Le jeune scientifique, 1 avril 1963, Avril

VOLUME 1 NUMÉRO 6 AVRIL 1963 ÉCOLE NORMALE CHAMPAGNAT LE JEUNE SCIENTIFIQUE Revue de vulgarisation scientifique pour les jeunes publiée par l'Association cana-dienne-française pour l'Avancement des Sciences (ACFAS).Elle remplace «Le Jeune Naturaliste» publié à Joliette de septembre 1950 à juin 1962.Le Jeune Scientifique paraît huit fois par année, d'octobre à mai.Le premier volume commence en novembre pour se terminer en juin.CONSEIL président administrateur directeur conseillers secrétaire Claude Geoffrion président de l'Acfas Jean-Marie Beauregard directeur général de l'Acfas Léo Brassard Réal Aubin Pierre Benoît Jean Clavel Pierre Couillard Pierre Dagenais Yves Desmarais Odilon Gagnon Lucien Piché Roland Prévost Roland Gosselin COMITÉ DE RÉDACTION Réal Aubin Jean R.Beaudry Max Boucher Samuel Brisson Raymond Cayouette Richard Cayouette Louis-Philippe Coiteux Pierre Couillard Aimé-Onil Dépôt Gérard Drainville Claude Frémont Wilfrid Gaboriault Olivier Garon Hector Gravel Maurice L’Abbé Serge Lapointe Aurèle La Rocque Paul Lorrain Paul-H.Nadeau Maurice Panisset Adelphe-David Poitras Yvon Préfontaine Roland Prévost Adrien Robert Louis Sainte-Marie secrétaire Roger H.Martel Volume I, no 6 avril 1963 121 Une merveille technique, le Mariner II 124 Les carburants de fusée: 1ère partie, la nature de l'énergie chimique 128 Qu'est-ce que la prospection?132 A la pêche aux étoiles.136 Comment se forme une grotte: 2e article, où chercher des grottes dans le Québec ?143 Actualité scientifique Photo-couverture : le satellite artificiel, Mariner II, dernier grand succès de la science et de la technique américaines.Un article de ce présent numéro décrit ce merveilleux engin au service de l’exploration de Vénus et de l’espace environnant.abonnements Abonnement individuel, un an : $2.50.Abonnement de groupe-étudiants, soit 15 abonnements et plus à une même adresse : $1.60 chacun.Vente au numéro : individuel, 35 cents; groupe-étudiants, 25 cents.Abonnement à l’étranger : 3 dollars canadiens, adresses Le Jeune Scientifique, c.p.391, Joliette, Qué., Canada.(Collège de Joliette).Secrétariat général de l’Acfas, c.p.6128, Montréal 3, Canada.Tél.: 733-9951, poste 330.notes Tout écrit publié dans la revue n’engage que la responsabilité du signataire.Tous droits de reproduction et de traduction réservés par l'Acfas © Canada et Etats-Unis, 1962.Le Ministère des Postes à Ottawa a autorisé l’affranchissement en numéraire et l’envoi comme objet de deuxième classe de la présente publication. Une merveille technique, le MARINER II par Claude FREMONT Le 14 décembre dernier un véhicule spatial de près d’un cinquième de tonne, le MARINER II passait à quelque 21,000 milles de la planète Vénus.CD L’appareil, lancé du Cap Canaveral le 27 août par une fusée du type Atlas-Agena portait tout un ensemble d’équipement scientifique.De tels lancements ne sont déjà plus considérés comme des exploits scientifiques; on peut encore cependant, s’émerveiller de l’extraordinaire complexité et souplesse du MARINER IL Au moment du lancement l’antenne parabolique ainsi que les deux panneaux recouverts de piles solaires étaient repliés sur l’appareil de façon à lui donner une forme vaguement conique.Quelques 44 minutes après le départ, un minuscule dispositif explosif ouvrit automatiquement ces deux panneaux, et seize minutes plus tard une manoeuvre assez complexe permit de retourner le véhicule pour l’orienter vers le soleil.Ceci a pu se faire grâce à un dispositif de stabilisation comprenant un détecteur de lumière solaire qui contrôlait des petits gicleurs de gaz comprimé.L’appareil en marche pouvait donc changer son orientation dans n’importe quelle direction, et en particulier dans la direction du soleil.Pendant toute la durée du voyage de plus de 180 millions de milles, le véhicule est demeuré orienté vers le soleil, toute dérive étant compensée automatiquement par les jets d’azote comprimé.Les panneaux de piles solaires se trouvaient donc dans une position idéale pour recevoir l’énergie solaire et la transformer (1) Notons qu’à ce moment, à la mi-décembre, Vénus était encore à 36 millions de milles de notre planète ! en quelque 200 watts d’énergie électrique nécessaire aux divers appareils scientifiques ainsi qu’aux radio-émetteurs.L’étape suivante ne s’est produite que sept jours après le départ.Il s’agissait d’orienter l’antenne parabolique vers la terre pour permettre les télécommunications.A ce moment le MARINER II toujours orienté vers le soleil, se mit à rouler jusqu’à ce que son antenne parabolique s’enligne dans la direction de la terre.La faible lumière provenant de notre planète était alors détectée par des cellules photo-sensibles qui contrôlèrent les jets produisant le mouvement de roulement.Dès lors le véhicule était stabilisé à la fois vers le soleil et vers la terre tout en se déplaçant dans l’espace vers son objectif VENUS.Les signaux-radio émis permettaient