Québec science, 1 janvier 1992, Septembre

3,25$ CD Volume 31, numéro 1 DOSSIER MARCHÉ DE NAISSANCE IRTIFICIELLE J R J ¦R ClSj SEPTEMBRE 1992 h flENTÔT [ES VOITURES 1ECTRIQUES ILIE FAYETTE LES NOUVEAUX fSTRONAUTES •ES TÉLESCOPES 'LUS PERFORMANTS .’ART DE FABRIQUER )ES CLOCHES (5555 ül719 8 : E':v Envoi de publicatiowfe-Enregistrement n° 1052.Port payé à Québec.C.P.250.Sillery, QuébeÇ.Canada G1T 2R1 77333301719809 rfcï d< Le réseau de l'Université du Québec veut répondre aux besoins croissants de développement scientifique ettechnologique du Québec.Ses activités d'enseignement et de recherche en sciences pures et appliquées offrent aux jeunes leur place dans le marché du travail des prochaines années.LES NOUVEAUX CHEFS DE FILE Les établissements du réseau sont engagés collectivement dans des "projets mobilisateurs" qui préparent aujourd'hui les métiers de demain.Voici un aspect des secteurs en émergence.L'Université du Québec est prête à vous y accueillir.UQAM SCIENCES DE L'ENVIRONNEMENT UQTR TECHNOLOGIE INDUSTIELLE UQAO GÉNIE UNIFIÉ UQAR INGÉNIERIE UQAH SCIENCES DE L'INFORMATION -GÉNIE INFORMATIQUE UQAT GÉNIE UNIFIÉ IIMRS SCIENCES DES MATÉRIAUX IAF SANTÉ HUMAINE, ANIMALE ET ENVIRONNEMENTALE ETS TECHNOLOGIE DES SYSTÈMES TELUQ INFORMATIQUE COGNITIVE Université du Québec V ume 31, numéro 1 SOMMAIRE SEPTEMBRE 1992 »! I r ) 16 24 30 ACTUALITÉ En lutte contre les HAP Par Anne-Marie Simard Amincissement « naturel » de la couche d’ozone à Edmonton Par Étienne Denis Un programme scientifique pour l’après-Rio Par Raymond Lemieux La science en valise Alain Fortier Une poule aux œufs d’or.pour les diètes Par Pauline Gravel Une planète sur ordinateur Par Françoise Côté Encyclopédie informatique ARTICLES DE FOND DOSSIER Le marché de la naissance artificielle Tout n'est pas rose dans le merveilleux monde de la reproduction, et les solutions aux problèmes d’infertilité et de stérilité sont loin de répondre à toutes les attentes, tant physiques que morales.Par Guy Faquin et Elizabeth Lacroix De l’électricité dans votre moteur Nous l'avons peut-être oublié, mais la voiture électrique comptait pour un tiers des véhicules vendus, au tournant du siècle.Connaîtra-t-elle, cent ans plus tard, sa renaissance ?Par Stéphane Gagné Sonnez les matines Un art qui se perd, celui des cloches ?Espérons que non, car ces belles percussions, en plus de sonner Page 16 encore l’appel des offices religieux, marquent nos plus beaux souvenirs.Par Raynald Pepin 35 La revanche des télescopes terrestres Pendant qu’à la NASA on s’acharne encore à rendre plus efficace un Hubble handicapé, les autres télescopes s’ajustent à la réalité, grâce à l’optique adaptative.Par Luc Girard Page 24 Évffb Page 30 gAfug.;.;; .+¦ ¦¦ Si."Ô.l-i,, 40 Les premiers vrais astronautes canadiens Ayant à son bord le désormais célèbre Marc Garneau et une jeune Québécoise aux multiples talents, l'équipe des « Six » entreprendra bientôt l'entraînement des « vrais ».Par Françoise Côté CHRONIQUES 5 ENTRE LES LIGNES 45 LA DIMENSION CACHÉE Chers petits (monstres) Par Raynald Pépin 47 EN VRAC 49 À LIRE La Terre, patrimoine commun La Terre serre 50 DANS LE PROCHAIN NUMÉRO Page 40 QUÉBEC SCIENCE, magazine à but non lucratif, est publié 10 fois l’an par la Revue Québec Science.La direction laisse aux auteurs l’entière responsabilité de leurs textes.Les titres, sous-titres, textes de présentation et rubriques non signés sont attribuables à la rédaction.Tous droits de reproduction, de traduction et d’adaptation réservés.Dépôt légal : Bibliothèque nationale du Québec Troisième trimestre 1992, ISSN-0021-6127 Répenorié dans Point de repère et dans l’Index des périodiques canadiens.