Poursuite de l'exploration du Baïkal par les engins Mir

Les sous-marins de poche Mir-1 et -2 poursuivent leur campagne d'exploration du Baïkal, entamée au début de l'été 2008, et qui se poursuivra jusqu'en 2009. Les scientifiques ont déjà récolté nombre de données précieuses sur l'histoire et la situation actuelle de la plus grande réserve d'eau douce du monde.

Au cours de la première phase de leur campagne, les sous-marins de poche Mir ont effectué 26 plongées entre le 29 juillet et le 18 août. La seconde phase a débuté le 20 août. La première phase s'est déroulée dans ce que l'on appelle la partie médiane du Baïkal, et notamment à des endroits comptant parmi les plus profonds du lac. La seconde phase, qui prendra fin début septembre, doit se dérouler dans la région de la "porte d'Olkhon" (le détroit qui sépare la partie sud-ouest d'Olkhon, la plus grande île du lac, du continent), ainsi que du côté du littoral sud-est du lac, à l'endroit même où se jette la rivière Selenga. Les scientifiques russes, qui seront rejoints par leurs collègues américains, continueront à explorer le fond du lac. Entre la première et la seconde phase, les scientifiques ont pu observer un temps de repos, tandis que les sous-marins avaient été remis aux spécialistes de la maintenance.

De nombreux résultats ont déjà été obtenus lors de ces premières semaines d'exploration. Les scientifiques ont ramené de précieux spécimens du monde animal, certains étant inconnus des chercheurs, ainsi que des échantillons de sédiments. Ils ont découvert une source de pétrole et ont pu ramener des échantillons d'eau-pétrole-boue. Ils ont noté que les jaillissements de pétrole au fond du Baïkal étaient neutralisés par des microbes, ce qui pourrait ouvrir la voie à l'élaboration d'un procédé de lutte contre la pollution pétrolière. Les chercheurs ont également obtenu confirmation que le niveau du lac avait longtemps été de 500m inférieur par rapport à son niveau actuel.

Au total, les Mir devraient effectuer quelque 160 plongées en deux ans. Le Baïkal a encore bien des secrets à livrer. Mais les scientifiques s'intéressent aussi de près à sa protection. L'usine de pâte à papier de Baïkalsk est depuis longtemps montrée du doigt pour la pollution qu'elle occasionne. Des progrès ont toutefois été réalisés. Depuis le 15 août, les installations d'épuration des eaux usées de la ville de Baïkalsk sont dissociées de celles de l'usine, ce qui permettra à cette dernière de se doter de son propre système d'épuration fermé et exclura tout déversement dans le lac.

Ce plan d'eau exceptionnel est, depuis 1999, mis chaque année à l'honneur, avec la "journée du Baïkal", célébrée le 24 août. Le Baïkal mérite, certes, qu'on l'admire et l'étudie davantage, mais, surtout, qu'on le protège.

Des diamants pour diagnostiquer et traiter les affections

Des chercheurs de Saint-Pétersbourg ont élaboré une méthode de diagnostic des affections provoquées par des infections dangereuses en exploitant les propriétés de la poussière de diamants et tentent également de l'utiliser pour traiter certaines affections, rapporte le site nkj.ru.

Les diamants à ultra-dispersion (UDD), ou poussières de diamant, obtenus par explosion (détonation) avec des mélanges spéciaux de matières explosives, ont une taille pouvant osciller entre 1 et 120 nm (pour une taille moyenne de 4 à 6 nm). Ces nanocristaux de diamant, créés en un laps de temps très bref (moins d'un millionième de seconde), ont une capacité de réaction élevée et une capacité extraordinaire d'adsorption. Les études ont montré, en outre, que les UDD ne sont pas toxiques. Ils peuvent donc être utilisés en médecine comme substances biologiquement actives. Ce que n'ont pas tardé à faire les chercheurs de l'Institut technologique d'Etat (Université technologique) de Saint-Pétersbourg. Ils ont proposé d'utiliser les nanodiamants pour élaborer des diagnostics médicaux afin de mettre en évidence différentes maladies infectieuses. Les méthodes de diagnostic utilisées pour des observations de masse doivent être peu onéreuses, rapides et très ciblées, autrement dit ne réagir qu'à l'agent de l'affection recherchée.

