Mars, serpents, robots et ADN Understand article

Author(s): Eleanor Hayes

Science in School est publiée par EIROforum, qui assure une collaboration entre organismes de recherche. Eleanor Hayes, Rédactrice en Chef de Science in School, passe en revue quelques unes des dernières nouvelles des membres d’EIROforum.

EIROforum

EIROforum, qui édite Science in School, constitue un partenariat entre huit organismes de recherche scientifique intergouvernementaux (EIRO). Comme le savent ceux qui lisent régulièrement Science in School, l’éventail des recherches effectuées dans ces organismes est très ouvert – allant de la biologie moléculaire à l’astronomie, de l’énergie de fusion aux sciences de l’espace. L’équipement est également très divers – incluant d’énormes accélérateurs de particules ; des faisceaux de neutrons ou de rayons X à haute énergie ; de grands télescopes ou la Station Spatiale Internationale.

Que ce soit individuellement ou dans le cadre d’EIROforum, les membres d’EIRO sont également impliqués dans de nombreuses activités de vulgarisation ou éducatives – à l’intention de scolaires, d’enseignants ou du grand public. Science in School est un exemple d’une activité conjointe d’EIROforum ; le présent article quelques unes des activités de vulgarisation et éducatives des EIRO.

Pour en savoir plus sur EIROforum, voir: www.eiroforum.org

CERN: scientifiques en herbe

Avec l’aide du CEN, quelques 700 élèves suisses de fin d’école primaire de la zone de Genève mettront la méthode scientifique à l’œuvre par eux-mêmes cette année. Le 26 Janvier 2011, 30 instituteurs locaux se sont rencontrés sur le site de l’expérience LHCb (Large Hadron Collider beauty : expérience sur le ‘quark beauté’ de coexistence matière antimatière) pour le lancement du projet ‘Dans la peau d’un chercheur’, une activité conjointe du CERN, de PhysiScope (Université de Genève) et des académies du Pays de Gex et du Canton de Genève.

De Février à Juin 2011, des enfants âgés de 9 à 12 ans réaliseront leurs propres recherches pour essayer de découvrir ce qu’il y a à l’intérieur d’une boîte mystérieuse, tout comme les scientifiques du CERN tentent de détecter des particules invisibles à l’œil nu.

Image reproduite avec
l’aimable autorisation de CERN

Les élèves commenceront par concevoir, étudier et réaliser des expériences, après quoi ils pourront comparer leurs idées et poser des questions aux scientifiques du CERN via le site Web du projet. En Avril et Mai, ils iront même visualiser une expérience du CERN ou prendre part à une session de PhysiScope – une opportunité pour mettre les scientifiques sur le grill au sujet de leurs propres méthodes expérimentales. Enfin, les enfants feront un exposé de leurs propres travaux tout comme le font des scientifiques dans le monde réel.

Pour plus d’informations, visiter le site Web: www.cern.ch/danslapeaudunchercheur

Pour davantage d’idées sur des leçons au sujet de boîtes noires, voir: www.scienceinschool.org/advent2010/day1

Pour une liste des articles de Science in School traitant du CERN, voir : www.cern.ch

EFDA-JET (Accord Européen pour le Développement de la Fusion – Joint European Torus): l’énergie de fusion à l’usage des scolaires

La fusion attire fortement les scolaires de tous âges – le concept de l’atome, le soleil et les énergies propres ont autant de résonance auprès des enfants de 5 ans que des élèves de terminale. Satisfaire cet éventail d’intérêts a conduit le groupe de communication de Culham, Royaume Uni, à développer différents outils : visites sur site et discussions hors site pour les adolescents et des visites de scolaires au ‘Sun Dome’ – une sorte de planétarium mobile – pour éveiller l’intérêt des enfants plus jeunes.

Bras articulé à l’intérieur du
réacteur à fusion JET
Image reproduite avec
l’aimable autorisation
d’EFDA-JET

Les visites de l’EFDA-JET sont très populaires. Quelques 1500 scolaires l’ont visité en 2010, et il y a tant d’établissements à vouloir le visiter (et revisiter) que les réservations se font aujourd’hui pour 2012. Les 18 derniers mois, les classes en visite ont eu l’attrait additionnel de pouvoir jeter un coup d’œil sur le véritable réacteur à fusion (le JET) qui est en cours de remise à neuf. Lorsqu’il est opérationnel, l’accès au réacteur est évidemment interdit pour des raisons de sécurité. Même alors, cependant, les visiteurs peuvent voir une maquette à l’échelle ; celle-ci montre l’intérieur du réacteur et les bras articulés qui effectuent la majeure partie du travail à l’intérieur (voir image de gauche).

