La Commission européenne doit annoncer des mesures d’urgence aujourd’hui suite à la découverte de deux foyers de grippe aviaire ce weekend. Des poulets d’un élevage à Hekendorp, au centre de Pays-Bas, et des canards d’une ferme du Yorkshire, dans le nord de l’Angleterre, sont touchés par un virus mortel pour les oiseaux d’élevage. Si la souche virale présente en Angleterre n’es pas connue pour l’instant, les autorités néerlandaises affirment avoir détecté le virus H5N8, dont on sait qu’il peut se transmettre à l’homme. Sa première apparition en Europe date du 4 novembre dans une ferme du Nord-Est de l’Allemagne, quatre ans après sa première identification en Chine.

Sans attendre les dispositions de la Commission, les Pays-Bas ont décidé d’interdire tout transport de volaille pendant 72 heures, et d’abattre les 150 000 poulets de la zone à risque. Pour ce faire, du gaz carbonique est employé afin d’asphyxier les animaux, une méthode considérée à la fois hygiénique pour l’homme et peu douloureuse pour les animaux. En Angleterre, les autorités ont ordonné l’abattage de 6000 canards et démarré une enquête dans une zone de restriction de 10 kilomètres autour de la ferme affectée, afin d’identifier la source de contamination.

La nouvelle souche de grippe aviaire est-elle dangereuse pour l’homme ?

Le virus H5N8 a déjà durement frappé plusieurs pays asiatiques depuis 2010. Toutefois, les risques se bornent surtout aux oiseaux, chez qui la maladie est très infectieuse, alors qu’elle n’est pas très dangereuse pour l’homme. Seules les personnes en contact étroit avec les animaux contaminés (éleveurs, bouchers…) s’exposent à la grippe aviaire, qu’elles ne peuvent pas transmettre à une autre personne. Quant aux effets sur la chaîne alimentaire, il n’existe pas de danger réel pour les consommateurs. Même si de la viande ou des œufs venaient à échapper aux contrôles, leur cuisson suffirait à détruire le virus.

Néanmoins, cette nouvelle épidémie est prise au sérieux vus les antécédents funestes connus avec d’autres souches de grippe aviaire plus virulentes. Au premier chef, le virus H5N1, apparu en 1997. Doté de la capacité d’infecter plusieurs organes en plus du système respiratoire (neurones, glandes surrénales, intestin…), il tue 50 % des personnes qu’il contamine. Plus de 400 personnes sont décédées lors de son déferlement en Asie du Sud-Est débuté en 2004.

Plus récemment, l’an dernier, une nouvelle souche mortelle pour l’homme s’est manifestée à Shanghai, tuant près de 170 personnes. Baptisée H7N9, son évolution est suivie de près par l’Organisation mondiale de la santé (OMS).

Le risque de pandémie dépend de la capacité du virus à se transmettre d’homme à homme

Car le pire pourrait arriver : d’après les estimations de l’OMS, le potentiel destructeur de la grippe aviaire est très grand. Une souche très dangereuse pourrait faire cent millions de morts en un an et demi, si elle venait à se déclarer. Ce serait alors la pandémie, à l’instar de la grippe espagnole qui se répandit sur les cinq continents durant l’hiver 1918, contaminant un milliard de personnes. A une condition cependant : que le virus acquière la capacité de se transmettre d’homme à homme.

 

Pour cela, le virus de la grippe aviaire doit entrer en contact avec un virus de la grippe humaine (voir infographie ci-dessus), et recombiner son matériel génétique avec celui-ci… ce qui peut se produire dans une cellule d’organisme infecté par les deux virus à la fois. Cet organisme peut tout aussi bien être une personne, ou bien un autre animal vulnérable à ces deux virus, comme le porc. C’est pour cela que les élevages intensifs sont particulièrement surveillés par les épidémiologistes, étant des foyers potentiels où cette mutation pourrait avoir lieu.

Fiorenza Gracci

> Lire aussi dans les Grandes Archives de S&V :

• Grippe aviaire : au cœur du chaos indonésien – S&V n°1074. Avec ses marchés de volailles vivantes et son extrême densité de population, l’Indonésie est une bombe virale pour l’épidémie de grippe aviaire H5N1 qui sévit en 2007.