donc de déceler et de connaître avec précision sa position, de recevoir des informations provenant des instruments de mesure, et de lui envoyer des signaux de commande.On se rendit assez rapidement compte que la trajectoire suivie n’était pas idéale et qu’il serait nécessaire de la modifier si on désirait que le MARINER II passe suffisamment près de la planète pour pouvoir y effectuer les observations désirées.Le 4 septembre un signal de commande approprié fut donc envoyé pour l’orienter dans une direction appropriée, faire repartir un moteur pour augmenter sa vitesse de quelque 90 pieds par seconde, et recommencer par la suite, la manoeuvre initiale d’acquisition du soleil et de la terre pour rétablir les communications-radio et de stabiliser le véhicule.Cette manoeuvre très délicate dura environ 4 heures et son succès fut tel que le 14 décembre l’appareil passait relativement près de la planète VENUS.LE JEUNE SCIENTIFIQUE.AVRIL 1963 121 gflw——1 Mariner II Manoeuvre de correction de la trajectoire, i mi-chemin du parcoure .__r\V o\^ Manoeuvre de roulement pour redresser l'antenne (ou "désenclenchement" de l'antenne) y >c Manoeuvre de mise en position Mise k feu du moteur ! Réorientation vers le Soleil.\ remise en place de l'antenne Réorientation vers la Terre il ne faudrait pas croire que pendant tout ce temps les appareils scientifiques à bord du véhicule demeuraient inactifs.Au contraire, plus de 720,000 éléments d'informations étaient transmis chaque jour.Ces signaux permettaient de connaître le comportement de tous les appareils à bord du véhicule, ainsi que les résultats des diverses expériences en cours.Une de ces expériences consistait dans la mesure du champ magnétique le long du parcours et dans le voisinage de la planète.Les résultats fournis par le détecteur ont montré que ce champ magnétique est très faible, à la fois dans l’espace interplanétaire, et près de la planète.Il semble que l’intensité de ce champ ne soit que de 5 à 10% de la valeur de l’intensité du champ magnétique terrestre.Par ailleurs, d’autres appareils ont permis de connaître des particules électriques émises par le soleil.Ces énergies furent mesurées au-delà de 40,000 fois pendant les 123 jours de l’expérience.Les observations ont montré que cette énergie était relativement faible mais que par contre, le nombre de particules était beaucoup plus important que prévu; il y aura lieu d’en tenir compte pour de futurs voyages interplanétaires.Une autre expérience consistait à mesurer les particules chargées qui traversent l’espace interplanétaire et qui ne semblent pas provenir du soleil.Il fut aussi possible d’évaluer la densité et la direction de la poussière cosmique.Lorsque le véhicule fut dans le voisinage de la planète VENUS, l’attraction augmenta sa vitesse et une mesure de cette vitesse permit de déterminer la masse de la planète avec une précision qui dépasse de beaucoup les mesures faites jusqu’ici.On sait maintenant 122 A gauche, graphique montrant les étapes de la manoeuvre de correction de la trajectoire, à mi-chemin du parcours.Les deux photos, à droite, montrent les principales parties du Mariner II.Dimensions du satellite : 11 pieds et 11 pouces de hauteur; 16 pieds et 6 pouces d’envergure; poids de 446 livres.que la masse de VENUS vaut 0.81485 fois la masse de la terre.Au moment où le véhicule spatial s’est suffisamment approché de la planète, un signal fut envoyé de la terre pour initier les mesures de deux nouvelles expériences.La première consistait en un balayage de la surface avec des ondes de radar de deux longueurs différentes, soit 13.5 mm et 19 mm.Ces ondes se réfléchissaient sur la terre et pouvaient être détectées.Or, la présence de vapeur d’eau a la propriété d’absorber Fonde de 13.5 mm et non la seconde.La mesure avait donc pour but de déceler l’existence de vapeur d’eau dans l’atmosphère de la planète.Par ailleurs, la rotation de l’astre modifie la fréquence de ces ondes réfléchies et cela permit d’évaluer la durée du jour vénusien qui est environ de 225 jours terrestres.La seconde expérience consistait à mesurer la chaleur, ou les ondes infra-rouges, émises par la surface.Les mesures déjà faites à partir de la terre laissaient supposer une température de plusieurs centaines de degrés Fahrenheit.Le MARINER II a montré que cette température dépassait même la température de fusion du plomb, soit quelque 800 degrés.Devant un succès aussi complet, l’Agence Américaine de l’Aéronautique et de l’Espace (NASA) a donc décidé qu’il ne serait pas nécessaire de lancer l’autre MARINER prévu pour VENUS, mais de le modifier et de le lancer vers Mars en 1964.Cette fois l’appareil y fera des mesures semblables mais en plus, cherchera à y déceler la présence de vie et nous enverra des images télévisées à partir de la surface de la planète, car le véhicule doit s’y poser.LE JEUNE SCIENTIFIQUE, AVRIL 1963 & \ JMkN •* (Omni-antenna) Percepteur du magnétomètre (Magnetometer sensor) Bouches