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    • Science
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    Quel est le lien entre le champagne et un moteur de fusée ?

    Quel est le lien entre le champagne et un moteur de fusée ?

    Grâce à un processus spécifique, formé d'une double fermentation, le champagne est doté de ses célèbres bulles. Mais cette méthode de vinification explique aussi que le débouchage d'une bouteille de ce vin effervescent s'assimile, d'une certaine manière, au fonctionnement d'un moteur de fusée.


    Une baisse de la pression


    L'ouverture d'une bouteille de champagne provoque une baisse brutale de la pression accumulée dans la bouteille. Il se forme alors de minuscules particules d'eau gelée, qui composent la fumée blanche qu'on voit sortir de la bouteille.


    Mais le phénomène est encore plus net si la température de la pièce dans laquelle on ouvre la bouteille est plus élevée. En effet, cette augmentation de la température provoque une élévation de la pression du gaz contenu dans la bouteille.


    Si bien que plus la température de la pièce est élevée plus la détente est forte à l'ouverture de la bouteille.


    Une vitesse supersonique


    Des chercheurs de l'université de Reims, que l'étude du champagne ne saurait laisser indifférents, ont voulu étudier le phénomène de plus près.


    Pour mener à bien leur observation, ils se sont équipés d'une caméra capable de voir les choses avec 500 fois plus de précision que l'œil humain. Puis ils ont placé des bouteilles de champagne dans un lieu porté à une température de 30° C.


    En débouchant les bouteilles, ils ont constaté que la pression engrangée était devenue si puissante que les jets d'air pouvaient être expulsés deux fois plus vite que la vitesse du son. Ce qui, fort heureusement, n'est pas le cas du bouchon !


    Mais les scientifiques se sont aussi aperçus que le débouchage d'une bouteille de champagne causait un phénomène comparable à celui qui est provoqué par un moteur de fusée.


    Dans les deux cas, en effet, se forment, du fait de la différence de pression entre les gaz éjectés et l'air ambiant, ce que les scientifiques appellent des disques de Mach.


    Ces ondes de choc transversales, qui prennent la forme d'un disque bleuté, se forment dans un temps si court (il se mesure en microsecondes) qu'elles demeurent invisibles à l'œil nu.
     
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    • 1 min
    Y a-t-il une différence entre matière noire et énergie noire ?

    Y a-t-il une différence entre matière noire et énergie noire ?

    Oui. Elles n'ont rien à voir.


    Commençons par définir la matière noire. Il s'agit d'une catégorie de matière, hypothétique, car son existence n'est pas prouvée. Elle a été émise suite à des observations astrophysiques, portant sur la masse des galaxies ou des amas de galaxies.


    Une observation effectuée en 1933 par l'astronome suisse Fritz Zwicky. Il surveillait un amas de galaxies afin d'assister à des explosions de supernovae. Il avait alors remarqué que les galaxies se déplaçaient à une très grande vitesse, telle qu'elle devrait normalement éjecter les galaxies elles-mêmes de l'amas. Pourtant, ce n'étaient pas le cas. Les galaxies n'étaient pas éjectées. 


    Pour Fritz Zwicky cela ne pouvait s'expliquer que parce qu'une attraction gravitationnelle plus importante les maintenait proches les unes des autres. Il devait donc exister une masse de matière invisbile, plus importante que celle observable. 


    Il émit alors l'hypothèse d'une "matière noire". En 1970, Vera Rubin confirme cette hypothèse et calcule qu'il manquerait jusqu'à dix fois la masse visible pour retenir ces galaxies.


    L'énergie noire elle n'a rien à voir.


    L'existence de l'énergie noire est invoquée afin d'expliquer pourquoi l'Univers est en expansion. 


    Depuis le travail de l'astrophysicien Hubble dans les années 1930, nous savons que l'Univers est effectivement en expansion, c'est à dire que ses objets, les étoiles comme les galaxies s'éloignent les unes des autres. L'univers se dilate comme un ballon.


    Or cela n'est pas logique si l'on prend en compte la gravitation de tous les astres. L'expansion de l'Univers devrait au contraire ralentir car cette force devrait rapprocher les objets les uns des autres. 


    Depuis une trentainre d'années nous savons que cette xpansion accelere. Pour expliquer ce phénomène des astrophysiciens ont imaginé l'existence d'une "énergie noire" qui lutte, ou mêm einverse les effets de l'attraction gravitationnelle. Une énergie dont, si elle existe, nous ignorons absolument tout. 


    On estime cependant aujourd'hui que l'énergie noire représente les 2/3 de notre Univers, et la mtière noire 25%. 
     
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    • 2 min
    Qu'est-ce que l'assistance gravitationnelle ?

    Qu'est-ce que l'assistance gravitationnelle ?