• H5N1 : pourquoi une telle virulence ? – S&V n°1063. Alors que l’épidémie de H5N1 se répand de par le monde, les généticiens comparent les centaines de souches de virus existantes, pour comprendre : qu’est-ce qui confère à certaines un pouvoir meurtrier que d’autres n’ont pas ?

• Grippe aviaire : six raisons de craindre le pire – S&V n°1049. Jamais comme avec le H5N1 on a été aussi proches de réunir toutes les conditions pour une pandémie. Les voici.

 

 

 

Des physiciens du Massachussetts Institute of Technology, le célèbre M.I.T, ont conçu une horloge atomique de la taille d’un Rubik’s Cube – de quoi rendre fou le lapin d’Alice au pays des merveilles. Habituellement abonnées aux tailles « placard », ces horloges peu connues du public sont omniprésentes dans les sociétés industrielles, quasiment dans toutes les activités quotidiennes, du fait qu’elles sont indispensables au bon fonctionnement d’Internet et du GPS – outre ses applications dans la recherche scientifique, particulièrement en astronomie. La solution trouvée par les chercheurs, publiée dans la revue Physical Review A le 10 novembre pourrait servir pour des application particulières, notamment à bord des satellites.

Les horloges atomiques sont des dispositifs complexes utilisant des technologies de pointe mais ils ont pourtant un rôle très simple : égrener les secondes de la manière la plus régulière, avec une précision supérieure à 10 puissance 10 par jour, soit une erreur correspondant à moins de 1 seconde tous les dix milliards de jours ou encore une dérive inférieure à 1 seconde tous les 30 millions d’années. Autrement dit : entre deux horloges atomiques situées n’importe où dans le monde, le flux temporel sera mesuré de la même manière, avec une dérive infime. C’est à ce prix que les systèmes informatiques peuvent synchroniser leurs milliards de communications quasiment simultanées à travers la Toile mondiale sans boguer : sachant que  les microprocesseurs traitent les informations à des vitesses du GHz ou plus, soit un milliard de fois par seconde, et qu’une mauvaise coordination entre les différentes informations entrant dans les puces ou circulant dans les tuyaux peut faire « planter » les systèmes, on comprend qu’il faille éviter que chacun suive une mesure du temps différente. D’où la nécessité de se référer à un étalon-temps le plus régulier et stable possible.

Aujourd’hui on dénombre quelque 350 modèles d’horloge atomique dans le monde

Le même type d’exigence s’applique au système GPS, régit par des satellites qui doivent demeurer parfaitement synchrones : il s’appuie sur le flux temporel mesuré par des horloges atomiques montées à l’intérieur des satellites. C’est la seule manière d’indiquer la position exacte à chaque être humain ou système automatique (des avions par exemple) partout où il se trouve sur le Globe. Hélas, les horloges atomiques sont grosses et lourdes (et chères), ce qui n’aide pas leur multiplication dans le monde ni leur satellisation : il y en a aujourd’hui dans le monde environ 350. D’où l’intérêt suscité par l’invention des chercheurs du MIT.

De fait, aujourd’hui la seconde est déterminée en fonction des horloges atomiques selon une définition un peu absconse du Bureau international des poids et mesures (BIPM) datant de 1956 : « la seconde est la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les niveaux hyperfins F=3 et F=4 de l’état fondamental ⁶S_½ de l’atome de césium 133 ». Autrement dit, quand on prend un atome de césium 133, qu’on l’irradie par des ondes électromagnétiques à une fréquence bien déterminée de sorte à le faire passer d’une état d’énergie basse (F = 3) à un état plus énergétique F = 4, celui-ci réémet l’énergie absorbée en exactement 1 seconde divisée par 9 192 631 770 , ou encore : il faut 9 192 631 770  de ces transitions pour faire une seconde. A la base de cette convention, on s’est assuré que cette mesure correspondait au plus près de la seconde « classique » basée sur le déplacement du Soleil dans la voûte (ou plutôt sur le double mouvement de rotation de la Terre sur elle-même et de révolution autour du Soleil).