de référence du radiomètre (Radiometer reference horns) Radiomètre (Radiometer) Paroi de contrôle de température (Temperature control shield) Détecteur du plasma solaire (Solar plasma detector) Volets de contrôle de température (Temperature control louvers) Détecteur du flux de particules (Particle flux detector) Panneau de piles solaires (Solar pannel) Antenne de direction (Command antenna) Antenne è haut rendement (High-gain antenna) Chambre à ions T (Ion chamber) Orienteur secondaire vers le Soleil (Secondary sun detector) Détecteur de poussières cosmiques (Cosmic dust detector) Orienteur principal vers le Soleil (Primary sun sensor) Orienteur à longue portée vers la Terre (Long range earth sensor) Les carburants de fusée par Marcel BOURGON 1ère partie: la nature de l’énergie chimique L’étude de l’espace extra-terrestre occupe aujourd’hui nombre de scientifiques.Les revues spécialisées, les revues de vulgarisation, les journaux nous rapportent occasionnellement des résultats nouveaux obtenus par l’intermédiaire de satellites qui se déplacent dans l’espace.La construction et la mise en orbite de ces satellites, le perfectionnement des fusées porteuses ont demandé l’effort concerté d’une foule de techniciens et d’hommes de science : physiciens, chimistes, métallurgistes, etc, qui se sont attaqués aux multiples problèmes posés par l’attrait de ce nouveau champ d’investigation.Les difficultés à vaincre ont été nombreuses et la mise au point d’une source d’énergie capable de propulser une fusée à très grande vitesse dans l’espace n’a pas été la moindre de ces difficultés.124 LE JEUNE SCIENTIFIQUE, AVRIL 1963 11 existe, en théorie du moins, maintes façons de communiquer de l’énergie cinétique ou énergie de mouvement à une fusée.Plusieurs techniques nouvelles en sont encore au stade d’études de laboratoire.Le mode de propulsion employé aujourd’hui repose sur un principe vieux comme le monde : Vutilisation de l’énergie libérée au cours d’une transformation chimique.C’est cette énergie chimique qui permet de chauffer les maisons, de lancer des réactés à grande vitesse au-dessus de nos villes, de maintenir la température du corps humain.Qu’est-ce que l’énergie?La notion d’énergie est assez subtile.La difficulté qu’on peut avoir à définir ce concept provient du fait que l’énergie se manifeste à nous sous différentes formes dont quelques-unes ne sont pas facilement reconnaissables.En mécanique, on distingue deux types fondamentaux d’énergie : l’énergie cinétique ou énergie de mouvement qu’un système de corps possède en vertu des vitesses relatives de ses différentes parties, et l’énergie potentielle, énergie de réserve ou «en puissance», qu’un système de corps possède en raison des positions relatives de ses différentes parties.Un ressort d’horloge tendu possède de l’énergie potentielle de même qu’une roche au sommet d’une pente.Cependant, l’énergie dissipée par le ressort d’une horloge qui marque le temps ou par une roche qui dévale une pente est de l’énergie cinétique.On définit habituellement l’énergie comme étant la faculté que possède un système de corps de fournir du travail.Ainsi, un ressort tendu peut accompür un travail en revenant à sa position initiale, une goutte d’essence peut fournir du travail en explosant.L’énergie et le travail sont essentiellement la même chose; la distinction qu’on fait entre les deux est pour des raisons de commodité.On appelle «travail» cette énergie qui se dissipe ou qui a été dissipée; on appelle «énergie» cette énergie qui peut être dissipée pour accomplir un travail utile.Une meilleure définition de l’énergie consiste donc à considérer celle-ci comme étant du travail accumulé.Une loi de la nature veut que tout système laissé à lui-même prenne une position d’énergie minimum.L’eau d’une rivière coule vers le bas d’une pente parce que son énergie potentielle y est moindre.L’électron qui gravite autour d’un proton dans un atome d’hydrogène prend une position qui minimisera son énergie.Un système qui occupe ainsi un état d’énergie minimum ou état stable est dit dans un état d’équilibre.La thermodynamique L’énergie cinétique et l’énergie potentielle ont cette propriété de pouvoir se transformer d’une forme à l’autre.L’expérience nous montre, en plus, que cet inter-convertissement de l’énergie est un phénomène universel; on peut transformer de l’énergie mécanique en énergie chimique, en énergie thermique ou en énergie électrique; de la même façon, on peut convertir de l’énergie radiante en énergie électrique ou de l’énergie chimique en énergie mécanique.En dernière analyse, toute forme d’énergie se ramène aux deux types fondamentaux décrits précédemment; l’énergie chimique n’échappe pas à cette règle.Une substance chimique est, en fait, un assemblage de particules : molécules, ions, atomes, ces derniers étant, à leur tour, constitués de protons, neutrons, électrons, qui occupent une position l’une par rapport à l’autre et qui sont animées de