© Copyright 1992 - LA REVUE QUÉBEC SCIENCE Imprimé sur papier contenant 50 % de fibres recyclées et 20%de fibres désencrées (post-consommation) SEPTEMBRE 1992 / QUÉBEC SCIENCE 3 deia ÎONDATIOU LE MAGAZINE QUÉBEC SCIENCE OFFRE À SES MEMBRES UNE SÉRIE D'AVANTAGES TOUS PLUS INTÉRESSANTS LES UNS QUE LES AUTRES.EN VOICI UN EXEMPLE CALCULATRICE FINANCIERE FINANCIAL II Non-membieA2,71S membre29 CALCULAJRia SC1ENTIEIQ.CE F-802P calcuutrice SC1ENT1EIQUE F-602 calculatrice Electronique TS-84 h calculatrice Non-roemoie i'.'-’ 34,6 MEMBRE 39$ in^S2T Non-membie Non-memWl6,LS> memBUE24$ MEMBRE TT $ du temps Mon-membie 36,93 MEMBRE 25 $ mmrc $£Sî '«"rflUntf i/o J|\ WvjOTtf, tuiorrt^ JF SEPTEMBRE 1992/QUÉBEC SCIENCE 15 LE MARCHÉ DE LA NAISSANCE ARTIFICIELLE Par Guy Faquin et Elizabeth Lacroix Quelques mois avant le dépôt du rapport de la très controversée Commission royale d’enquête sur les nouvelles technologies de reproduction, notre dossier fait le point sur la technique de la fécondation in vitro, à travers l’histoire vécue d’un couple, pose des questions sur les droits des embryons et ouvre diverses perspectives nouvelles dans les domaines de la contraception et du traitement de l’infécondité.René et Danielle* connaissent d’expérience tous les aspects de la fécondation in vitro (FIV).Pas seulement les aspects techniques et scientifiques, les statistiques épidémiologiques et les taux de succès, mais l’impact, aussi, sur leur vie personnelle, de procédures, anodines en apparence, mais frôlant parfois l’indignité, quand on les replace dans leur contexte quotidien.Amoureux, dans la trentaine, désirant un enfant, après plus d’un an de tentatives dépourvues de succès, ils entrent dans la ronde des investigations médicales de leur infécondité.« Nous avons commencé, raconte Danielle, par les courbes sympto-thermiques (la « méthode des températures ») et les tests vendus en pharmacie permettant d’identifier l’ovulation, sans grand succès.Nous avons eu recours à une clinique hospitalière qui nous a révélé, après quelques mois d’attente, que tous nos * Les personnages sont réels, mais les noms sont fictifs.tests montraient des résultats d'une banalité parfaite.» Arrive alors l’époque des tests de compatibilité entre les conjoints.On vérifie, en gros, si les spermatozoïdes de René vivent normalement dans la glaire cervicale de Danielle.Il s’agit de tests postcoïtaux.Les conjoints en ont gardé une mémoire cuisante.« Personnellement, s’insurge Danielle, je trouve bien plus intrusifs qu’une laparoscopie ou une salpingoscopie ces tests postcoïtaux au grattoir et au spéculum, qu’on doit livrer à la clinique dans les quatre heures après avoir fait l’amour, pour se faire dire à l’hôpital que l'analyste est en congé, malade, que c’est la fin de semaine et qu’il faut revenir lundi, que l’analyste ne pourra analyser le frottis avant 5 heures, etc.» René, lui, résume l’étrange conjonction de la spontanéité érotique, de la discipline technique et de la bureaucratie en deux mots lapidaires : « C’est kafkaïen ! » Quand, après cinq autres mois, on eut enfin établi la compatibilité des conjoints, eurent lieu les diagnostics tubaires et ovariens (négatifs).Danielle et René décidèrent alors d’avoir recours à la FIV, comme 3 000 autres couples canadiens, en 1991.Cette dernière, telle qu’elle est pratiquée dans la clinique privée où ils ont consulté, comprend quatre étapes : - la stimulation hormonale dans le but d’amener les ovaires à produire plusieurs ovules par cycle, alors qu’il ne s’en produit normalement qu’un, - le prélèvement des ovules à maturité par aspiration, directement des follicules, - la fécondation in vitro par mise en présence des ovules et de spermatozoïdes des conjoints, - l’implantation dans l’utérus de quelques embryons fécondés.CE QU’ON SAIT MOINS Quelles sont les chances qu’une telle intervention réussisse ?Cela dépend beaucoup de la manière d’évaluer le succès.A En 1988-1989, une clinique privée française, La Roseraie, traita 466 demandes.16 QUÉBEC SCIENCE / SEPTEMBRE 1992 Ève-Lucie Bourque tUHUUUUItUi i \HttiUUttUUH iliUUUHIiliU* ititntttiiuntt fè*t44*HiWHH tllKItltltltlIft tf tl(f if tf «f t f «(4' filHilflflflftfl, Jlillitti HKRRmi i îiÜMi-iïiüüiiîiHÜli! aBBfl mmSmSHHcHramii umnnBHHt rwtGt&riEixïHHHHilHHHIitkiifi ^ ^ w ^ ^ w mLi BMllM 181111™ |î|î|î;iiHKîîl!