, mais les chercheurs sont quelque peu déçus. Ce boson tant attendu n'explique pas certaines choses, notamment la matière noire qui représente environ 21 % de l' Univers ou encore le déséquilibre entre matière et antimatière.

Mais six ans de recherche, c'est insuffisant. Le boson de Higgs n'a pas livré tous ses secrets!