divers mouvements de la nature desquels nous parlerons un peu plus loin.Il est possible cependant d’étudier les manifestations extérieures de l’énergie chimique en faisant abstraction complète de la structure des atomes ou de la configuration des molécules.Cette étude fait l’objet de la thermodynamique.Dans cette optique, on considère l’énergie chimique comme étant de l’énergie potentielle; une substance chimique considérée dans son entier ou « en bloc » ne se déplace pas dans l’espace et de ce fait ne possède aucune énergie cinétique.La thermodynamique est une science axiomatique et par conséquent, déductive.Toute sa structure repose sur trois lois fondamentales qui sont le fruit de l’observation et de l’expérience humaine.La première de ces lois, la seule que nous examinerons dans cet exposé, traite de la conservation de l’énergie.Elle nous dit essentiellement que dans un système donné, l’énergie totale est constante; on peut transformer de l’énergie mais on ne peut ni la créer ni la détruire.Par les seules méthodes de la thermodynamique, on ne peut arriver à la connaissance de l’énergie absolue d’une substance chimique.On peut cependant prévoir quelle sera la quantité d’énergie libérée ou absorbée au cours d’une réaction chimique.L’exemple qui suit illustrera ces idées.La combustion du charbon, employée fréquemment 11 y a quelques années et occasionnellement de nos jours pour le chauffage des maisons, peut être représentée par l’équation chimique : C + 02 —» CO, + chaleur 12 grammes de carbone C, 32 grammes d’oxygène O, LE JEUNE SCIENTIFIQUE, AVRIL 1963 125 tf • Vt-iTiSfeV; Deux photographies montrant le microcalorimètre employé au laboratoire de chimie-physique, Département de Chimie.Université de Montréal.En haut : élément principal du microcalorimètre; en bas : vue intérieure du même appareil.La sensibilité de ce microcalorimètre est de 0.001 calorie par heure. et 44 grammes d’anhydride carbonique C02 contiennent le même nombre de particules constituantes (des atomes dans le cas du carbone, des molécules dans le cas de 02 et C02) : ce nombre est celui d’A-vogadro, 6.023 x 1023.Représentons les énergies totales de 12 grammes de C, 32 grammes de 02 et 44 grammes de C02 par les symboles Ei, E2, E:s respectivement; ces énergies ne sont pas mesurables.La loi de la conservation de l’énergie permet de poser cependant : Ei + E2 = Ea + chaleur ou : (Ei E2) — E3 = chaleur Dans une réaction chimique, l’énergie est habituellement, mais non nécessairement, libérée sous forme de chaleur d’où l’expression énergie thermochimique.La quantité de chaleur dégagée dans la transformation décrite plus haut représente l’excédent d’énergie chimique du carbone et de l’oxygène sur la substance C02.Cette libération d’énergie nous indique que l’anhydride carbonique est plus stable que le système C CL parce que son énergie est moindre.Dans cette réaction, environ 94,000 calories sont dégagées par la combustion complète de 12 grammes de carbone; cette quantité de chaleur est suffisante pour porter environ une pinte d’eau de la température de la pièce à sa température d’ébullition.La chaleur dégagée dans la réaction précédente est une chaleur de formation parce qu’elle résulte de la combinaison de substances élémentaires pour former la substance C02.Dans le cas particulier qui nous intéresse, la chaleur dégagée prend aussi le nom de chaleur de combustion parce qu’elle est le résultat d’une réaction de combustion.Cette dernière est exothermique c’est-à-dire qu’elle dégage de la chaleur.La réaction inverse de la précédente c’est-à-dire la dissociation de la molécule C02 pour donner du carbone et de l’oxygène, absorbe de la chaleur : elle est endothermi-que.Ce résultat est général : une réaction exothermique dans un sens est nécessairement endothermique dans l’autre sens (Savez-vous pourquoi ?Quelle est la chaleur de dissociation de COa ?).Les chaleurs de formation des substances chimiques sont mesurées expérimentalement au moyen d’un calorimètre.La connaissance de celles-ci permet cependant de prévoir quelle sera la quantité de chaleur libérée ou absorbée lorsque ces substances réagiront entre elles.L’énergie chimique Quelle est la nature de l’énergie chimique ?Pour répondre à cette question, il nous faut employer une méthode d’approche différente de celle qui a été utilisée précédemment.La thermodynamique classique traite de l’énergie chimique sous l’aspect des manifestations extérieures de celle-ci.Le progrès notable accompli au cours des dernières décades dans des disciplines comme la thermodynamique statistique et la mécanique quantique nous permet d’envisager l’énergie chimique sous l’aspect corpusculaire.11 est possible d’arriver à une meilleure compréhension de l’énergie chimique par un examen attentif des particules qui constituent les substances chimiques.Considérons le gaz hydrogène.Celui-ci est formé de molécules diatomiques discrètes.Les deux atomes de chaque molécule sont «soudés» l’un