La vie sur Mars, toujours plus près de la fiction


Si les bactéries ne peuvent survivre sur Mars alors trouvé un signe de vie serait impossible. J’ai l’impression que ça va, plus il est clair que Mars ne sera jamais colonisé
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La vie sur Mars, toujours plus près de la fiction

 

La planète Mars

La planète Mars Photo : iStock

Des chercheurs ont publié une étude peu encourageante pour ceux qui espèrent la découverte de vie bactérienne sur Mars. La surface de la planète rouge serait non seulement stérile, mais également hautement toxique pour les bactéries.

Un texte de Renaud Manuguerra-Gagné

Pour en arriver à cette conclusion. les chercheurs de l’Université d’Édimbourg, en Écosse, ont étudié des molécules oxydantes présentes dans le sol de Mars : les perchlorates. La présence de ces agents chimiques, toxiques pour les cellules et les bactéries, est confirmée depuis presque 10 ans par plusieurs sondes de la NASA.

Mais leur présence n’empêchait pas initialement la vie sur Mars; certaines bactéries terrestres sont capables d’y résister et même de les utiliser comme source d’énergie. Si des bactéries peuvent s’en servir sur Terre, pourquoi d’hypothétiques bactéries martiennes ne pourraient-elles pas en faire autant?

Protection contre les espèces invasives

En l’absence de bactéries martiennes connues, les chercheurs se sont tournés vers une bactérie nommée Bacillus subtilis. Présente partout dans l’environnement terrestre, elle possède plusieurs qualités qui pourraient lui permettre de survivre dans l’environnement martien.

Elle est très difficile à éliminer et on peut la répandre facilement sur les objets que l’on touche, y compris sur des engins spatiaux. La bactérie est capable de survivre aux radiations et aux températures extrêmes d’un voyage dans l’espace.

Mais ses propriétés font qu’elle présente un risque de contamination dès qu’on envoie un objet sur une autre planète. Ce risque est à ce point pris au sérieux que les ingénieurs de la NASA détruiront volontairement la sonde Cassini à la fin de sa mission autour de Saturne, en septembre prochain, pour éviter qu’elle contamine l’une de ses lunes abritant de l’eau.

L’importance du contexte

Les chercheurs ont donc observé comment Bacillus subtilis survit en présence de perchlorates. Des études avaient déjà montré que la bactérie était peu affectée par cette molécule dans les concentrations présentes dans le sol de Mars.

Toutefois, sur Mars, les bactéries seraient exposées à beaucoup de facteurs néfastes en même temps, dont de hautes radiations, de basses températures et l’absence d’oxygène.

En combinant le perchlorate aux mêmes doses de radiations UV qui bombardent la surface martienne, les chercheurs ont constaté que son potentiel antibactérien est décuplé. La molécule devient spontanément hautement réactive. Lorsque la bactérie Bacillus subtilis est soumise à cette nouvelle combinaison, c’est l’hécatombe. En quelques minutes, le taux de survie plonge à zéro.

Outre les perchlorates, il existe d’autres molécules toxiques dans le sol martien. Cela fait de sa surface un environnement incroyablement hostile aux bactéries et à la vie en général.

Cela ne veut pas dire qu’il n’y a plus d’espoir pour autant. Les chercheurs ont remarqué que l’effet toxique diminuait lorsqu’ils isolaient les perchlorates des rayons UV avec de la roche et du sable.

À plus d’un mètre sous terre, les propriétés bactéricides du perchlorate diminuent. Si jamais il y a eu de la vie dans le lointain passé de Mars, elle pourrait donc encore survivre sous terre.

Pour vérifier si la vie se trouve cachée dans le sol martien, il faudra attendre le lancement de la sonde de l’Agence spatiale européenne ExoMars, en 2020. Cette dernière sera équipée d’une foreuse capable de creuser à deux mètres sous terre.