La méthode de diagnostic élaborée repose sur un procédé utilisant l'agglutination de particules et la création d'un précipité à partir d'une suspension de bactéries (ou de leurs antigènes) sous l'action d'anticorps particuliers. Les particules sont fixées préalablement sur des matériaux de taille nanométrique, des vecteurs. Le choix du vecteur est décisif pour la construction d'une méthode de diagnostic. Les UDD ont été choisis comme vecteurs car ils garantissent une sorption stable des particules, les marqueurs antigènes spécifiques, à leur surface.

L'un des premiers systèmes de test construits avec l'utilisation de suspensions de nanodiamants fut une méthode de diagnostic pour mettre à jour la syphilis. Cette méthode repose sur le complexe "UDD-antigène de l'agent de la syphilis". Lorsque l'on mélange sur une plaque de verre une microquantité de ce complexe avec une dose de sérum sanguin du patient, il s'opère une réaction d'agglutination, bien visible, qui dure environ 15 minutes.

Les chercheurs notent que la méthode qu'ils ont élaborée possède une sensibilité de 95%, une spécificité, ou capacité de reconnaissance, sans faille (100%) et une stabilité élevée (30 jours).

Dans les projets des chercheurs de l'Université technique de Saint-Pétersbourg figure l'utilisation des propriétés antioxydantes des UDD pour traiter des affections dont le mécanisme de développement inclut la création de radicaux libres, à l'instar des affections cardio-vasculaires telles que le cancer ou la maladie d'Alzheimer. Les expériences conduites ont montré que les UDD prolongent considérablement la durée de vie des animaux de laboratoire présentant des tumeurs malignes telles que des carcinomes ou des sarcomes, et freinent le développement des tumeurs. Les chercheurs ont également découvert que l'efficacité du recours aux UDD augmente sensiblement si on les utilise en association avec des antioxydants naturels. Ainsi, avec des UDD mélangés à une certaine quantité d'extrait d'un certain champignon, le Cerrena unicolor, la durée de vie des animaux de laboratoire porteurs de carcinomes double par rapport aux animaux du groupe de contrôle. D'autres études sont en cours.

La présence humaine dans l'espace accélère la corrosion

Des chercheurs russes ont établi que les équipements de bord fabriqués en alliages d'aluminium se détérioraient plus rapidement durant les vols spatiaux habités, rapporte le site nkj.ru.

Les alliages d'aluminium font partie des matériaux de construction résistant le mieux à la corrosion. Pourtant, ils sont soumis eux aussi à la biocorrosion - la destruction électrochimique sous l'effet d'un milieu agressif qui résulte de l'activité vitale de différents microorganismes (bactéries et autres champignons). Les chercheurs de l'Institut des problèmes médico-biologiques (IPMB) de l'Académie des sciences russe avaient déjà démontré que même durant les vols de très longue durée (de l'ordre d'un an et demi), les bactéries et les champignons microscopiques sont "à l'aise" à bord des engins spatiaux, en dépit des rudes conditions y régnant. Et certains de ces organismes deviennent même résistants à plusieurs bactéricides.

Les vols spatiaux habités se caractérisent par un niveau élevé d'humidité et des rayonnements ultrasons. Les chercheurs de l'IPMB et de l'Institut central de recherche des constructions mécaniques (Tsniimash) ont étudié comment les ultrasons et une humidité relative influent sur la destruction des alliages d'aluminium à bord de la Station spatiale internationale (ISS). Pour ce faire, ils ont modifié l'humidité de l'air entre 60 et 90%, avec des vibrations ultrasonores de faible intensité (représentant une pression acoustique allant de 50 à 60 dB).