à l’autre au moyen de deux électrons qui constituent ce que l’on est convenu d’appeler un lien chimique.Voyons quelles sont les sources d’énergie possibles dans une molécule d’hydrogène.Une molécule d’hydrogène peut se déplacer d’un point à l’autre de l’espace et de ce fait possède de l’énergie de translation.De plus, la molécule peut tourner sur elle-même; cette rotation lui communique une énergie additionnelle.Les atomes de la molécule peuvent vibrer de part et d’autre de leurs positions d’équilibre d’où une énergie de vibration.L’intensité de ces divers mouvements augmente avec la température et une élévation importante de celle-ci provoquerait l’apparition d’une nouvelle source d’énergie dans la molécule : l’énergie due aux transitions électroniques que nous appellerons tout simplement énergie électronique.A très haute température en effet, les électrons du lien chimique sont promus ou «excités» à des énergies supérieures; le retour de ces électrons à leurs énergies initiales est accompagné d’une émission d’énergie sous forme de lumière.L’expression «chauffer au rouge» ou «chauffer à blanc» indique les températures où ces transitions électroniques se manifestent.On appelle énergie thermique celle qui résulte de tous ces mouvements que nous venons d’énumérer.11 ne faudrait pas conclure que toutes ces différentes énergies que nous venons d’examiner se retrouvent dans une substance chimique.Aux températures ordinaires, l’énergie électronique est nulle.Dans une substance cristalline, l’énergie thermique se résume à de l’énergie de vibration, les énergies de rotation et de translation étant inexistantes.De la même façon, un gaz monoatomique comme l’hélium possède de l’énergie de translation seulement.Doit-on conclure de cette analyse qu’une diminution radicale de la température annihilerait l’énergie d’une molécule ?Non.Si l’on abaisse la température de l’hydrogène au voisinage du zéro absolu (-273 ° C) on pourra éliminer, dans sa presque totalité, l’énergie thermique.Il subsiste cependant à cette température une énergie fondamentale qui elle, est indépendante de la température : cette énergie est celle emmagasinée dans le lien chimique.LE JEUNE SCIENTIFIQUE, AVRIL 1963 127 En résumé, on peut donc poser que l’énergie totale d'une molécule est donnée par l’équation : énergie totale = énergie du lien chimique -)- énergie thermique De toutes ces énergies qu’elle est celle qui est la plus importante c’est-à-dire celle qui représente la plus grande fraction de l’énergie totale ?L’énergie du lien chimique sans aucun doute ! Aux températures ordinaires, l’énergie thermique représente à peine 5% de l’énergie totale.Pour conclure et afin d’établir le pont entre l’aspect corpusculaire et l’aspect thermodynamique de l’énergie chimique, insistons sur le fait que la chaleur dégagée ou absorbée au cours d’une réaction chimique représente essentiellement la différence d’énergie qui existe entre les liens chimiqus des substances de départ et les hens chimiques des substances formées.Qu'est-ce que par Pierre MAUFFETTE La prospection c’est la recherche de gisements minéraux exploitables avec profits.Il faut un profit en dollars après avoir défrayé le coût de l’exploitation du gisement.En définitive, tous les gisements exploitables sont des gisements de dollars.Dollars sous forme de cuivre, de fer, de nickel, de plomb, de zinc, etc., s’il s’agit de gisements exploitables pour les métaux; dollars sous forme de mica, d’amiante, de graphite, etc., s’il s’agit de gisements exploitables pour les minéraux industriels ou enfin dollars sous forme de charbon, de pétrole et de gaz naturel, s’il s’agit de combustibles.Pourquoi la prospection au Canada ?Le Canada est un des principaux pays miniers au monde.La valeur de sa production minérale en 1962 dépassait $2,800,000,000.Celle de la province de Québec dépassait $500,000,000.la même année.Contrairement à l’industrie agricole et à l’industrie forestière, la matière première de l’industrie minérale ne repousse pas.Une fois un gisement épuisé il faut en trouver un autre.Voilà la raison d’être de la prospection.Comme la production minérale doit non pas seulement se main- La conclusion finale que l’on peut apporter ici est que l’énergie chimique est, en essence, l’énergie emmagasinée dans le lien chimique.Quelle est la nature de cette énergie ?Question fondamentale.En dernière analyse, l’énergie d’un lien chimique provient toujours d’interactions coulombiennes c’est-à-dire de forces qui résultent de l’attraction entre des particules négatives (électrons) et des particules positives (protons compris dans le noyau des atomes).Je n’entrerai pas pour le moment dans une discussion du lien chimique; ceci nous mènerait trop loin.Je terminerai en espérant que ces quelques lignes vous auront permis de comprendre pourquoi les chimistes attachent autant d’importance aux forces qui retiennent les atomes entre eux.La chimie moderne ?C’est l’étude du lien chimique.tenir