    La force gravitationnelle exercée par les planètes rend difficile le trajet rectiligne de l'une à l'autre, par une sonde ou un autre engin spatial. Et, pour la mener à bien, la dépense de carburant est très importante. Mais le phénomène de l'assistance gravitationnelle peut régler en partie ces problèmes et faciliter de tels trajets.


    Des voyages dans l'espace difficiles


    La gravitation complique les voyages sidéraux. En effet, un engin spatial doit posséder une très grande quantité de carburant pour s'arracher à l'attraction d'une planète. Et cette dépense sera d'autant plus importante que l'engin à propulser est plus volumineux.


    Aussi doit-on souvent se contenter d'envoyer de petites sondes pour visiter les astres et les planètes du système solaire, et même au-delà. On doit aussi leur faire suivre des trajectoires bien particulières.


    Il existe cependant un moyen pour envoyer dans l'espace de plus grands engins, tout en économisant du carburant.


    Une force très utile


    Ce moyen a pour nom l'assistance gravitationnelle. Elle a été découverte, de façon théorique, dès les années 1920. Mais l'idée n'a été développée, dans toutes ses implications pratiques, qu'une quarantaine d'années plus tard. Et c'est en 1974 que l'assistance gravitationnelle a été utilisée, de manière concrète, pour la première fois.


    Elle consiste à utiliser l'attraction d'un corps céleste pour donner plus de vitesse à un engin spatial. Pour se servir au mieux de ce phénomène, l'engin doit parvenir dans ce que l'on appelle la sphère de Hill.


    Il s'agit d'une zone dans laquelle une planète (la Terre par exemple) demeure dans l'attraction d'un corps céleste (le Soleil, pour poursuivre notre exemple), malgré la force gravitationnelle exercée par une troisième planète ou étoile (la Lune).


    En entrant dans la sphère de Hill d'une planète, l'engin spatial prend de la vitesse, mais il en perd en s'éloignant de la planète. Pourtant, le bilan n'est pas nul. Il se produit en fait un échange d'énergie entre la planète et l'engin, qui, du fait de sa masse, profite plus à ce dernier.


    C'est l'énergie spécifique liée à la rotation de la planète qui donne davantage de vitesse à l'engin spatial, sans dépense supplémentaire de carburant.
     
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    • 2 min
    Le warp drive permet-il de dépasser la vitesse de la lumière ?

    Le warp drive permet-il de dépasser la vitesse de la lumière ?

    Les œuvres de science-fiction nous font rêver à des voyages intersidéraux au terme desquels les cosmonautes poseraient le pied sur des planètes lointaines. Mais de telles entreprises supposeraient de voyager plus vite que la lumière. Avec le "warp drive", les physiciens n'auraient-ils pas trouvé un moyen d'y parvenir ?


    Une vitesse indépassable


    Dans l'état actuel de la science, la conquête de planètes lointaines semble impossible. Pour atteindre l'étoile la plus proche du système solaire, Proxima du Centaure, qui se trouve à un peu peu plus de 4 années-lumière de la Terre, il faudrait, avec le vaisseau le plus rapide dont nous disposions, plus de 6.500 ans.


    En effet, les voyageurs de l'espace se heurtent à un obstacle majeur : l'impossibilité de se déplacer plus vite que la lumière. Ce postulat découle de la célèbre théorie de la relativité générale, mise au point par Einstein.


    Déformer l'espace-temps


    Des physiciens auraient cependant trouvé une solution théorique pour la contourner. D'après leurs travaux, en effet, la vitesse de toute particule ne peut excéder la vitesse de la lumière dans l'univers tel qu'il est.


    Mais il n'en irait pas de même si l'on parvenait à déformer l'espace-temps. Pour poser cette hypothèse, les scientifiques se fondent notamment sur la phase de dilatation fulgurante de l'univers à son début.


    Dans cette phase, en effet, la distance entre deux points s'est accrue soudain, et de manière considérable, sans que les lois de la relativité générale se trouvent remises en cause.


    C'est en s'inspirant notamment de ce phénomène que les scientifiques ont imaginé un moyen de propulsion transluminique, c'est-à-dire permettant des déplacements au-delà de la vitesse de la lumière.


    Pour y parvenir, il faudrait déformer l'espace-temps d'une certaine manière. Le vaisseau serait équipé d''un moteur à distorsion spatiale, le "warp drive", capable de contracter l'espace-temps à l'avant de l'engin, et de le dilater à l'arrière.


    Mais de nombreux problèmes restent à résoudre. En premier lieu, la masse colossale d'énergie à mobiliser, négative qui plus est, qui pourrait être comparable à celle de l'univers visible. Bref, la construction d'un tel vaisseau n'est pas encore pour demain.
     
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    • 2 min
    Pourquoi le télescope James Webb est-il très froid ?

    Pourquoi le télescope James Webb est-il très froid ?