Le problème est que pour provoquer en continu des milliards de transitions dans des atomes de césium 133 afin d’émettre un « bip » à chaque 9 192 631 770 transitions successives, il faut un gros appareillage, notamment pour refroidir les atomes tout prêt du zéro absolu (- 273,15 °C) pour les éjecter sous forme d’une fontaine (« fontaine atomique ») : là les atomes refroidis circulent avec suffisamment de lenteur pour qu’un faisceau de micro-ondes puisse les exciter à la bonne fréquence (quelque 10 GHz) c’est-à-dire les faire osciller entre les deux états d’énergie F = 4 et F = 3. Enfin, il faut comptabiliser les oscillations. Mais tout cela prend de la place…

Les chercheurs proposent alors de remplacer le faisceau de micro-ondes, très larges, par des faisceaux laser, bien plus faciles à focaliser spatialement et à contrôler. Une idée déjà connue… mais qui se heurtait à des effets secondaires rendant les mesures peu stables. Dans leur dispositif, ils montre comment réduire ces effets (de nature quantique) en modulant intelligemment le faisceau. A l’arrivée : une horloge atomique entrant dans une boîte d’une dizaine de cm de coté, et pouvant garder sa précision non pas durant des milliards d’années mais assez pour être utilisés dans les satellites et autres dispositifs numériques. Une solution qui ne remplacerait pas les horloges atomiques classiques, mais qui pourrait servir de substitut dans les cas où l’encombrement ou le poids sont problématiques, notamment à bord des satellites GPS.

Román Ikonicoff

 > Lire également dans les Grandes Archives de Science & Vie :

• La mesure du temps : jusqu’ou ? – S&V n°1038 – 2004 – Depuis l’invention du cadran solaire voici 5000 ans, nous avons fait du chemin : aujourd’hui il est possible de mesurer des intervalles de temps de l’ordre de 10 puissance -15 seconde. Mais cela confronte les chercheurs à des problèmes théoriques.

• Horloge atomique optique : beaucoup plus précise  - S&V n°1030 – 2003 – Depuis la première horloge atomique entrée en fonction, en 1956, de nombreux chercheurs tentent d’en affiner la précision. L’optique est une des voies explorées.

• Le temps va-t-il s’arrêter dans 3,5 milliards d’années ? – S&V n°1122 – 2011 – Le temps est le paramètre le plus énigmatique de la physique, et depuis que les théories de la Relativité générale et de la Mécanique quantique ont fait irruption au début du 20e siècle, certains modèles prédisent l’arrêt du flux temporel. Les chercheurs en physique théorique s’interrogent.

 

Philae s’est éteint cette nuit vers 2 heures du matin. Mais il a finalisé in extremis sa première mission sur la comète 67P/Tchourioumov-Guérassimenko : le forage du sol, et l’analyse et l’envoi des résultats à la Terre via l’antenne-relai de la sonde Rosetta. Dans un dernier souffle et malgré des conditions adverses, il a même réussi, piloté depuis la Terre, à réorienter ses panneaux solaires afin d’optimiser la captation d’énergie. Il y a donc l’espoir de pouvoir le rallumer dans quelques mois, quand la comète se sera rapproché du Soleil, peut-être l’été prochain. Ainsi s’achève donc la saison 1 de ce reality-show cosmique, riche en rebonds (au sens propre du terme), drames et péripéties, avec un « happy end » inespéré.

Et si la préparation a duré plus de 10 ans (le projet Rosetta-Philae est né en 1993), c’est en réalité l’aboutissement d’une aventure commencée avec le survol de la comète de Halley en 1986. A l’époque, c’est la comète qui était venue à nous : une dizaine de sondes étaient montées à sa rencontre (Suisei, Sakigake, Vega 1, Giotto, etc.), initiant du même coup l’histoire de la conquête de ces petits corps du Système solaire. En 28 ans donc, en omettant le cas de Halley, 5 sondes ont préparé le terrain à Rosetta et Philae : Galileo, Near, Hayabusa, Deep Impact et Stardust. Chacune a relevé un défi et apporté son lot d’informations aux astronomes, physiciens et ingénieurs pour affiner aussi bien les connaissances sur ces corps célestes que les techniques spatiales d’approche…

Les sondes qui ont préparé la mission de Rosetta et Philae sur la comète Tchoury

1- La sonde Galileo (Nasa) est la première à photographier de près un astéroïde, 951 Gaspra, le 29 octobre 1991. La sonde, de passage vers Jupiter, effectue 57 photographies à 1,600 km de distance de ce corps allongé de 19 km de long sur 12 de large et 11 d’épaisseur résidant dans le bord intérieur de la Ceinture d’astéroïdes.