îi)iî!î}3«j}}!';ji| ^li;;.':î;ï!2:î;:::::!i!;:î!iiîî;iî!îiL.— •- '~c.c.StSHH HUM iaasssfgw» UiUli iUbiili ^ ^ ^ HHIHHiK HHHMl HStSl ¦ fHHH iHÿiflflflHilHIn ***»*»!**?*'*'*'*»» »••••» » - - ^ w rHHM.ÿ|J»; i — -i i ^ i.¦éHHH*-»->¦¦-• .¦¦**:»¦:• procéda à 424 ponctions d’ovules, réussit 322 implantations d’embryons, obtint 85 grossesses cliniques, dont 70 évoluèrent, donnant 68 accouchements et 99 enfants vivants.Si le taux de succès se calcule par le nombre de grossesses , cliniques par ponctions folliculaires, il est de 85 pour 424, soit 20 %.Mais si l'on retient le nombre d’accouchements par cycles « monitorisés », on tombe à 68 pour 466, soit 14,6 %.Au Canada, chaque clinique fait son calcul comme bon lui semble, et il n’existe aucune règle fixe.Un comité formé de médecins spécialistes de la FIV est à mettre sur pied un registre national des résultats obtenus dans les cliniques, mais il ne sera pas prêt quand la Commission royale d’enquête sur les nouvelles technologies de reproduction, dite commission Baird, remettra ses conclusions finales.Ces dernières ne reposeront donc pas sur des chiffres uniformes et précis des résultats des cliniques canadiennes.Il est essentiel de savoir que la FIV se caractérise par un taux de fausses SEPTEMBRE 1992 / QUÉBEC SCIENCE 17 'iM couches spontanées et de naissances multiples plus élevé que la normale.Les naissances prématurées sont aussi plus nombreuses que d’ordinaire.Les causes de ces différences sont mal connues, sauf dans le cas des naissances multiples, qui sont tout bonnement causées par le fait qu’on implante trois ou quatre embryons du même coup, technique nécessaire parce qu’un embryon de deux jours (âge au-delà duquel sa vie en éprouvette devient très précaire) n’est pas prêt pour la nidation dans l’utérus.Pour certains, les risques pour la mère sont encore insuffisamment connus et documentés.Louise Vandelac, sociologue à l’UQAM et l’une des quatre commissaires renvoyés de la commission Baird par le premier ministre, entretient des doutes sérieux quant à l’innocuité et à l’efficacité des techniques et surtout de la stimulation ovarienne par hormones de synthèse.« A-t-on jamais fait, demande-t-elle, une étude sérieuse, avec groupe de contrôle, sur plusieurs années, quant aux risques de cancer ou de kyste ovarien, ou sur la ménopause précoce dans le cas de femmes ayant reçu des doses d’hormones artificielles ?» Laissons pour l’instant Mme Vandelac à ses doutes et revenons à nos quatre ou cinq embryons implantés à deux jours.Que se passe-t-il quand plus d’un de ces embryons réussit sa nidation ?Demandez-le aux couples ayant eu recours à la FIV.L’un de ces couples, militant dans une association de promotion de la FIV nous a répondu que le cas ne se présentait pas.Quand nous leur avons parlé de « réduction embryonnaire », ces gens ont admis ne pas savoir ce que c’était.La réduction embryonnaire est le processus habituel par lequel on avorte les embryons dits « surnuméraires ».Mis en présence de cette situation, le même couple a fortement nié l’existence d’une telle pratique.Ces deux personnes, vérification faite, ont pourtant signé un formulaire de consentement, à la clinique, où la réduction embryonnaire était mentionnée comme un des risques consentis et connus.LA CLIENTÈLE Qui a recours à la FIV ?D’après un des textes de la Commission, « de nombreuses femmes ont eu les trompes de Fallope obs- T \ Après aspiration de la liqueur folliculaire devant contenir l’ovule, on y repère l’ovule que l’on place dans un milieu de culture particulier, dans une petite boîte ronde, appelée boîte de Petri et non dans une.