Le responsable des liens avec le monde de l’éducation, Jo SILVA, se réjouit de ce que tant de scolaires soient en train de se familiariser avec la fusion : « Il est fantastique de voir cet enthousiasme dont nous espérons qu’il se traduira par une nouvelle génération de scientifiques et de personnes bien informées ».

Pour en savoir plus sur EFDA-JET, voir: www.jet.efda.org

EMBL: la première conference annuelle pour scolaires

Le 10 Décembre 2010, le Pr Jan Korbel s’est adressé à 150 scolaires et à leurs enseignants au Laboratoire Européen de Biologie Moléculaire (EMBL) à Heidelberg, Allemagne. Plusieurs centaines d’autres regardèrent en direct sur l’Internet dans des classes à travers l’Europe. Jan décrivit, dans la première d’une série de Conférences annuelles sur site à l’EMBL, les avancées récemment réalisées dans la technologie de séquençage de l’ADN et l’analyse du génome humain, ainsi que les implications possibles de ces avancées sur la recherche médicale – en particulier pour la recherche sur le cancer. Des questions fusèrent tant de la salle de conférence que des salles de classe via Skype.

Image reproduite avec
l’aimable autorisation de
André-Pierre Olivier and Jan
Korbel

« Nous avons l’obligation en tant que scientifiques d’expliquer nos recherché au grand public, en y incluant évidemment le public jeune encore indécis au sujet du choix d’une carrière », dit Jan. Philipp Gebhardt, responsable des problèmes d’éducation au Laboratoire Européen d’Apprentissage aux Sciences de la Vie, le service éducatif de l’EMBL, qui organisa la conférence, souligne la valeur des sciences de la communication en tel cas : « Il y a un aspect social important dans tout ceci. De nombreuses personnes de différents pays écoutent la même conférence en même temps et posent des questions directement au conférencier. Ceci la rend accessible à chacun ».

La conférence est disponible telle qu’on a pu l’entendre et la visualiser ci-après : www.embl.org/ells/insightlectures

Pour en savoir davantage sur l’EMBL, voir: www.embl.org

ESA: marcher sur ‘Mars’

Les premiers humains ont posé le pied sur ‘Mars’! Le 14 Février 2011, l’Italien Diego Urbina, le Russe Alexandr Smoleevskiy et le Chinois Wang Yue ont fait leurs premiers pas sur la surface simulée de Mars. Le terrain de 60m2, conçu pour ressembler au cratère Gusev de la Planète Rouge, est abrité par l’Institut des Problèmes Biomédicaux de Moscou, Russie, un étage au dessus des modules cylindriques servant de logement à l’équipage.

Diego Urbina et Alexandr
Smoleevskiy pendant leur
déambulation martienne
simulée
Image reproduite avec
l’aimable autorisation de ESA /
IPMB

« En regardant aujourd’hui ce paysage rouge, je peux imaginer combien il sera gratifiant d’être le premier être humain à fouler le sol martien », a déclaré Diego au début de cette ‘déambulation martienne’ de trois heures avec Alexandr.

Ce fut le moment fort du premier vol simulé en durée réelle vers Mars, le projet international Mars 500 auquel participe de manière approfondie l’Agence Spatiale Européenne (ESA). Pendant plus de huit mois, Diego, Alexandr et Yue plus trois collègues ont été isolés dans un ‘vol vers Mars’ virtuel

Une fois leur vaisseau spatial arrive sur ‘orbite’ autour de Mars, Diego, Alexandr et Yue entrèrent dans le module d’atterrissage le 8 Février 2011 pour ‘atterrir’ SUR Mars quatre jours plus tard. Après trois déambulations martiennes, ils retournèrent vers leurs vaisseau le 24 Février, et rejoignirent leurs collègues qui avaient continué à tourner en orbite autour de Mars.

Enfin, la partie la plus difficile de cette étude de comportement lors de vols prolongés débuta le 1er Mars 2011 : un autre vol de huit mois d’une ‘croisière interplanétaire’ monotone pour le retour sur Terre. A part cette opportunité, les astronautes n’auront pas d’autre possibilité d’envisager un voyage vers Mars.