Reste que les probabilités de découvrir des bactéries vivantes ont quand même beaucoup diminué à la suite de cette étude, publiée dans Scientific Reports.

http://ici.radio-canada.ca/

Se reproduire dans l’espace? Pas de problème pour les souris


On va finir par voir des extraterrestres s’ils réussissent à concevoir un bébé hors terre. Ils ont réussi avec des souris, mais ce n’est que le sperme qui a été émit aux radiations sur la Station spatiale internationale. Et malgré que l’ADN du sperme a été endommagé à cause des radiations, le sperme congelé puis fertilisé in vitro, les cellules ont pu s’auto réparer pour donner naissance à 73 bébés de plusieurs souris femelles. Est-ce un espoir pour une nouvelle colonie sur Mars ?
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Se reproduire dans l’espace? Pas de problème pour les souris

 

Les souriceaux de l'espace sont en parfaite santé.

Les souriceaux de l’espace sont en parfaite santé.   Photo : Université de Yamanashi/S. Wakayama

Des souriceaux en bonne santé sont nés à partir de sperme congelé et entreposé dans la Station spatiale internationale (SSI) pendant neuf mois. Des résultats qui représentent une bonne nouvelle pour les astronautes qui ont effectué de longs séjours dans l’avant-poste orbital et qui veulent devenir parents à leur retour.

Radio-Canada avec Agence France-Presse

Selon le scientifique japonais à l’origine de cette première expérience du genre sur des mammifères, ces résultats pourraient avoir des retombées importantes sur les « éventuelles » colonies humaines dans l’espace.

La dose quotidienne de radiations à bord de la SSI est environ cent fois plus grande que sur la Terre, ce qui représente une menace importante pour la reproduction de tout organisme. Le sperme de douze souris a séjourné 288 jours dans la station à moins 95 degrés Celsius entre août 2013 et mai 2014.

Le Pr Teruhiko Wakayama de l’Université de Yamanashi a également entreposé dans son laboratoire du sperme provenant des mêmes souris et à la même température de congélation durant ces neuf mois.

Quand les échantillons de sperme ont été rapportés de la SSI, lui et son équipe les ont examinés pour déterminer s’il y avait des signes d’altération de l’ADN résultant des radiations dans l’espace.

Comme ils le pensaient, le sperme exposé aux radiations de l’espace à la SSI avait davantage d’ADN fragmenté que celui qui est resté sur Terre.

Les cellules congelées ne pouvaient pas réparer ces dommages génétiques qui sont liés à des niveaux plus bas de fertilité.

Cependant, ce sperme a fertilisé des ovules in vitro implantés ensuite dans des souris femelles qui, trois semaines plus tard, ont donné naissance au total à 73 souriceaux en bonne santé.

Cette étude laisse à penser que les altérations subies par l’ADN du sperme dans l’espace ont été réparées après la fertilisation sans effets néfastes sur les souriceaux.

Ces résultats représentent donc une bonne nouvelle pour les astronautes qui ont effectué de longs séjours dans l’avant-poste orbital et qui veulent devenir parents à leur retour.

Il reste encore beaucoup à faire dans ce champ de recherche avant le départ des premiers explorateurs vers Mars, que la NASA prévoit dans les années 2030 au plus tôt.

Les auteurs de ces travaux publiés dans la revue PNAS pensent qu’il faudrait effectuer la même expérience avec du sperme d’autres espèces de mammifères, entreposé pendant de plus longues périodes dans l’espace.

Des études devraient aussi être réalisées dans l’espace plus lointain, bien au-delà de l’orbite terrestre, où les radiations sont beaucoup plus intenses.

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Les jardiniers de l’espace cultivent des plantes dans la Station spatiale internationale


Faire un jardin dans l’espace dans le but de nourrir les voyageurs de longue durée, comme ceux qui pourraient aller coloniser Mars. Il y a des problèmes à régler, car il n’est pas évident de cultiver les plantes à partir de la germination, la croissance et pour finir la récolte des graines.
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Les jardiniers de l’espace cultivent des plantes dans la Station spatiale internationale

 

Veggie

Veggie, la plante poussée dans l’ISS.

NASA

Sylvie Rouat

En apesanteur, les végétaux perdent leurs repères. Pourtant, bichonnées par les astronautes, des fleurs ont fleuri à bord de l’ISS.

