La science et les technologies russes au jour le jour
Espace/ médecine/ archéologie
Vers un système de navigation fondamentalement nouveau
Un système de navigation spatiale fondamentalement nouveau reposant sur les pulsars (*) pourrait bientôt voir le jour, rapportent les sites inauka.ru et strf.ru.
Des chercheurs de l'Institut d'études spatiales (IKI) de l'Académie des sciences russe travaillent à la création d'un système fondamentalement nouveau de navigation spatiale, qui utiliserait comme repères les véritables "phares célestes" que sont les pulsars X.
A la différence de la plupart des systèmes de navigation, ce système serait totalement indépendant des stations terrestres et pourrait donc être utilisé lors des voyages interplanétaires, telles les missions martiennes, note Youri Zaïtsev, chercheur à l'IKI. Par ailleurs, les systèmes GPS et GLONASS ne peuvent fonctionner qu'à des altitudes inférieures à celles de l'orbite des satellites de navigation. Et au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la Terre, la précision de la détermination des coordonnées faiblit nettement.
Le nouveau projet, en revanche, qui repose sur l'analyse des "signaux de l'heure exacte" générés par les pulsars, sera en mesure d'assurer un lien spatial fixe pour les engins spatiaux placés sur tout type d'orbite, que ce soient des orbites circumterrestres ou interplanétaires. Grâce à l'effet Doppler - le décalage de la fréquence d'un signal périodique en fonction du rapprochement ou de l'éloignement de sa source -, on pourra déterminer également le vecteur de la vitesse de la sonde spatiale.
Ces travaux, poursuit Youri Zaïtsev, sont menés par des chercheurs du département d'astrophysique des hautes énergies de l'IKI, sous la direction du docteur ès sciences Mikhaïl Pavlinski. Le projet est financé par le Fonds russe de recherches fondamentales (RFFI). L'Agence spatiale russe Roskosmos s'est dite intéressée par ces travaux. Ce système de navigation, souligne Youri Zaïtsev, sera extrêmement fiable, car rien ni personne n'est à même de "débrancher" les pulsars X. "Les calculs montrent que le système de navigation X sera capable d'assurer la précision du lien spatial d'une sonde à des centaines, voire des dizaines de kilomètres près, ce qui pourra être considéré comme un bon résultat à la première étape des travaux".
L'étude des pulsars X pouvant être utilisés pour la navigation X a été menée par l'observatoire spatial russe Granat. Elle est réalisée actuellement par l'observatoire international Integral. A bord de la Station spatiale internationale (ISS), on teste déjà, également, de nouveaux détecteurs sensibles de position, qui peuvent être considérés comme des prototypes de détecteurs pour le nouveau système de navigation. Chaque détecteur est composé d'éléments sensibles, faits à leur tour de détecteurs de rayonnement X.
Mikhaïl Pavlinski, qui est également directeur adjoint de l'IKI, insiste sur le fait qu'il est nécessaire de préciser les caractéristiques des étoiles neutroniques déjà connues et d'améliorer la sensibilité des détecteurs de rayonnement X. Ces travaux sont menés à la fois par les astronomes sur Terre et par les cosmonautes à bord de l'ISS, les premiers utilisant l'observatoire Integral, et les seconds les prototypes de détecteurs existant déjà. Ces travaux auront probablement aussi des applications militaires, a également déclaré Mikhaïl Pavlinski, sans en dire plus, rapporte le quotidien Gazeta.
(*) Les pulsars sont des étoiles neutroniques qui tournent sur elles-mêmes à une vitesse élevée et émettent avec une périodicité très stricte des impulsions de rayonnement électromagnétique.
Un appareil pour étudier la coagulabilité du sang
Des chercheurs russes ont élaboré un appareil exceptionnel permettant de porter un diagnostic sur le système de coagulation du sang des patients, rapporte le site strf.ru, citant l'Agence Informnauka.
Mis au point par des chercheurs russes, cet appareil expérimental, sans égal, n'existe pour l'instant qu'en trois exemplaires. L'un est testé actuellement à Moscou, le deuxième en France et le troisième aux Etats-Unis. L'appareil permet de suivre directement la vitesse à laquelle se forment les thromboses dans le plasma sanguin du patient.
Cette technologie a été élaborée dans le but de déterminer rapidement et avec précision l'état du système de coagulation du sang du patient: est-il menacé ou non de thrombose, y a-t-il une obstruction des vaisseaux ou, au contraire, un débit sanguin élevé ? La nouvelle technique développée et les appareils utilisés en soutien permettent de déceler de manière parfaitement fiable les perturbations dans le système de coagulation du sang et de les enregistrer. On peut quasiment dire qu'il est possible d'observer la formation d'une thrombose dans une éprouvette - une éprouvette spéciale, il est vrai - dans des conditions se rapprochant au plus près de la réalité.
Ce nouveau système de diagnostic fonctionne de la manière suivante. De petits échantillons du plasma sanguin - deux gouttes, littéralement - sont introduits dans une micro-cuvette transparente. L'une de ses parois est recouverte d'un nanorevêtement spécial, dont la structure rappelle la membrane cellulaire. Il comporte en son sein une protéine particulière, appelée facteur cellulaire. C'est lui qui lance dans l'organisme la cascade de processus conduisant à la formation d'un amas de fibres denses, le "bouchon thrombocytaire", qui constitue une sorte de "pièce rapportée" sur les parois des vaisseaux.