Pour voir une vidéo sur la première déambulation martienne de l’équipage, voir : www.esa.int/SPECIALS/Mars500/SEMRCFOT1KG_0.html

Pour plus d’informations sur le projet Mars500, incluant un ensemble d’informations téléchargeables, les journaux écrits et vidéo de l’équipage, et bien davantage, voir: www.esa.int/SPECIALS/Mars500

L’équipage répondra même à vos questions directement sur E-mail (mars500crew@esa.int). Faites-les courtes et pensez-y soigneusement – seules les meilleures questions lui seront transmises par le ‘contrôle de la mission’.

Pour découvrir comment les scientifiques envisagent la façon de rendre Mars habitable à l’espèce humaine, voir :

Marinova M (2008) La vie sur Mars: terraformer la Planète Rouge. Science in School 8: 21-24. www.scienceinschool.org/2008/issue8/terraforming/french

Pour en savoir plus sur l’Agence Spatiale Européenne, voir : www.esa.int

ESO: Première analyse de l’atmosphère d’une exoplanète

L’atmosphère entourant une exo planète de type terrestre a été analysée pour la première fois à l’aide du Très Grand Télescope de l’Observatoire Austral Européen. Cette planète, connue sous le nom, de GJ 1214b a 6.5 fois la masse de la Terre et a été étudiée alors qu’elle passait devant son étoile mère et qu’une partie de la lumière de l’étoile passait à travers l’atmosphère de la planète. Nous savons aujourd’hui que l’atmosphère est surtout composée d’eau sous forme de vapeur ou surmontée par d’épais nuages ou brouillards.

GJ 1214b se trouve à environ 40 années-lumière de la Terre dans la constellation d’Ophiocus (le Serpentaire), et sa nature planétaire a été confirmée en 2009, également grâce à l’utilisation des télescopes d e l’ESO.

Vue d’artiste de l’exo planète
de type terrestre en orbite
autour de l’étoile GJ 1214. La
planète apparaît sous forme
d’un large croissant sur le
devant avec son étoile rouge
dans le fond
Image reproduite avec
l’aimable autorisation de ESO /
L Calçada

Pour en savoir davantage, voir le communiqué de presse (www.eso.org/public/news/eso1047) et l’article :

Bean JL (2010) A ground-based transmission spectrum of the super-Earth exoplanet GJ 1214b. Nature 468: 669–672. doi: 10.1038/nature09596

Téléchargez gratuitement l’article ici, ou souscrivez aujourd’hui même à Nature : www.nature.com/subscribe

Pour en apprendre davantage sur la recherche d’exo planètes de type terrestre, voir:

Jørgensen UG (2006) Y a-t-il des planètes semblables à la Terre en orbite autour d’autres étoiles que le Soleil? Science in School 2: 11-16. www.scienceinschool.org/2006/issue2/exoplanet/french

Fridlund M (2009) The CoRoT satellite: the search for Earth-like planets. Science in School 13: 15-18. www.scienceinschool.org/2009/issue13/corot

Pour en apprendre davantage sur la recherche d’exo planètes de type terrestre, voir: www.eso.org/public/products/presskits/exoplanets

Pour plus d’informations sur l’ESO, voir: www.eso.org

ESRF: Apporter un éclaircissement sur l’évolution des serpents

Si vous demandez à quelqu’un de décrire ce qui caractérise un serpent, il est probable que l’une des réponses sera ‘l’absence de jambes’. Nous savons que ce ne fut pas toujours le cas – les ancêtres des serpents ressemblaient probablement aux lézards modernes, mais ils ont perdu leurs jambes au cours des âges. Comment cela s’est-il produit ?

Des scientifiques de l’Installation Européenne de Rayonnement Synchrotron (ESRF) aident à résoudre ce mystère en utilisant une technologie novatrice d’imagerie par Rayons X pour examiner un serpent fossile, Eupodophis descouensi, qui vivait il y a 95 millions d’années au Liban, et qui dispose de deux petits membres sur le pelvis.