mais au contraire augmenter avec l’accroissement de la population et les développements économiques, la prospection est donc essentielle.Elle est à la base de l’industrie minérale.Si les Grecs et les Romains ont atteint un si haut degré de civilisation et de prospérité, c’est parce qu’à cette époque ils contrôlaient les gisements connus de métaux tels que le cuivre, le plomb, l’or, etc.Une fois ceux-ci épuisés, ce fut la fin de leur hégémonie sur les autres peuples.L’Amérique du Nord est prospère et puissante de nos jours parce qu’elle est très riche en gisements de toutes sortes et c’est ce qui fait également la prospérité actuelle de la Russie où l’on a créé un ministère de la géologie, comme en Chine communiste d’ailleurs.Dans un très grand nombre d’universités, comme l’université de Moscou par exemple, la géologie est le principal département de l’université.Les Russes ayant réalisé que ce qui avait fait la prospérité des Etats-Unis c’était avant tout l’exploitation des richesses minérales, ils ont décidé d’explorer leur propre pays systématiquement espérant obtenir des résultats semblables, et avec succès d’ailleurs.Tant que l’Amérique et la Russie trouveront des gisements nouveaux, pour remplacer ceux qui sont épuisés, aussi longtemps ces pays resteront prospères et puissants.la prospection?128 LE JEUNE SCIENTIFIQUE, AVRIL 1963 V '¦¦¦¦¦ v ; g a tit : em-lature mière pour ceci :que endre Qui fait de la prospection ?Toute personne peut faire de la prospection.Cependant plus celle-ci a de connaissances géologiques (connaissance des minéraux, des roches et des minerais; des structures géologiques; de la forme, des dimensions et de la teneur des gisements exploitables; etc.) plus elle a des chances de faire des découvertes.En principe le géologue est le champion prospecteur parce que la géologie est sa spécialité.En pratique, il y a toute la gamme depuis le prospecteur amateur d’occasion, jusqu’au prospecteur de métier de plein temps.Autrefois, le prospecteur recherchait principalement l’or, le cuivre, l’argent, l’amiante, le mica, le graphite, etc.En somme, un nombre restreint de substances.De nos jours, le nombre des substances qui ont une valeur économique augmente sans cesse.Qui parlait autrefois de pechblende (minerai d’uranium), de spodumène (minerai de lithium), de pyrochlore (minerai de columbium), de béryl (minerai du métal qui porte le même nom), de pollucite (minerai de cæsium), de brucite (minerai de magnésium), etc.et même de taconite (minerai de fer) ?Difficultés de la recherche Le prospecteur d'autrefois, et le prospecteur d'aujourd'hui — Les gisements qui affleurent en surface sont de plus en plus rares.Ceux-ci sont évidemment les plus faciles à trouver et ont déjà été découverts par des méthodes très simples, le plus souvent basées sur l’examen des affleurements rocheux sur le terrain, ayant recours à des méthodes aussi primitives que le lavage au plat pour l’or par exemple; la lampe à rayons ultraviolets pour la fluorine et la scheelite (minerai de tungstène); la boussole ordinaire, le petit aimant en fer à cheval ou la boussole d’inclinaison pour les substances magnétiques; l’analyse chimique pour déceler la présence de certains métaux et la teneur des minerais; le traçage des blocs erratiques pour un grand nombre de minerais, etc.Généralement cependant les gisements n’affleurent pas en surface.Ils sont cachés dans la roche stérile ou recouverts de mort-terrain ou donnent très peu d’indications de leur importance réelle, en surface.Les principales qualités du prospecteur d’il y a 60 ans étaient de pouvoir survivre en forêt, d’être robuste, grand marcheur, dur travailleur au pic et à la pelle, quand il n’avait pas à passer des jours à forer des trous dans le roc, au fleuret et à la masse, afin de pouvoir briser un peu de roche pour mieux exposer le minerai.Il devait avoir le «coup d’oeil», c’est-à-dire, pouvoir reconnaître à vue les minerais des quelques substances recherchées alors.Il avait très peu de connaissances scientifiques, il cherchait surtout les gisements affleurant en surface.Les moyens de transport étaient lents et parfois difficiles.Mais depuis on a découvert des méthodes nouvelles de prospection.On a surtout reconnu l’importance de la géologie et le rôle du géologue dans la préparation des cartes servant à la prospection, dans l’organisation, la surveillance et même l’exécution des travaux de pros- Figure 1.Quelques instruments du prospecteur : 1.boussole Brunton: 2.boussole avec liquide; 3.marteau de géologue; 4.acide pour carbonates et sulfures; 5.ciseau et sac pour échantillons; 6.loupe; 7.compteur de pas; 8.aimant; 9.bous- sole d’inclinaison: 10.carnet de notes, échelle et rapporteur d’angles.Figure 2.Examen de photographies aériennes au stéréoscope montrant un stéréoscope de poche et un grand stéréoscope. Figure 3.Une sondeuse au diamant.Figure 4.Appareil spécial pour la prospection électroma gnétique.130 pection.On a inventé de