Les molécules du facteur cellulaire se trouvent sur les cellules de pratiquement tous les tissus de notre organisme, sauf les cellules du sang et de l'endothélium, le revêtement extérieur naturel des tissus. Si, pour une raison ou une autre, ce revêtement est endommagé, les molécules de l'activateur de la coagulation sont comme dévoilées, et à cet endroit se développe une "pièce rapportée" naturelle. C'est, précisément, un tel amas qui se développe également à partir du nanorevêtement dans la cuvette contenant le plasma sanguin du patient. La vitesse de sa formation, de même que la durée de la "période d'incubation" (la période pendant laquelle la coagulation est "retenue") sont déterminées par la composition du plasma sanguin. Il s'agit de critères essentiels de l'état du système de coagulation du sang du patient dans son ensemble.
Les images de cet amas de fibres qui grossit sont enregistrées en continu par une caméra numérique. A l'aide d'un programme spécialement élaboré, un ordinateur analyse les images obtenues et enregistre l'heure du début du développement de l'amas et la vitesse de sa progression. La série d'images obtenues permet même, du reste, d'observer comment évoluent les dimensions de l'amas, sa forme et sa densité: on obtient en quelque sorte un film sur la vie de la thrombose. On peut réaliser au total huit analyses par heure et obtenir ainsi davantage d'informations qu'avec n'importe quel autre procédé connu à ce jour.
Les concepteurs de cette technique, le professeur Fazli Ataoullakhanov et ses collègues du Centre des problèmes théoriques de pharmacologie physico-chimique de l'Académie des sciences russe, mènent des recherches en ce sens depuis plus d'une quinzaine d'années.
Le logiciel pour l'appareillage a été réalisé par des spécialistes de la société AST, l'idée ayant été concrétisée par la société d'implantation Jiva, qui fabrique du matériel médical laser. Cet appareil est en test à Moscou, au Centre hématologique de l'Académie russe de médecine et à l'Institut de tests d'Etat de médecine militaire.
Etude moderne d'anciennes découvertes archéologiques de la Moyenne-Volga
Des découvertes archéologiques effectuées au début du siècle dernier dans la région de la Moyenne-Volga sont étudiées aujourd'hui à l'aide de techniques modernes. Elles pourraient révéler des surprises sur l'évolution du peuplement de l'Eurasie, rapporte le site inauka.ru, citant RIA Novosti.
Des membres du groupe d'anthropologie physique de l'Institut d'archéologie de l'Académie des sciences russe sont parvenus à démontrer que des restes humains - deux voûtes crâniennes incomplètes et un fragment d'os de l'épaule, découverts sur le territoire de la Moyenne-Volga au début du XXe siècle - ont pu appartenir à l'une des espèces d'hommes ayant existé avant l'homme moderne, par exemple à l'homme de Neandertal. Quant au moment de l'arrivée dans cette région des représentants de ce type d'Homo, il demeure une énigme.
"En étudiant ces échantillons, nous avons établi que les parois de l'os de l'épaule étaient si grosses qu'elles pouvaient être comparées, de ce point de vue, à celles des néandertaliens. On a également été frappé par l'épaisseur des os de la voûte crânienne, caractéristique elle aussi des néandertaliens et d'autres hommes fossiles de la haute antiquité", a déclaré à RIA Novosti Maria Mednikova, chercheuse à l'Institut d'archéologie et co-auteur du rapport présenté lors de la conférence "Etudes archéologiques en Russie: nouveaux matériaux et interprétations".
La région de la Moyenne-Volga intéresse depuis longtemps les archéologues, géologues et paléontologues russes, qui y ont découvert à maintes reprises des couches de dépôts anciens contenant en abondance des os de la faune fossile de l'époque glaciaire. Les restes décrits dans le rapport ont été mis au jour sur l'île Khorochenski, non loin de la ville de Khvalynsk, recouverte désormais par les eaux du réservoir de Saratov.
Ces restes ont été ajoutés à la collection du Musée de géologie, en même temps que d'autres ossements d'animaux de la période glaciaire découverts dans les mêmes couches de sol, dans les années 1920, par l'académicien Alexéï Pavlov, un éminent géologue russe. Une série de circonstances a fait que ces restes n'avaient pas été étudiés jusqu'à ce jour.
"La possibilité exceptionnelle nous a été offerte d'étudier pour la première fois ces crânes et cet os de l'épaule par différentes méthodes, et notamment à l'aide de la tomographie informatique et de la radiographie X numérique microfocus, qui ne sont utilisées que depuis peu pour l'étude de matériaux aussi anciens. Ces techniques nous ont permis d'étudier en détail la structure, la texture interne de ces découvertes exceptionnelles, sans les endommager", explique Maria Mednikova.
"Il reste maintenant à élucider le plus important: l'âge de ces découvertes, ajoute pour sa part une autre chercheuse, Maria Dobrovolskaïa. Pour ce faire, nous avons demandé l'aide de nos collègues du département de Datation carbone de l'Université d'Oxford, en Angleterre, qui étudient déjà ces objets. Selon les premières données qu'ils ont recueillies, l'état de conservation du collagène, de la principale protéine du tissu osseux humain est tel que la fiabilité de la datation carbone sera élevée".
Au cas où l'âge de ces os fossiles serait de l'ordre de plusieurs dizaines de milliers d'années et plus, les chercheurs pourraient en conclure que le peuplement par l'homme des confins orientaux de l'Europe est intervenu beaucoup plus tôt qu'on ne le pensait auparavant.
"Si l'âge des trouvailles s'avère peu important, il nous faudra reconnaître que de nombreux critères sur lesquels s'appuyaient jusqu'alors les anthropologues, qui rapportaient telles ou telles découvertes à des espèces ayant précédé Homo sapiens, ne pourront plus être considérés comme fiables. Il nous faudra alors reconsidérer fondamentalement de nombreuses idées, qui seraient alors dépassées, concernant l'évolution de la civilisation de l'homme moderne", estime Maria Mednikova. -0-