Le 16 janvier 2016, l’astronaute américain Scott Kelly postait la photo de deux fleurs de zinnia ayant éclos au sein de l’unité Veggie, installée dans la Station spatiale internationale (ISS). Un geste poétique, mais pas seulement. Depuis soixante-dix ans, les scientifiques accumulent ainsi les expériences sur les cultures spatiales. Des tests essentiels pour préparer de futurs voyages au long cours, durant lesquels il faudra nourrir les astronautes et renouveler leur atmosphère. Dès juillet 1946, les Américains envoyaient des graines dans l’espace, prouvant que des tissus vivants pouvaient y survivre. En 1982 avait lieu la première floraison, à bord de la station soviétique Saliout-7. Quinze ans plus tard, les Russes parvenaient à faire germer des plantes à bord de la station Mir !

En orbite, les végétaux perdent leurs repères. Premier problème : la quasi-absence de gravité. Sur Terre, ils doivent lutter contre la pesanteur et fabriquent racines, tiges et feuilles suivant un axe vertical. Dans l’espace, ces organes se développent en tous sens… et ne remplissent plus leur rôle. La solution consiste à contrôler scrupuleusement les facteurs essentiels à la croissance. Les racines, notamment, peuvent être guidées par une lumière artificielle.

Autre écueil : l’atmosphère ne subit aucun mouvement. L’oxygène produit par la photosynthèse reste confiné autour des feuilles, privant celles-ci d’un accès au gaz carbonique dont elles ont besoin pour se développer. D’où la nécessité de surveiller la bonne aération du milieu de culture, ce qui permet également à l’eau d’arrosage de ne pas stagner.

Dernière étrangeté : la vitesse de croissance des plantes, trois fois plus rapide que sur Terre. Un phénomène à rapprocher du vieillissement accéléré des astronautes.

 » Il est dû au stress causé par ce milieu hostile, analyse Eugénie Carnero-Diaz, chercheuse au Muséum national d’histoire naturelle, à Paris. Nous avons réalisé en apesanteur un cycle de germination, croissance, production de fruits et récolte de graines. Et déjà les plantes souffrent : les graines récoltées sont moins dosées en amidon. Nous n’avons donc aucune idée de la stabilité des cycles sur plusieurs générations. « 

 D’autant qu’une grande partie du stress serait dû aux radiations spatiales. Un problème encore irrésolu, qui pourrait être à l’origine de déséquilibres de la physiologie végétale et de cancers chez les humains.

http://www.sciencesetavenir.fr

Où se poser sur Mars? Un choix difficile, un risque très étudié


Envoyer un robot sur la planète Mars pour trouver des fossiles de micro-organismes et ainsi chercher des traces de vie ayant déjà existé coûterait plus d’1 milliard d’euros. Il serait assez avantageux de choisir un terrain qui correspondrait aux recherches ainsi qu’un endroit que l’atterrissage comporterait moins de risque à l’échec
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Où se poser sur Mars? Un choix difficile, un risque très étudié

La planète Mars, photographiée en 2003 par le... (PHOTO ARCHIVES NASA VIA AP)

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La planète Mars, photographiée en 2003 par le télescope Hubble Space.

PHOTO ARCHIVES NASA VIA AP

 

LAURENCE COUSTAL
Agence France-Presse
Orléans

Un sol potentiellement riche, pas trop pentu, à l’abri du vent… Deux sites d’atterrissage sur Mars ont été choisis mercredi pour accueillir le robot mobile européen chargé de rechercher des traces de vie passées sur la planète rouge.

« Après d’intenses discussions, nous avons voté pour les sites Oxia Planum et Mawrth Vallis », a annoncé Frances Westall, directrice de recherche CNRS au Centre de biophysique moléculaire d’Orléans (centre de la France) et une des responsables du comité de sélection du site.

Depuis près de quatre ans, les partenaires de la mission Exomars prévue pour 2020, l’Agence spatiale européenne (ESA) et l’agence spatiale russe Roskosmos, cherchent le lieu idéal pour poser leur robot espion.

Oxia Planum et Mawrth Vallis ont été choisis pour leur intérêt scientifique, « leur environnement qui pourrait contenir des traces de vie passées ».

Pour tenter de débusquer des indices de molécules organiques vieilles d’environ 3,6 milliards d’années, le site doit regorger de matériaux anciens, primitifs.