Au cours de leur activité vitale, les micromycètes qui vivent à la surface des équipements et de l'intérieur de l'ISS (Penicillium expansum, Aspergillus versicolor, Cladosporium cladosporioides, etc.) synthétisent différents acides organiques, et notamment de l'acide acétique, abaissant le pH du milieu ambiant, ce qui peut conduire à une corrosion notable de l'aluminium et de ses alliages. Combiné à un rayonnement ultrasons, ce milieu agressif peut provoquer l'apparition de micro-cavernes sur le métal.

Les chercheurs ont établi qu'à bord de l'ISS, une humidité élevée et un rayonnement ultrasons prolongé de faible intensité modifient la composition de la communauté de champignons, entraîne son développement et accélèrent la formation de micro-cavernes sur le métal, ce qui peut détériorer ses capacités de résistance. Ils ont élaboré, sur cette base, une méthode permettant de mettre en évidence précocement les conditions conduisant à la biocorrosion des constructions des stations spatiales. Ce phénomène pourrait s'avérer particulièrement préoccupant pour les vols spatiaux de longue durée, tels que ceux à destination de Mars.

En finir avec les stalactites sur les toits

La question de la lutte contre la formation de glace sur les toits et l'un de ses dangereux corollaires - la chute, parfois meurtrière, de stalactites sur les passants - se pose avec gravité dans un pays tel que la Russie, dont la majeure partie du territoire est soumise à un hiver long et rigoureux. Une nouvelle technique, reposant sur la diffusion d'ondes, pourrait rencontrer à ce titre un important succès, rapporte le site informnauka.ru.

Des spécialistes de l'Institut d'Etat d'océanographie dépendant du Rosguidromet (Service météorologique d'Etat) s'emploient à élaborer des techniques pour prévenir la formation de glace sur les toits (qu'il s'agisse de couches de glace ou de glaçons). De nombreux procédés ont été imaginés. Reste à déterminer lesquels sont les plus efficaces.

On peut, par exemple, utiliser des revêtements dits antigivre. Ce qui se fait assez rarement, en raison de l'absence de recommandations sur les revêtements les plus appropriés en fonction des ouvrages et des conditions climatiques. Selon les tests menés par les chercheurs du Rosguidromet, les couvertures de zinc enduites d'une pellicule de lavsan possèdent les meilleures propriétés. Elles diminuent sensiblement la force d'accrochage de la glace à la surface des toits et empêchent la formation de stalactites meurtrières.

A côté de ces méthodes de protection, que l'on peut qualifier de passives, les chercheurs du Rosguidromet proposent une méthode active.

Pour diminuer ou même prévenir la formation de glace sur les toits, on peut utiliser des vibrations. Pour "faire vibrer les toits", les chercheurs proposent d'utiliser un générateur électrique d'ondes élastiques, qui excitent les surfaces contenant une couche d'eau ou de glace. Les oscillations sont dirigées dans des directions aussi bien longitudinales que transversales. Les résultats des expériences ont montré que le tableau des limites des surfaces gelées reproduisait le tracé de la diffusion des ondes: au fur et à mesure que diminue l'amplitude des vibrations, la couche d'eau gelée augmente. A l'épicentre des oscillations, on ne trouve pratiquement pas de glace, et ce jusqu'à une limite critique dont la position dépend de la fréquence des ondes.

Une protection active diminue plus de quatre fois l'adhérence, ce qui constitue un résultat nettement supérieur à celui obtenu avec des revêtements antigivre. Les premières expériences ont montré, par ailleurs, que les dépenses d'énergie nécessaires pour assurer la protection active des toitures en milieu urbain ne représentent que quelques dizaines de watts par mètres carré, ce qui est nettement inférieur, par exemple, aux dépenses requises pour chauffer les toits.

Pour pouvoir formuler des recommandations concrètes concernant la répartition des vibrations sur les toits et le régime optimal de ces vibrations, il est indispensable de résoudre le problème de la propagation des ondes dans les milieux multicouches. C'est ce sur quoi travaillent actuellement les chercheurs du Rosguidromet, dont le procédé de protection des toits contre la formation de glace est déjà breveté.

source : Ria Novosti