nombreuses méthodes nouvelles de prospection telles que : 1) Lu prospection géophysique, basée sur a) le magnétisme naturel des minéraux, pour la magnétique, l’ilménite et la pyrrho-tine ou tout gisement renfermant ces minéraux — b) la conductivité, la résistivité et l’électro-magné-tisme, pour les gisements de sulfures — c) la gravimétrie pour les minerais lourds ou légers — d) la radioactivité (compteur Geiger et scintillomètre pour les substances radioactives, bérylomètre pour toute substance renfermant du béryl).2) La prospection géochimique, pour déceler les auréoles de dispersion de métaux des gisements dans le roc, le mort-terrain, la végétation et l’eau.3) Les sondages au diamant qui pénètrent si rapidement et profondément dans le roc de nos jours.Avec l’avènement de l’avion, ce fut l’usage des photographies aériennes et des cartes topographiques exactes faites d’après ces photos, l’usage de l’avion et de l’hélicoptère eux-mêmes comme moyens de transport rapides et pour les relevés géophysiques aériens.Ajoutons l’usage du canot avec hors-bord et même des « skidoos ».Grâce à ces moyens modernes, la technique de la prospection évolua considérablement.Le prospecteur peut maintenant couvrir très rapidement d’immenses étendues.De nos jours, s’il veut réellement avoir des chances de découvrir quelque chose, le prospecteur doit donc avoir des connaissances scientifiques assez étendues.Il doit connaître les minéraux, les roches, les minerais, les principes de géologie économique et structurale, les principales méthodes de prospection géophysique et géochimique et toutes les autres méthodes actuellement en usage, la loi des mines, etc.Il doit avoir de puissants moyens financiers s’il veut couvrir grand et vite et augmenter ainsi ses chances de faire une découverte de son vivant ! Dans la province de Québec, et ceci est unique en Amérique du Nord, les départements de génie géologique de Polytechnique et de l’Université Laval donnent tous les ans, depuis plus de quinze ans, des cours de prospection d’une durée de 5 semaines, qui apprennent aux prospecteurs leur métier, théoriquement du moins.Incidemment, il n’existe pas d’appareil magique pour déceler la présence de toute substance dans le sous-sol.La radiesthésie est une fumisterie monumentale.Ni la baguette de coudrier, ni la pendule ne peuvent conduire à la découverte même de l’eau.Il n’y a donc pas de sourciers véritables ou s’il y en a qui s’intitulent ainsi, c’est-à-dire qui laissent croire aux gens qu’ils trouvent de l’eau grâce à la baguette ou au pendule, c’est de l’ignorance ou de la supercherie.Aucun gisement minéral a jamais été découvert par ces méthodes.LE JEUNE SCIENTIFIQUE, AVRIL 1963 Comment découvre-t-on les gisements aujourd'hui ?Les gisements dont la découverte est le fruit du hasard sont très peu nombreux.Dans le rapport sur la «Prospection au Canada» par A.H.Lang, il est indiqué que sur 77 gisements trouvés de 1949 à 1954, 31 ont été trouvés par des méthodes conventionnelles de prospection, 17 par forage de zones favorables indiquées par des relevés géologiques et 7 par forage d’anomalies géophysiques.Comme on le voit, plus de la moitié de ces gisements ont été trouvés par forage au diamant qui est une méthode indispensable de nos jours.C’est d’ailleurs la principale méthode employée dans les mines pour étendre les gisements dans ses trois dimensions.De nos jours, la majeure partie de la prospection est faite par les départements d’exploration des grandes compagnies minières, qui, disposant de ressources financières considérables, explorent de vastes étendues par relevés aériens pour y déceler des anomalies magnétiques, électromagnétiques, radiométriques ou autres.Celles-ci sont ensuite étudiées systématiquement sur le terrain après piquetage.Ces mêmes compagnies sont à l’affût de nouvelles découvertes et prêtes à dépêcher sur les lieux des personnes compétentes à un moment d’avis.Comme le pays est immense, il y a quand même de la place pour tous et ceci n’empêche personne de faire de la prospection.Avenir de la prospection Il n’y a pas de métier plus passionnant que celui de prospecteur.Toujours en voyage, toujours en contact avec la belle nature et les splendeurs du règne minéral, toujours à l’affût de trésors et La Fontaine disait si bien : «Creusez, fouillez, bêchez, un trésor est caché dedans», avec la différence que La Fontaine parlait au figuré et que dans le cas du prospecteur il s’agit d’un trésor véritable.Le prospecteur qui trouve un gisement trouve réellement un trésor car, nous l’avons bien dit plus haut, tous les gisements sont des gisements de dollars, sous forme d’or, de cuivre, de zinc, etc.Le dollar devient ainsi la principale substance minérale : incolore, inodore, sans saveur, se reconnaît facilement au toucher ! Plus le profit à la tonne est intéressant, plus le financement de l’exploitation devient facile.Il est généralement plus difficile de trouver les dollars requis pour la prospection et l’exploration, quand ce n’est pas le prospecteur lui-même avec les connaissances requises.Le pays étant si vaste et les besoins de l’homme augmentant sans cesse, il n’y a aucun doute qu’il se fera encore de la prospection pour longtemps au Canada.La Russie est le pays où il y a plus de prospecteurs per capita.Réveillons-nous donc de notre léthar- Figure 5.A gauche, un magnétomètre, type Askania; à droite, un scintillomètre.gie.Ayons par patriotisme, attrait naturel et intérêt bien compris, l’ambition de devenir géologue, le « champion prospecteur ».Volume recommandé : LANG, A.H.La prospection au Canada, Ministère des Mines et Relevés techniques, Ottawa, 1961.