 

Credits : NASA

2- NEAR Shoemaker (Nasa) est la première à se poser sur un astéroïde, Eros, bien que cela n’ait pas été prévu au lancement de la sonde : elle survit à l’atterrissage le 12 février 2001, et reste opérationnelle jusqu’au 28 février.

 Credits : NASA

3- La sonde Stardust (Nasa) est la première à ramener sur Terre des échantillons d’une comète : le 24 janvier 2004 elle traverse la queue de la comète 81P/Wild (à 236 km de son noyau) et en collecte des milliers de particules, puis elle se pose sur Terre avec son chargement en janvier 2006.

Credits : NASA

4- En juillet 2005, la sonde Deep Impact (Nasa) lance un projectile de 372 kg sur la comète Temple 1 afin d’éjecter de la matière des couches internes du corps, qu’elle analyse avec ses capteurs.

Credits : NASA

5- Le Japon réussit le défi de poser sa sonde Hayabusa sur l’astéroïde Itokawa, le 19 décembre 2005, d’y prélever des échantillons, de la faire redécoller puis rentrer sur Terre (en juin 2010) avec ses échantillons.

 Credits : ISAS/JAXA

Toutes ces missions ont préparé l’exploit de Rosetta et de Philae. Et ce n’est là qu’un début. Certains astronomes caressent déjà l’idée d’apprivoiser ces corps pour en faire une ressource minière… Mais ce n’est pas pour tout de suite.

Román Ikonicoff

> Lire également dans les Grandes Archives de Science & Vie :

• Galileo : la première à avoir survolé un astéroïde – S&V n°991 – 2000
  

• Near : la première à s’être posée sur un astéroïde – S&V n°1003 – 2001

Deep impact : la première à s’être  écrasée sur une comète - S&V n°1054 – 2005

 

•  Stardust : la première à ramener des poussières de comète sur Terre – S&V n°1089 – 2008

•  Hayabusa : la première à savoir ramené des échantillons d’astéroïdes sur Terre -S&V n°113 – 2010

 

Des physiciens du Massachussetts Institute of Technology, le célèbre M.I.T, ont conçu une horloge atomique de la taille d’un Rubik’s Cube – de quoi rendre fou le lapin d’Alice au pays des merveilles. Habituellement abonnées aux tailles « placard », ces horloges peu connues du public sont omniprésentes dans les sociétés industrielles, quasiment dans toutes les activités quotidiennes, du fait qu’elles sont indispensables au bon fonctionnement d’Internet et du GPS – outre ses applications dans la recherche scientifique, particulièrement en astronomie. La solution trouvée par les chercheurs, publiée dans la revue Physical Review A le 10 novembre pourrait servir pour des application particulières, notamment à bord des satellites.

Les horloges atomiques sont des dispositifs complexes utilisant des technologies de pointe mais ils ont pourtant un rôle très simple : égrener les secondes de la manière la plus régulière, avec une précision supérieure à 10 puissance 10 par jour, soit une erreur correspondant à moins de 1 seconde tous les dix milliards de jours ou encore une dérive inférieure à 1 seconde tous les 30 millions d’années. Autrement dit : entre deux horloges atomiques situées n’importe où dans le monde, le flux temporel sera mesuré de la même manière, avec une dérive infime. C’est à ce prix que les systèmes informatiques peuvent synchroniser leurs milliards de communications quasiment simultanées à travers la Toile mondiale sans boguer : sachant que  les microprocesseurs traitent les informations à des vitesses du GHz ou plus, soit un milliard de fois par seconde, et qu’une mauvaise coordination entre les différentes informations entrant dans les puces ou circulant dans les tuyaux peut faire « planter » les systèmes, on comprend qu’il faille éviter que chacun suive une mesure du temps différente. D’où la nécessité de se référer à un étalon-temps le plus régulier et stable possible.