éprouvette.truées.mais la cause.n’a pu être déterminée ».Une étude statistique menée par Nicole Marcil-Gratton et Evelyne Lapierre de l’Université de Montréal, en 1989, concluait que 75 % des femmes, mariées ou non, « auront eu recours à une forme ou l’autre de stérilisation chirurgicale avant de fêter leur 45e anniversaire de naissance », c’est-à-dire se seront fait ligaturer les trompes.Selon Mme Lapierre, voilà la cause principale du recours à la FTV : le regret de la ligature et la recherche d’une procédure permettant de contourner le problème.D’autres causes rendent hommes et femmes infertiles ou stériles.Les infections et les MTS (maladies transmissibles sexuellement) pèsent également lourd dans le bilan.Au total, toutefois, on ne peut parler d’une augmentation historique de la stérilité.En 1940, des études montrent que 4 à 5 % des couples québécois étaient inféconds, ce qui rejoint les données les plus récentes.Selon Mme Lapierre, il est vrai que les femmes ont leur premier enfant plus tard, mais pas assez pour augmenter les probabilités qu’elles deviennent infertiles.« Que le premier enfant vienne plus tard, cela a bien plus d’impact sur l’attitude des femmes et des couples face à la vie et au couple lui-même que sur la fertilité », avance-t-elle.Chez l’homme, deux types d’infécondité se voient couramment.Ou bien la quantité de spermatozoïdes est insuffisante, ou bien les gamètes mâles (sper- matozoïdes) n’ont pas tout leur équipement.Ils sont alors incapables de motilité, ou de reconnaître l’ovule ou d’y pénétrer.Danielle et René n’ont jamais su ce qui ne fonctionnait pas dans leur cas.Après deux tentatives infructueuses de FIV, ils ont décidé de faire leur deuil de l’« enfant-semblable » et d’adopter l’« enfant-autre ».Ils partent pour la Chine dans quelques mois.Neuf mois.Le temps que l’enfant paraisse.LE DROIT DE L’EMBRYON Pour Louise Vandelac, le vrai problème de la FIV, au-delà d’un taux de succès inconnu chez nous, c’est celui que cause la production d’embryons en quantité excessive.« Concevoir des êtres en série, éliminer ceux qui sont de trop, voilà une vision industrielle de la naissance, dénonce Mme Vandelac.Les embryons surnuméraires n’existent que pour améliorer le taux de succès d’une méthode inefficace, luxueuse et sans véritable contrôle scientifique.» Le jugement est dur et sans équivoque.A l’opposé, des femmes ayant eu recours à Vin vitro ont déclaré à la commission Baird que la FIV était le grand espoir des personnes qui avaient le douleur de se savoir infertiles.Mais un document de la même commission montre que leur espoir, leur désir d’enfanter est sans proportion avec leur évaluation des 18 QUÉBEC SCIENCE / SEPTEMBRE 1992 If ii ll« CJi.» ei pl(I rli ois.I "" is ! is en ï I is- t I»; ! ®( :0S i“- en j- «• o- A ;l risques de la procédure, en ce qui concerne les naissances multiples ou prématurées, ou la réduction des embryons surnuméraires.« Pratiquement personne ne semble avoir été averti des risques liés à une grossesse multiple et personne n’a parlé de réduction sélective », a-t-on entendu dire, lors des audiences privées de la commission.De toute évidence le problème éthique ne peut se poser à des gens qui en ignorent l’existence.Qu’arrive-t-il à ces embryons en surplus, quand ils ne sont pas implantés ?Cela dépend du pays.Au Canada, les couples peuvent demander qu’ils soient détruits, ou bien qu’on les congèle pour des essais futurs, ou encore qu’ils soient donnés à la science.Pourquoi ne pas les donner à des couples infertiles ?« Cela pourrait se faire, explique Louis de Saint-Just, membre du comité d’éthique de l’Institut de médecine de la reproduction de Montréal.Mais où serait le profit pour la clinique ?C’est un business, ne l’oubliez pas.» C’est que les embryons, légalement, appartiennent aux parents.Ils peuvent en disposer comme ils le veulent.Ils ne peuvent certes vendre ces embryons, ce qui est défendu par la loi.Beaucoup de spécialistes en bioéthique trouvent étrange qu’on ne puisse vendre des embryons mais qu’on puisse parfaitement les détruire, soit sur ordre des parents, soit par avortement, dans le cas de la réduction des surnuméraires.Il est également interdit de vendre des ovules.