Détail du fossile de
Eupodophis descouensi, avec
un doigt pointant de la jambe
Image reproduite avec
l’aimable autorisation de
Chantal Argoud / ESRF

Pour en savoir davantage, voir le dossier de presse (www.esrf.eu/news/general/Snake-with-leg) et l’article (disponible gratuitement) :

Houssaye A et al. (2011) Three-dimensional pelvis and limb anatomy of the Cenomanian hind-limbed snake Eupodophis descouensi (Squamata, Ophidia) revealed by synchrotron-radiation computed laminography. Journal of Vertebrate Paleontology 31(1): 2-7. doi: 10.1080/02724634.2011.539650

Pour une liste des articles en relation avec l’ESRF dans Science in School, voir : www.esrf.eu

European XFEL: un nouveau membre d’EIROforum

Les sept membres fondateurs d’EIROforum ont été rejoints en Novembre 2010 par un nouveau partenaire : La « European X-ray Free-Electron Laser Facility (XFEL) », basée à Hambourg, Allemagne. Tout comme les autres membres de EIROforum, l’European XFEL est un organisme de recherche intergouvernemental (EIRO) financé par ses Etats membres.

Montage du bâtiment
principal de l’European XFEL
avec le hall
d’expérimentation souterrain
Image reproduite avec
l’aimable autorisation de
l’European XFEL

L’installation produira des éclairs de rayons X ultra fugaces qui permettront aux scientifiques de dresser la carte des détails de virus à l’échelle atomique, de déchiffrer la composition moléculaire des cellules, de prendre des images tridimensionnelles du monde des nano dimensions, de filmer des réactions chimiques et d’étudier des processus tels que ceux qui se produisent au cœur des plantes. L’European XFEL est actuellement en construction, et les premiers faisceaux de rayons X devraient être produits en 2014.

En tant que member d’EIROforum, l’European XFEL contribuera non seulement au financement, mais aussi à l’organisation et au contenu de Science in School. L’équipe éditoriale s prépare à accueillir un nouveau membre dans son équipe rédactionnelle ainsi que des articles sur les travaux de l’European XFEL.

Pour en savoir plus sur l’European XFEL, voir : www.xfel.eu

ILL: la soie et ses surprises

La soie a été une matière première de grande valeur pendant environ cinq mille ans, prisée pour sa beauté, sa légèreté et sa solidité. Pendant trois mille ans, les Chinois ont réussi à conserver le monopole du lucratif commerce de la soie en gardant le secret sur sa production. Le secret a cependant finalement été percé : la soie est produite par une larve de bombyx du mûrier également connue sous le nom de ver à soie.

Même aujourd’hui, la soie continue à nous fasciner. Par exemple, comment s’assemblent les fibres de soie à partir des précurseurs protéiniques à l’intérieur du ver à soie? Une étude récente menée à l’Institut Laue-Langevin a utilisé des faisceaux de neutrons pour révéler certaines propriétés inattendues des protéines de soie.

Un ver à soie: larve de ´
papillon de nuit domestiquée
Image reproduite avec
l’aimable autorisation de
arlindo71 / iStockphoto

Les protéines sont habituellement stables à une concentration d’à peu près 1 mg/ml, et ne commencent à s’agréger qu’à une concentration d’environ 5 à 10 mg/ml. . Les précurseurs protéiniques de la soie se comportent toutefois très différemment. Leur concentration à l’intérieur du ver à soie peut atteindre jusqu’à 400 mg/ml, les protéines restant pourtant en solution. Lorsque la concentration chute, les protéines commencent à se déployer et à se dilater, en finissant par se prendre en masse. Dans les conditions de laboratoire, l’effet ressemble plutôt à la création d’une balle pâteuse s’effilochant en une masse liée de manière désordonnée, mais, à l’intérieur du ver à soie, l’ordre règne : l’insecte contrôle le processus, filant les protéines en filaments de soie hautement ordonnés. Ces résultats constituent un pas décisif vers la compréhension des extraordinaires propriétés des soies et sur la manière de les synthétiser et de développer des matériaux nouveaux.

Pour en apprendre davantage, voir le dossier de presse sur le site Internet de nouvelles de l’ILL (www.ill.eu/nc/quick-links/news) ou utiliser le lien direct : http://tinyurl.com/658slrp

Voir également l’article:

Greving I et al. (2010) Small angle neutron scattering of native and reconstituted silk fibroin. Soft Matter 6: 4389-4395. doi: 10.1039/C0SM00108B

Pour prendre connaissance des recherches antérieures de l’ILL sur les fils tissés par les araignées, voir:

Cicognani G, Capellas M (2007) Silken, stretchy and stronger than steel! Science in School 4: 15-17. www.scienceinschool.org/2007/issue4/spidersilk

Pour prendre connaissance des recherches antérieures de l’ILL sur les fils tissés par les araignées, voir: www.ill.eu