Aujourd’hui on dénombre quelque 350 modèles d’horloge atomique dans le monde

Le même type d’exigence s’applique au système GPS, régit par des satellites qui doivent demeurer parfaitement synchrones : il s’appuie sur le flux temporel mesuré par des horloges atomiques montées à l’intérieur des satellites. C’est la seule manière d’indiquer la position exacte à chaque être humain ou système automatique (des avions par exemple) partout où il se trouve sur le Globe. Hélas, les horloges atomiques sont grosses et lourdes (et chères), ce qui n’aide pas leur multiplication dans le monde ni leur satellisation : il y en a aujourd’hui dans le monde environ 350. D’où l’intérêt suscité par l’invention des chercheurs du MIT.

De fait, aujourd’hui la seconde est déterminée en fonction des horloges atomiques selon une définition un peu absconse du Bureau international des poids et mesures (BIPM) datant de 1956 : « la seconde est la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les niveaux hyperfins F=3 et F=4 de l’état fondamental ⁶S_½ de l’atome de césium 133 ». Autrement dit, quand on prend un atome de césium 133, qu’on l’irradie par des ondes électromagnétiques à une fréquence bien déterminée de sorte à le faire passer d’une état d’énergie basse (F = 3) à un état plus énergétique F = 4, celui-ci réémet l’énergie absorbée en exactement 1 seconde divisée par 9 192 631 770 , ou encore : il faut 9 192 631 770  de ces transitions pour faire une seconde. A la base de cette convention, on s’est assuré que cette mesure correspondait au plus près de la seconde « classique » basée sur le déplacement du Soleil dans la voûte (ou plutôt sur le double mouvement de rotation de la Terre sur elle-même et de révolution autour du Soleil).

Le problème est que pour provoquer en continu des milliards de transitions dans des atomes de césium 133 afin d’émettre un « bip » à chaque 9 192 631 770 transitions successives, il faut un gros appareillage, notamment pour refroidir les atomes tout prêt du zéro absolu (- 273,15 °C) pour les éjecter sous forme d’une fontaine (« fontaine atomique ») : là les atomes refroidis circulent avec suffisamment de lenteur pour qu’un faisceau de micro-ondes puisse les exciter à la bonne fréquence (quelque 10 GHz) c’est-à-dire les faire osciller entre les deux états d’énergie F = 4 et F = 3. Enfin, il faut comptabiliser les oscillations. Mais tout cela prend de la place…

Les chercheurs proposent alors de remplacer le faisceau de micro-ondes, très larges, par des faisceaux laser, bien plus faciles à focaliser spatialement et à contrôler. Une idée déjà connue… mais qui se heurtait à des effets secondaires rendant les mesures peu stables. Dans leur dispositif, ils montre comment réduire ces effets (de nature quantique) en modulant intelligemment le faisceau. A l’arrivée : une horloge atomique entrant dans une boîte d’une dizaine de cm de coté, et pouvant garder sa précision non pas durant des milliards d’années mais assez pour être utilisés dans les satellites et autres dispositifs numériques. Une solution qui ne remplacerait pas les horloges atomiques classiques, mais qui pourrait servir de substitut dans les cas où l’encombrement ou le poids sont problématiques, notamment à bord des satellites GPS.

Román Ikonicoff

 > Lire également dans les Grandes Archives de Science & Vie :

• La mesure du temps : jusqu’ou ? – S&V n°1038 – 2004 – Depuis l’invention du cadran solaire voici 5000 ans, nous avons fait du chemin : aujourd’hui il est possible de mesurer des intervalles de temps de l’ordre de 10 puissance -15 seconde. Mais cela confronte les chercheurs à des problèmes théoriques.

• Horloge atomique optique : beaucoup plus précise  - S&V n°1030 – 2003 – Depuis la première horloge atomique entrée en fonction, en 1956, de nombreux chercheurs tentent d’en affiner la précision. L’optique est une des voies explorées.

• Le temps va-t-il s’arrêter dans 3,5 milliards d’années ? – S&V n°1122 – 2011 – Le temps est le paramètre le plus énigmatique de la physique, et depuis que les théories de la Relativité générale et de la Mécanique quantique ont fait irruption au début du 20e siècle, certains modèles prédisent l’arrêt du flux temporel. Les chercheurs en physique théorique s’interrogent.