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Rovers sur l'astéroïde Ryugu (et autres infos)

Deux robots déposés par la sonde japonaise Hayabusa 2 sur la surface de l'astéroïde Ryugu, de turbulents nuages dans l’atmosphère terrestre, une peinture rafraîchissante qui renvoie la lumière du Soleil, et enfin des constructions mayas identifiées grâce à un Lidar : 4 sujets sélectionnés par la rédaction de Science Actualités.

Production : Universcience

Année de production : 2019

Durée : 6min06

Accessibilité : sous-titres français

Rovers sur l'astéroïde Ryugu (et autres infos)

Deux robots sur un astéroïde

Début prometteur pour la mission Hayabusa 2 puisque, le 22 septembre, la sonde japonaise a déposé avec succès deux petits rovers à la surface de Ryugu, un astéroïde d’environ 875 m de diamètre dont l’orbite n’est pas très éloignée de celui de la Terre.

Comme en témoignent les premières photos recueillies par l’agence spatiale japonaise, les deux petits robots de seulement 18 cm de diamètre ont survécu à leur atterrissage, et ils commencent à parcourir la surface de Ryugu grâce à un moyen de locomotion plutôt original : ils sautillent. En raison de la faible attraction de l’astéroïde, chaque bond les envoie tout de même à plus de quinze mètres d’altitude durant plusieurs minutes de vol… Certains clichés, pris justement au moment de ces sauts, témoignent du bon fonctionnement de cette méthode.

Mais la mission Hayabusa 2 ne s’arrête pas là. Le 3 octobre prochain, la sonde lâchera un autre module, Mascot, de conception franco-allemande. Cet atterrisseur est incapable de se déplacer, mais grâce à ses 4 instruments, dont un microscope infrarouge, il devrait pouvoir analyser le sol de l’astéroïde.

Reste la grande originalité de la mission Hayabusa 2. A deux reprises, la sonde japonaise doit s’approcher de Ryugu afin d’en prélever des échantillons. Si tout se passe sans encombre, ces derniers devraient être rapportés sur Terre fin 2020. Les chercheurs espèrent notamment retrouver dans ces reliques du système solaire des traces de molécules organiques.

Turbulents nuages

Mieux comprendre les turbulences dans l’atmosphère terrestre, et dans d’autres fluides partout dans l’Univers : c’est ce que permettra sans doute l’analyse de ces images.

Il s’agit de nuages noctulescents, aussi connus sous les noms de nuages polaires mésosphériques ou nuages nocturnes lumineux. Situés à une altitude de 75 à 90 km, dans la région dite de la mésosphère, ces nuages sont composés de cristaux de glace et se forment au-dessus des pôles durant l’été.

C’est un ballon géant qui a réalisé ces magnifiques images, grâce à ses sept caméras à haute résolution. Il a été lancé le 8 juillet d’Esrange, en Suède, dans le cadre de la mission de la Nasa dite PMC Turbo – PMC pour Polar Mesospheric Clouds. Durant cinq jours, il a ensuite survolé l’Arctique à une altitude de 80 km jusqu’à l’ouest du Nunavut, au Canada.

Ces images permettent d’observer les ondes de gravité, c’est-à-dire les variations de pression atmosphérique causées par les déplacements de masses d’air, et leurs turbulences. Ces ondes jouent un rôle important dans le transfert d’énergie entre la basse atmosphère et la mésosphère.

Reste maintenant aux scientifiques à analyser ces images, afin de mieux comprendre la formation des turbulences dans notre atmosphère. Au-delà, ces observations aideront à modéliser le phénomène des turbulences que l’on retrouve dans tous les fluides, depuis les océans terrestres jusqu’aux atmosphères des autres planètes. L’étude des nuages noctulescents pourrait même permettre d’améliorer les prévisions météo.

Peinture fraîche

Les étés caniculaires posent de plus en plus de problèmes aux grandes villes, dont l’aménagement n’a pas été pensé pour dissiper la chaleur. Les matériaux des bâtiments accumulent l’énergie du soleil, et rayonnent ensuite comme des radiateurs, surchauffant l’air ambiant. Pour tenter d’atténuer cet effet « fournaise » des villes en été, l’université américaine de Columbia propose de repeindre les murs, les toits et même les véhicules avec un matériau capable de renvoyer la chaleur.

Le principe est le suivant : on sait qu’une partie du spectre lumineux émis par le soleil n’interagit presque pas avec l’atmosphère, et la traverse sans l’échauffer (zoom sur LWIR Atmospheric transmittance, en bleu sur le graphique). Sauf que les matériaux de construction, eux, absorbent bel et bien les longueurs d’onde en question, et dissipent l’énergie sous forme de chaleur. La solution : rendre les matériaux réfractaires à cette lumière, pour la renvoyer directement dans l’espace !

Cette technologie n’est pas nouvelle, mais n’avait pas encore donné lieu à un produit aussi rudimentaire qu’une peinture. Le polymère de l’université de Columbia s’applique sur tout type de surface, et serait plus écologique et bien moins coûteux que ses concurrents à base de matériaux composites. 

L’équipe a testé sa peinture rafraîchissante sur de tout petits échantillons, dans plusieurs villes américaines ainsi qu’au Bangladesh, et a pu constater jusqu’à 6° de moins entre la température ambiante et celle mesurée au voisinage du revêtement.

Organisation Maya

Grâce à un lidar embarqué à bord d’un avion, 61 000 constructions mayas édifiées entre 650 et 800 ans après JC ont été identifiées : des temples déjà connus, mais aussi des maisons, des chaussées, des réservoirs d’eau, qui témoignent d’une population nombreuse et d’une société organisée.

L’expérience a été conduite au Guatemala, dans la région des basses terres, et le survol a été réalisé sur 12 portions de ce territoire : c’est un laser capable de traverser le couvert végétal et de mesurer de minimes variations du relief terrestre qui a révélé leur existence.

Le nombre d’habitations permet d’imaginer que cette région des basses terres était peuplée de 7 à 11 millions de personnes. Avec des zones urbaines développées vers l’est et des régions plus rurales à l’ouest (figure 7). Des territoires ruraux dont le surplus de production devait servir à approvisionner les villes et les zones périurbaines, trop densément peuplées pour subvenir à leur besoin alimentaire. Sur 11 des 12 territoires étudiés, des canaux de drainage pour l’eau et des terrasses en altitude témoignent d’une agriculture sophistiquée voire même de pratiques agricoles intensives (figure 5).

Une sophistication que l’on retrouve pour la gestion de l’eau – avec la présence de canaux et de réservoirs. Une région dont les traces de chaussées permettent d’imaginer des échanges importants d’une ville à l’autre.

Production : Universcience

Année de production : 2019

Durée : 6min06

Accessibilité : sous-titres français