« En principe, explique M.de Saint-Just, chaque ovule est irremplaçable, donc invendable légalement.Une femme peut donner de ses ovules à une autre, incapable d’en produire, pour fins de FIV.En réalité, le don d’ovules, avec « compensation financière pour inconvénients subis », n’est pas rare et suscite des questions éthiques évidentes.» Il y a donc un marché de la naissance artificielle, et les règles qui le régissent sont plus économiques que juridiques.« Nous sommes en plein vide juridique, constate Margaret Somerville, directrice du Centre de médecine, d’éthique et de droit de l’Université McGill.Nous ne disposons pas de critères nous permettant de dire : voilà ce que des parents peuvent faire à un embryon de cinq jours, mais qui reste encore absolument indéfendable à propos d’adultes ou d’enfants.Ce critère pourrait être celui des 14 jours après la fécondation, ou un autre, mais ce qui est sûr, c’est qu’il n’y a pas consensus là-dessus.» Quels sont les devoirs de la société, non plus envers l’embryon, mais envers les parents infertiles ou stériles ?Ont-ils droit à un enfant ?Doit-on considérer «A Pour Margaret Somerville, directrice du Centre de médecine, d’éthique et de droit de l’Université McGill, Père de la vie au hasard est terminée et nous passons à celle de la cie choisie, mais cela se fait en plein vide juridique.les actes médicaux de la FIV comme la guérison d’une maladie et, partant, remboursables par l’assurance-maladie ?C’est le cas en Ontario, mais pas dans les autres provinces canadiennes.Au Québec, l’État rembourse beaucoup de tests préalables, mais le couple demandeur de FIV assume les frais de l’opération, qui coûte en moyenne 3 500 $.Les cliniques demandent 500 $ pour le stockage des embryons surnuméraires, plus 500 $ de loyer annuel.Chaque transfert additionnel coûte encore 500 $.« La stérilité n’est pas une maladie, affirme Mme Vandelac.On peut être stérile à 25 ans et vivre jusqu’à 80 ans.C’est une condition très triste pour les gens qui désirent beaucoup un enfant, mais on ne peut fonder le remboursement d’un acte médical sur le fait qu’il vise à satisfaire un désir frustré.» « Les États, renchérit Mme Somerville, ont reconnu le droit à la non-nuisance, au contrôle des situations non désirées et, conséquemment, le droit à contrôler sa fertilité.Mais pas le droit à l’enfant, qui reste une affaire privée, où l’État n’engage pas sa responsabilité.» LA NAISSANCE SURPLANIFIÉE Grâce à la fécondation in vitro, il est aujourd’hui possible de procéder à l’examen génétique des embryons avant de les implanter dans l’utérus.Le but est d’éviter l’implantation d’embryons affectés de maladies congénitales graves.Mais cela ouvre la porte à la fabrication d’embryons sur mesure, dont on déterminerait le sexe, les caractères physiques extérieurs, et jusqu’aux aptitudes intellectuelles et physiques.« Cela montre, dit Mme Somerville, à quel point, de l’ère de la vie au hasard, nous passons à celle de la vie choisie.Il n’est certes pas question de demander aux femmes de revenir à la naissance au petit bonheur, mais nous devons nous demander s’il ne vaudrait pas mieux, dans certains cas, pouvoir choisir.de ne pas choish.» « Il y a, renchérit Louise Vandelac, tout le danger de la naissance dont on planifie la date, le sexe et tout le reste parce que la médecine nous en offre la possibilité.Mais nous nageons aussi en plein paradoxe.Une femme choisit la SEPTEMBRE 1992 / QUÉBEC SCIENCE 19 FIV pour avoir un enfant, après une ligature des trompes.La procédure fait qu’elle, qui avait tellement voulu planifier le Naître, se retrouve avec deux ou trois enfants le même jour ! La planification, oui.Mais à force de surplanifier le Naître, de le faire entrer dans le domaine de notre contrôle complet, il y a risque que nous ne soyons plus capables de reconnaître l’Autre, dans cet enfant que nous avons tellement voulu à l’image de nos rêves.» Oui, mais la détresse des parents ?