Les chercheurs ont prouvé que les roches présentes sur les deux sites étaient très anciennes en comptant le nombre de cratères, puisque plus il y en a, plus le sol est ancien.

Les deux zones sont très riches en argile. « On aime l’argile, car elle attire la matière organique et la conserve », explique la géologue, membre du consortium MASE (Mars Analogue for Space Exploration). De plus, la présence d’argile indique que de l’eau, indispensable à la vie, a un jour joué un rôle à cet endroit.

Aucun fossile, aucune trace de vie ancienne n’a pu survivre à la surface de la planète rouge en raison des fortes radiations et des températures extrêmes.

« Il faut chercher dans des environnements protégés », explique Frédéric Gaboyer spécialiste en microbiologie.

Forages à l’abri du soleil

Pour cela, le robot devra forer le sol à plus de 1,50 mètre, là où les radiations ne passent plus. Il effectuera au total 8 forages pendant sa mission de 6 mois.

Ses instruments devraient ensuite lui permettre d’analyser si ce qu’il a tiré du sol est une trace de vie passée.

Comme on ne sait pas exactement à quoi ressembleront ces traces, qui ne devraient pas mesurer plus d’un micron, l’équipe de Frances Westall cherche à comprendre le processus de fossilisation des micro-organismes.

« En laboratoire, on essaye de se rapprocher des conditions environnementales passées de Mars, en terme de température, de minéraux et d’oxygène et on fossilise les micro-organismes pour pouvoir ensuite pouvoir les détecter sur Mars », explique Frédéric Gaboyer.

La composition du sol n’est pas le seul critère pour choisir où poser un robot « de la taille d’une twingo » sur la planète rouge. Les impératifs techniques sont également très lourds. Vu l’investissement en temps et en argent – le coût du programme d’exploration est estimé à plus de 1,5 milliard d’euros – mieux vaut réussir l’atterrissage.

Pour cela, le site doit se trouver à basse altitude afin que le robot ait le temps d’ouvrir son parachute avant de toucher le sol.

La zone choisie ne doit pas comporter trop de pentes raides ou de rochers pour que les appareils de mesures de distances ne soient pas trompés lors de l’atterrissage et pour que le robot puisse ensuite se déplacer facilement. Il devrait parcourir une dizaine de kilomètres.

« Situés à plusieurs centaines de km l’un de l’autre, les deux sites sont très semblables », note Frances Westall.

Ce qui pourrait les départager au final en 2020? Oxi planum est plus plat donc plus sûr et Mawrth Vallis présente plus de variété dans sa géologie et semble plus prometteur scientifiquement.

« Il y a toujours une sorte de guerre entre ingénieurs et scientifiques, car ces derniers veulent aller là où il y a quelque chose d’intéressant et généralement ce n’est pas facile d’y atterrir », s’amuse la géologue.

http://www.lapresse.ca/

Tout ce qu’il faut savoir avant de partir pour la Lune


Un voyage touristique sur la lune, cela vous intéresse ? Attention, il y aura des conséquences à vouloir s’envoler vers l’espace. Des maux que vous ne pourrez pas y échapper, c’est un pansez-y bien !
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Tout ce qu’il faut savoir avant de partir pour la Lune

 

Tout

SpaceX va lancer deux touristes autour de la Lune fin 2018.Photo Fotolia

Laurence Coustal, Mariëtte Le Roux

Pas de vaccins ou de monnaie locale à prévoir mais plutôt des nausées et une tête bouffie sur leurs égoportraits à anticiper: les premiers «touristes» du voyage autour de la Lune que la société américaine SpaceX annonce pour fin 2018 vont tester un nouveau type de périple, plus que particulier.

SpaceX promet d’envoyer deux passagers payants autour de la Lune, ce qui marquera, en cas de succès, le premier vol habité au-delà de l’orbite terrestre depuis la mission Apollo 17 en décembre 1972.

Le vol, qui devrait durer une semaine, sera effectué à bord du vaisseau spatial Dragon 2, une version de la capsule de fret Dragon destinée au transport des astronautes et mise au point dans le cadre d’un partenariat entre la Nasa et le secteur privé.

Q: Voyager en fusée, est-ce dangereux?