    Le nouveau télescope James Webb a été lancé le 25 décembre 2021. L'une de ses missions est d'étudier des objets célestes apparus très peu de temps après le Big Bang. Mais, pour assurer le succès de ces observations, il faut placer le télescope à une distance considérable de la Terre et en maintenir une partie à une température extrêmement froide.


    Un froid extrême


    Le télescope spatial Hubble se déploie à environ 550 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre. Son successeur, le télescope James Webb, évoluera à beaucoup plus haute altitude. Pas moins de 1,5 million de kilomètres le séparera de notre planète.


    En outre, une partie du télescope sera placée dans des conditions de froid extrême. Il y régnera en effet une température de -223 °C, soit moins que celle de l'azote liquide.


    Cependant, une autre partie, beaucoup plus chaude, sera tournée vers le Soleil, pour en capter l'énergie nécessaire à son fonctionnement.


    Un télescope protégé du soleil


    Si une partie du télescope James Webb doit demeurer aussi froide, c'est pour lui permettre de remplir l'une de ses missions. Elle consiste à observer des étoiles qui se sont formées voilà environ 13,5 milliards d'années, soit à peu près 200 millions d'années seulement après le Big Bang.


    Or, comme l'univers est en expansion, ces étoiles si anciennes continuent à s'éloigner de nous. Mais la lumière de ces objets célestes si loin de la Terre se décale dans le rouge. C'est ce que les spécialistes appellent l'"effet Doppler".


    Il s'agit d'une lumière infrarouge, dont les longueurs d'onde sont plus longues que celles de la lumière visible. Or, le télescope Hubble ne pouvait voir, pour l'essentiel, que cette dernière.


    Son successeur, James Webb, peut percevoir la lumière infrarouge. À condition, cependant, que sa capacité de perception ne soit perturbée ni par la pollution lumineuse de la Terre ni par le Soleil.


    On obtient ce résultat en plaçant le télescope beaucoup plus haut et en empêchant ses miroirs de capter une luminosité solaire qui pourrait altérer les observations. À l'abri des rayons du Soleil, le télescope est donc maintenu dans un froid intense.
     
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    • 2 min
    Dans combien d'années l'Homme pourrait-il aller sur Mars ?

    Dans combien d'années l'Homme pourrait-il aller sur Mars ?

    Des projets de vols habités et même d'installation de l'homme sur Mars sont en cours. Malgré l'optimisme de certains, les conditions régnant sur la planète rouge ne semblent pas favorables à une présence humaine durable.


    Des prévisions plus ou moins lointaines


    Soutenu par le Congrès, l'ex président Trump voulait envoyer un vol habité vers Mars en 2033. Mais la NASA vient de réviser ces prévisions à la baisse. En effet, elle envisage de programmer une première mission sur la planète rouge au mieux en 2037.


    Ce délai plus long s'expliquerait notamment par le retard dans la mise au point de certains matériels, comme des véhicules de transport ou les dispositifs imaginés pour assurer la survie des astronautes sur Mars.


    Par ailleurs, ces projets martiens semblent avoir cédé le pas à des missions lunaires, qui devraient avoir lieu dans les toutes prochaines années.


    De son côté, le patron de SpaceX, Elon Musk, est plus optimiste. Il envisage un premier vol habité en direction de Mars dans cinq ans, et au plus tard dans dix ans. Le futur équipage devrait être emmené sur la planète rouge par la fusée Starship, joyau de la société.


    Une installation durable impossible


    Les retards subis par les programmes de la NASA le montrent bien : les vols habités vers Mars ne semblent pas pour demain. Le premier problème est d'ordre financier. En effet, l'ensemble du projet devrait coûter plus de 200 milliards de dollars.


    Quant à Elon Musk, il considère qu'on ne peut prétendre aller sur Mars sans dépenser au moins 1.000 milliards de dollars.


    Par ailleurs, les scientifiques rappellent qu'une installation humaine durable sur la planète rouge se heurterait à trop d'obstacles. Le premier, et non le moindre, est l'absence d'eau liquide.


    Il y en a eu voilà environ 3 milliards d'années, parce que l'atmosphère de la planète était fort différente de ce qu'elle est aujourd'hui. Par ailleurs, Mars est exposée à des radiations cosmiques dangereuses pour l'homme.


    En effet, la planète rouge n'est pas protégée, comme la Terre, par une magnétosphère capable de dévier les particules cosmiques nocives.
     
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    • 1 min

Customer Reviews

4.8 out of 5
16 Ratings

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bouba09 ,

Excellente qualité - très éducatif et efficace!

Merci pour ce podcast et les contenus. Toujours un regal et j'apprend toujours beaucoup. Bien à vous.-Bouba

CKoslowArt ,

Super podcast!

Ce podcast m'aide tenir au courant à tous les nouvelles dans la monde du tech. Il est super.

Steve, VT ,

Très intéressant podcast pour apprendre à un niveau intermédiaire

J’aime bien les sujets même que le niveau de vocabulaire et la vitesse de parole - merci, Louis.

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