(Réédition et version française de Prospecting in Canada, 1956).En vente chez l’Imprimeur de la Reine, Ottawa.Ont., à $2.00 l’exemplaire.LE JEUNE SCIENTIFIQUE, AVRIL 1963 131 ¦ 3B&W' >' *./.• " .A la pêche aux étoiles.Fig.1.L’Astérie polaire, Leptasterias polar is.par Gérard DRAINVILLE Ironie du sort ou excès d’humour : les étoiles du ciel guideront même les marins, allant dans leurs courses sur l’océan, à la recherche d'Etoiles de mer.Bleue comme le ciel, immense comme lui, la mer se plaît à imiter le firmament jusque dans ses étoiles.Simple imitation ou plutôt.espièglerie ! Les êtres de la nature, fréquemment, nous lancent de ces sortes de calembours que nous n’arrivons jamais à comprendre tout à fait.Sûrement, ils se moquent de nous beaucoup plus qu’ils ne se narguent entre eux.A la pêche aux Etoiles Ce matin-là, j’étais un de ces marins allant, plein d’enthousiasme, à la pêche aux Etoiles.de mer.Les longues vagues de la haute mer berçaient paisiblement la barque de notre pêcheur gaspésien.Sur la crête des grandes vagues, ondulaient obliquement de petites rides formées par une brise venant du rivage.Sous les feux du soleil, l’interférence de ces deux trains d’ondes piquait la mer de millions de points d’or.Au loin, les Fous de Bassan et les Goélands, tels des flèches blanches, plongeaient, puis aussitôt remontaient achevant d’avaler un malheureux Capelan.Tout près de nous, les volées de Macreuses filaient en rasant l’eau.Trente brasses de profondeur, crie de capitaine.L’assurance qu’il met dans son affirmation ne nous permet pas de douter.Ses 40 ans d’expérience comme 132 LE JEUNE SCIENTIFIQUE.AVRIL 1963 j&M&v, *:.* •* .‘-r pêcheur en cet endroit de la baie des Chaleurs, l’autorise à être catégorique.Il connaît par coeur tous les recoins de cette région.Nous lançons le chalut et laissons défiler 90 brasses de câble : trois fois la profondeur de l’endroit à explorer; c’est la consigne pour faire un bon «chalutage».Très lentement, la barque tire le chalut qui gratte le fond rocheux de la mer.Les vibrations sur le câble indiquent bien que nous sommes sur un fond de roc très rude.Après dix minutes, un treuil en forme de champignon installé au milieu de la barque haie, au bout des 540 pieds de câble, le chalut avec sa précieuse récolte.Il n’y a sûrement pas de plus longs moments au monde que les quelques minutes que dure la remontée du premier chalut d’un jeune pêcheur.Parvenu à la surface de l’eau, le chalut est déversé dans la barque.Une parcelle du fond de la mer se trouve là devant moi : Oursins verts, Ophiures, Crabes, Bernard-l’Ermite, Gastéropodes, Bivalves et l’objet de cette pêche : des Etoiles de mer toutes rayonnantes de couleurs et de poésie.Etoiles rouges, étoiles bleues, étoiles d’or, étoiles pourpres, étoiles beiges; étoiles à 5 bras, à 6 bras, à 10 bras, à 11 bras, à 12 bras : vraie constellation de couleurs et de formes sortie du sein des flots.Fig.2.La Petite étoile rouge sang, Henrichia sp.Fig.3.L’Astérie soleil, Crossaster paposus.133 r.K JF.T7NE SCIENTIFIQUE, AVRIL 1963 Etrange animal Le zoologiste qui, pour la première fois, se trouve devant cette étonnante variété d’Etoiles de mer se demande quelle peut bien être l’organisation de cet étrange animal.Rien de commun chez cet animal avec ce qu’on a l’habitude de voir.On y cherche en vain une tête, une queue, des membres disposés, comme chez la plupart des autres animaux, suivant une symétrie bilatérale.Ici, tout est original.Les organes rayonnent autour d’un axe central.On dit que l’Etoile de mer adulte possède une symétrie rayonnée.L’Etoile de mer ou Astérie réalise la plupart du temps la forme d’étoile à cinq branches ou bras.(fig.2).On en trouve également beaucoup qui possèdent un nombre différent de rayons (fig.1 et 3).Les bras, de forme plus ou moins triangulaire, se raccordent par leur base et forment le disque central.L’extrémité de chaque bras porte une minuscule tache rouge sensorielle faisant fonction d’oeil.Le corps de l’animal est recouvert de téguments incrustés de tubercules calcaires qui le rendent rugueux ou épineux, d’où le nom d’Echinodermes donné au groupe d’animaux auquel l’Etoile de mer appartient.Ce nom signifie peau épineuse.L’Astérie repose toujours sur sa face ventrale ou face inférieure présentant •ï»/~ y.,* f > '