«Dans le spatial, on sait bien évaluer les risques, même les risques d’accident», explique Martin Giard, délégué scientifique espace à l’Institut national des sciences de l’univers (INSU) du CNRS.

Pour lancer un homme vers les étoiles, une certification «vol habité» est nécessaire, un visa délivré par la Nasa qui ne s’obtient que si les risques sont limités.

Mais le lancement d’un vaisseau spatial reste une entreprise périlleuse.

«Il ne faut pas effrayer les gens, mais il est toujours nécessaire d’informer tout le monde sur les risques possibles, des risques inhérents au fait même de s’asseoir dans une fusée!», rappelle Thomas Berger, de l’Agence aérospatiale allemande (DLR).

Avec de possibles explosions, pannes techniques au lancement, pendant le voyage, et même au retour lors de la rentrée atmosphérique.

Mais, bonne nouvelle, les voyageurs n’ont «pratiquement aucun risque de rencontrer des débris et encore moins un astéroïde», assure Martin Giard.

Q: Des risques pendant le voyage?

«Ils vont être très malades», prévient Daniel Grant, du Centre pour l’espace d’altitude et la médecine extrême de l’environnement (CASE) à Londres.

Avec des symptômes du mal de mer, nausée, vomissements, mal de tête pendant quelques heures voire plusieurs jours. Et ils auront droit aux même symptômes quand ils poseront à nouveau les pieds sur Terre.

Avec l’absence de gravité, les liquides que contient le corps ne seront plus attirés vers le bas.

Les touristes «auront le visage vraiment bouffi et les jambes toutes minces».

Mais le problème restera avant tout esthétique et ne devrait gâcher que les égoportraits.

Autre souci d’ordre pratique, les deux aventuriers, comme tous les astronautes, vont uriner davantage.

Q: Et à plus long terme?

La durée assez courte du périple engendre peu de risques pour l’organisme «à moyen ou long terme», assure le Dr Daniel Grant .

Les effets des radiations sur le corps humain, quand on quitte l’atmosphère, représentent le seul danger vraiment important pour un tel voyage. Pour une mission de courte durée, les doses restes faibles, mais cela peut néanmoins augmenter le risque de contracter un cancer, précise Thomas Berger.

Sans parler des tempêtes de particules et de rayons. Si les touristes tombent sur ces éruptions solaires, imprévisibles, ils développeront sûrement des tumeurs.

Q: Possible pour Monsieur tout le monde?

 Jusqu’à maintenant, «nous n’avons envoyé dans l’espace que des gens extrêmement en forme, des humains parfaits», précise Daniel Grant.

Qu’arrivera-t-il à Monsieur tout le monde, voire à quelqu’un en petite forme – un peu fumeur, amateur de bon vin et de bonne chère?

Nous ne savons pas comment ils réagiront dans l’espace, nous n’en avons jamais envoyé auparavant», prévient Daniel Grant.

Et si vous avez certaines maladies, du diabète ou de la tension artérielle?

«C’est un pas dans l’inconnu», avoue le médecin.

La société SpaceX a annoncé que les premiers entraînements des apprentis astronautes doivent commencer dès cette année, après une évaluation de leur condition physique.

http://fr.canoe.ca

La Nasa veut mettre un bouclier magnétique autour de Mars pour que l’homme puisse y habiter


L’idée m’apparaît pas mal fantaisiste, même si cela serait utile pour la Terre dans des siècles à venir, il me semble que créer un champ magnétique sur Mars pour que l’homme puisse vivre serait de changer le cours naturelle d’une planète comme nous l’avons fait sur Terre dans d’autres domaines et qui n’a pas donné nécessairement de bons résultats
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La Nasa veut mettre un bouclier magnétique autour de Mars pour que l’homme puisse y habiter

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Artist’s impression of Mars four billion years ago | ESO/M. Kornmesser via Wikimédia CC License by

Artist’s impression of Mars four billion years ago | ESO/M. Kornmesser via Wikimédia CC License by

Repéré par Vincent Manilève

Le but est d’instaurer une nouvelle atmosphère

Il y a bien longtemps, dans notre galaxie, la planète Mars était recouverte d’océans et bénéficiait d’une atmosphère. Et si aujourd’hui tout cela a disparu, la Nasa a en tête un plan bien particulier pour la rendre habitable par les humains.

