Découvertes de l’année 2014, le palmarès de Science

Comme d’habitude, je consacre mon premier billet de l’année à un résumé des dix avancées scientifiques jugées les plus importantes de l’année par les éditeurs du journal Science (voir ici pour 2013 et 2012).

Avancée de l’année 2014: la sonde spatiale Rosetta

Vous avez sûrement déjà entendu parler de la sonde spatiale Rosetta et de son module Philae. L’atterrissage de Philae sur la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, le 12 Novembre, a été suivi par de nombreuses personnes en direct. Le module a ensuite entrepris son travail de collecte de données, tout en continuant à narrer ce qu’il voyait et faisait aux centaines de milliers de personnes qui le suivaient sur Twitter. Après 57h, trop peu de lumière solaire l’atteignant pour qu’il puisse recharger ses batteries, le module s’est endormi.

Bien que l’atterrissage de Philae sur la comète 67P soit en soi un succès important, ce que Science a choisi comme avancée de l’année 2014 est en fait tout l’ensemble de la mission Rosetta. En effet, aussi impressionnant qu’ait été l’atterrissage, l’essentiel du retour de la mission, en termes de données scientifiques, va venir du vaisseau-mère de Philae, la sonde spatiale Rosetta. Lancée en 2004, Rosetta a été progressivement alignée sur l’orbite de la comète 67P en tirant parti des champs gravitationnels de la Terre et de Mars. Elle a fini par rejoindre 67P en août 2014 et orbite la comète depuis, collectant des données.

L’avantage principal de Rosetta par rapport à des missions similaires est que la sonde spatiale va rester auprès de la comète et rassembler des données pendant de nombreux mois (pour comparaison, les missions précédentes de ce type n’étaient que des survols de quelques heures). En analysant les gaz présents dans la mince atmosphère de 67P (tels que de l’eau, du méthane, de l’hydrogène, ou encore des gaz plus rares comme le formaldéhyde) ainsi que les jets de gaz et de poussière émanant de sous la surface de la comète (au fur et à mesure que 67P se rapproche du soleil, ces dépôts commencent à se sublimer), Rosetta va fournir des indices permettant de mieux comprendre comment les comètes telles que 67P se sont formées il y a 4,5 milliards d’années. Connaître plus en détail la liste des éléments constituant les comètes présente également un intérêt particulier pour les scientifiques, car nombre d’entre eux pensent que les comètes ont pu contribuer à l’apparition de la vie sur Terre en apportant à celle-ci eau et autres molécules organiques.

Rosetta a d’ores et déjà livré un résultat important aux équipes de chercheurs à la tête de ses instruments de mesure: publiée le 10 décembre dans le journal Science, une analyse de l’eau présente dans la comète 67P révèle que le ratio d’hydrogène lourd (deutérium) sur hydrogène y est environ trois fois plus grand que dans l’eau terrestre, indiquant que 67P et autres comètes de la même famille (qui appartiennent à la ceinture de Kuiper) n’ont vraisemblablement pas contribué de manière significative à l’apport d’eau sur Terre.

Pour en savoir un peu plus sur le sujet, voici l’article et une vidéo de Science (en anglais).

Le reste du palmarès

– des robots qui apprennent à coopérer: un challenge important en robotique est d’améliorer la capacité des robots à sentir et interagir avec leur environnement et à répondre à des situations changeantes. En 2014, plusieurs équipes de recherche ont réussi à faire coopérer des robots pour accomplir des tâches simples. Par exemple, une équipe s’est inspirée du fonctionnement des colonies de termites pour programmer un groupe de robots afin qu’ils travaillent de concert à construire une structure simple.

– une idée plus précise de la transition évolutive menant des dinosaures aux oiseaux: utilisant des données issues de fossiles découverts sur ces deux dernières décennies, des biologistes de l’évolution ont analysé plusieurs espèces de dinosaures, anciens oiseaux et oiseaux actuels et ont ainsi construit un modèle plus précis de l’apparition progressive des caractéristiques et de la structure corporelle générale des oiseaux à partir de leurs ancêtres dinosaures.

– le sang source de jeunesse: plusieurs groupes de chercheurs ont montré en 2014 que le sang de jeunes souris pouvait aider la régénération musculaire chez des vieilles souris ou même améliorer la mémoire spatiale de souris vieillissantes. Un essai clinique de petite taille avec des patients atteints de la maladie d’Alzheimer est déjà en cours.

– des puces neuromorphiques: des ingénieurs ont développé des puces qui essaient d’imiter le fonctionnement du cerveau, dans le but d’améliorer la capacité des ordinateurs à intégrer simultanément de nombreuses informations et accomplir des taches complexes (telles que la vision).

– la datation d’art préhistorique présent dans des grottes de l’île de Sulawesi en Indonésie à il y a environ 35 000 à 40 000 ans: cette datation enlève le monopôle de l’art symbolique aux humains peuplant l’Europe à la même époque et suggère que la capacité d’expression symbolique des humains soit existait déjà chez les hommes modernes qui se sont dispersés hors d’Afrique il y a environ 60 000 ans, soit est apparue indépendamment dans les populations peuplant l’Europe et l’Asie.

– et: des méthodes pour produire des cellules-β pancréatiques produisant de l’insuline à partir de cellules souches embryonnaires et de cellules souches pluripotentes induites; la modification de la mémoire de souris en utilisant l’optogénétique; l’extension de l’alphabet génétique de 4 lettres (A, T, G et C) qui constitue l’ADN de tous les êtres vivants sur Terre à 6 lettres (A, T, G, C, X et Y) dans des bactéries cultivées en laboratoire; l’utilisation croissante des CubeSats, ces petites boîtes relativement peu coûteuses à fabriquer et à envoyer dans l’espace qui peuvent être utilisées pour observer la surface de la Terre (par exemple pour surveiller la déforestation ou encore suivre des changements dans le réseau de fleuves et rivières).

Pour en savoir plus, l’article de Science est ici (en anglais ; l’article contient en outre des liens pour en lire un peu plus sur chacune de ces avancées scientifiques).

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