Le magazine Wired relaie ainsi la très intéressante conférence Planetary Science Vision 2050 Workshop de Washington, où le directeur de la division science planétaire James Green a expliqué ce projet fou:

«Le système solaire est à nous, prenons-le. Ceci, bien sûr, implique que nous soyons capables d’explorer Mars, ensemble, et d’y faire nos recherches, nous avons donc besoin d’un meilleur environnement.»

Des scientifiques de l’agence ont eu l’idée d’un bouclier magnétique pour protéger Mars des rayons du Soleil qui actuellement provoquent des radiations que l’homme ne peut supporter. Techniquement, la Nasa enverrait un circuit électrique suffisamment puissant pour créer un champ magnétique qui s’insérerait entre le Soleil et la planète rouge.

«Le bouclier pourrait permettre à Mars de restaurer lentement son atmosphère en quelques années, écrit Wired. Une fois que l’atmosphère s’est mise en place, l’effet de serre réchaufferait la planète, la rendant potentiellement assez chaude pour que de l’eau liquide existe à la surface.»

Une aide pour la Terre?

James Green semble néanmoins rêver plus loin que ses confrères, notamment en expliquant qu’il est possible qu’un jour une partie de l’ancien océan de Mars revienne. Il faut savoir que, comme le soulignait le site Phys.org il y a quelques jours à peine, la planète a accueilli ce qui ressemble à un énorme canal, creusé il y a trois milliards d’années après des inondations monstres.

Ce projet rappelle celui proposé en 2008 par deux chercheurs japonais du National Institute for Fusion Science. Si le système de champ magnétique pouvait s’appliquer à Mars ou même la Lune, Osamu Motojima et Nagato Yanagi se concentraient de leur côté sur la planète Terre. Il faut savoir que ce type de champ joue un rôle primordial pour la survie d’une espèce comme la nôtre, et qu’il s’est affaiblit chez nous «d’environ 10% en 150 ans».

Et s’il continue à diminuer en capacité, «cela pourrait avoir un impact sérieux sur les structures vitales comme les satellites, le trafic aérien, les réseaux électriques, ainsi que sur le réchauffement climatique mondial», notaient les deux scientifiques.

Il est donc possible que ce fameux champ magnétique artificiel, au-delà du fantasme d’astronaute, aient une importance vitale pour nous sur Terre.

http://www.slate.fr/

Smartphone en panne : la faute aux rayons cosmiques ?


Un Smartphone bug, un écran d’ordinateur vire au bleu, c’est des compagnies, du système d’exploitation, de notre fournisseur d’internet ? Pas nécessairement, mais par des particules venant de l’espace
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Smartphone en panne : la faute aux rayons cosmiques ?

 

Par Nathalie Mayer, Futura

 

Un smartphone qui plante. Un écran d’ordinateur qui vire au bleu. C’est très agaçant. Mais le fabricant n’est pas toujours à blâmer. C’est en tout cas ce que suggère une étude consacrée aux effets des rayons cosmiques sur nos appareils électroniques. Elle conclut que la miniaturisation et surtout, la multiplication des transistors nécessaires à leur bon fonctionnement, les rendent plus vulnérables aux particules subatomiques venues de l’espace.

Lorsqu’un bug survient, ce n’est jamais le bon moment. Le reboot ou le reset prennent alors toujours un temps que nous n’avions pas. Sans parler des données éventuellement perdues durant l’opération. Il est alors tellement facile d’accuser le fabricant, qu’il s’agisse de Microsoft, d’Apple ou de Samsung. Mais, selon une étude menée par des spécialistes américains des effets des radiations sur les systèmes électroniques de l’université de Vanderbilt, un certain nombre de ces défaillances intempestives pourraient en réalité résulter d’impact de particules électriquement chargées générées par des rayons cosmiques.

Rappelons que la Terre est constamment bombardée de particules en provenance de l’espace. Des rayons dits cosmiques aux origines et aux énergies très diverses. Lorsqu’ils frappent l’atmosphère terrestre, ils génèrent une cascade de particules secondaires : neutronsénergétiques, muons, pions ou encore particules alpha. Chaque seconde, ces particules subatomiques sont des millions à frapper notre corps. Heureusement sans conséquence fâcheuse pour notre santé, dans l’état actuel des connaissances.

En revanche, nos smartphones, et plus généralement tous les appareils électroniques que nous utilisons quotidiennement, semblent plus sensibles à ces bombardements. Car certaines de ces particules subatomiques transportent suffisamment d’énergie pour interférer avec le fonctionnement de leurs circuits microélectroniques. En modifiant, par exemple, les bits individuels de données stockés dans les mémoires. On parle alors de basculement intempestif non récurrent (single-event upset, ou SEU, en anglais).

Sur ce graphique, la tendance générale des taux d’échec (failure rates) dus à des SEU en fonction des générations de transistors (28 nm, 20 nm et 16 nm), en rouge, à celle du circuit (en bleu) et à celle du système électronique (en noir). © Bharat Bhuva, Vanderbilt University

Sur ce graphique, la tendance générale des taux d’échec (failure rates) dus à des SEU en fonction des générations de transistors (28 nm, 20 nm et 16 nm), en rouge, à celle du circuit (en bleu) et à celle du système électronique (en noir). © Bharat Bhuva, Vanderbilt University

Les rayons cosmiques pointés du doigt

La difficulté d’analyse vient ce que les rayons cosmiques ne causent aucun dommage physique aux appareils électroniques. De fait, il est difficile de déterminer la prévalence des SEU. La modification d’un bit individuel peut, en effet, également résulter d’un bug logiciel ou d’un défaut matériel. Cependant, la littérature rapporte quelques exemples inquiétants. Ainsi, en 2008, un SEU a provoqué le désengagement du pilotage automatique d’un avion de ligne volant de Singapour à Perth (Australie). Résultat, l’avion a plongé de 690 pieds en seulement 23 secondes, blessant environ un tiers des passagers assez sérieusement.

Dans une étude menée en 2004 par un fabricant de semi-conducteursaméricain, Cypress Semiconductor, un téléphone portable de l’époque, jouissant de 500 Ko de mémoire, ne devrait potentiellement pas subir plus d’un SEU tous les 28 ans. Pas de quoi s’affoler ! Mais avec la miniaturisation des transistors et la montée en puissance de leurs capacités, le problème pourrait être en passe de franchir un palier. D’autant que notre dépendance à l’électronique se fait de plus en plus prégnante.

Les appareils électroniques grand public resteront longtemps vulnérables

Pour en avoir le cœur net, des chercheurs de l’université de Vanderbilt aux États-Unis ont mené une étude sur des composants plus récents. Ils ont exposé des transistors de 28 nanomètres, 20 nanomètres et des transistors 3D de 16 nanomètres (technologie FinFET) à un faisceau de neutrons pour ensuite mesurer le nombre de SEU qu’ils ont subis. Résultat : plus ils sont petits, moins le nombre de charges électriques nécessaires à la constitution d’un bit est important et plus la probabilité de basculement augmente. Cependant, les transistors les plus petits offrent moins de surface d’impact et sont donc moins sujets à subir des SEU. Un phénomène encore amplifié par l’architecture 3D de la technologie FinFET.

Bonne nouvelle, donc ? Pas tant que cela. Car dans le même temps, le nombre de transistors dans une puce a explosé. Ainsi, si l’on considère une puce électronique, le taux d’échec n’a que très peu diminué avec l’évolution des technologies. Pire encore, à l’échelle du système électronique dans sa globalité, le taux d’échec augmente bel et bien.

Pour protéger nos circuits électroniques des impacts des rayons cosmiques, il faudrait les enfermer derrière d’épais murs de béton. Inenvisageable ! Heureusement, si l’électronique grand public devait encore rester vulnérable pour quelques années, au moins, les systèmes les plus sensibles peuvent déjà bénéficier de quelques parades. Ainsi les processeurs peuvent être doublés — voire triplés — pour assurer une meilleure fiabilité. En effet, la probabilité d’occurrence d’un SEU simultané dans deux circuits distincts est infiniment faible. Alors si deux circuits produisent un résultat identique, on peut le supposer correct

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http://www.futura-sciences.com/