« Je la partage tout à fait et je souhaite ardemment que les techniques de FIV soient améliorées pour rendre vraiment service à ces parents.Mais, pour l’instant, les compagnies pharmaceutiques et le corps médical se servent des parents infertiles pour expérimenter sur les femmes des cocktails biochimiques encore insuffisamment testés.Ce miroir aux alouettes est indécent, surtout quand on sait que le tiers des couples en demande de FIV ont déjà des enfants, qu’un dixième des couples australiens qui ont abandonné la FIV après échec ont conçu naturellement et que l’adoption existe.» La technique médicale est ici sur la sellette.C’est d’ailleurs pour cela qu’a été mise sur pied la commission Baird.Mais en juin de cette année, quatre mois avant la fin de son mandat de trois ans, la Commission était toujours incapable de répondre aux questions suivantes : Quel est le pourcentage de femmes candidates à la FIV qui ont subi une ligature des trompes contraceptive ?Combien de couples ont déjà des enfants ?Quel est l’impact des MTS chez les jeunes et de quel poids pèsent ces maladies dans les cas d’infécondité ou de stérilité ?Quel est le taux de succès des cliniques canadiennes ?Quel est l’impact des programmes de prévention des MTS auprès des populations de jeunes ?Quoi qu’il advienne de la commission Baird et de ses recommandations, il est impérieux de replacer les techniques médicales et leurs possibilités dans le contexte social global où elles s’inscrivent et de faire en sorte que les possibilités offertes par la science ne créent pas nécessairement d’obligations pour les États.Quant aux individus, leur choix ne vaut que dans la mesure où il s’agit d’un choix bien éclairé.FÉCONDES SUR LA FB Le directeur du Centre d’études sur la reproduction de LUniversité McGill, Riaz Farookhi, se pose une question bien intrigante.La femme moyenne dispose à la naissance d’environ deux millions d’œufs potentiels.Il lui en reste 600 000 à la puberté et, à la ménopause, elle aura produit 5 000 ovules.Comment se fait-il qu’un seul ovocyte arrive à maturité par cycle menstruel ?Pourquoi pas dix ou cent ou mille ?On dira que c’est tant mieux, parce que c’est déjà assez dur comme ça de porter des triplets.D’accord, mais ça, les ovaires ne le savent pas.Il y a un mécanisme qui inhibe la maturation des follicules dès qu’un d’entre eux se met en marche.20 QUÉBEC SCIENCE / SEPTEMBRE 1992 RECHERCHES ONDITÉ 1 I n\ ils «(« m teif i«i| $ iï Jo Pour M.Farookhi, ce mécanisme vient du follicule maturant lui-même.« Nous avons de bonnes raisons de croire que, dès qu’un follicule arrive le premier à un certain stade de développement, il enclenche une réaction hormonale complexe qui bloque la maturation des autres follicules, lesquels, dès lors, retombent dans le sommeil qui les caractérise depuis leur naissance.» M.Farookhi soupçonne que ce mécanisme, mal élucidé à ce jour, propose une intéressante solution de remplacement aux injections massives d’hormones ovulantes actuelles, dans le contexte d'une FIV.« Nous avons recours à des doses massives d’hormones pour forcer la production de plus d’un ovule.Nous pourrions réduire considérablement ces doses et les dangers d’hyperstimulation en isolant l’inhibiteur de l’activité folliculaire et en lui trouvant un antagoniste.En injectant cet antagoniste à doses correctes, le premier follicule maturant n’empêcherait pas tous ses petits camarades de maturer aussi, et on obtiendrait quelques ovules au lieu d’un seul, sans pour autant avoir recours à Factuelle méthode de surovulation.» Le chercheur entretient d’ailleurs d’autres doutes sur les méthodes actuelles de FIV.« Se peut-il que la manipulation hormonale artificielle, forçant l’hyperovulation, empêche l’hypophyse et l’hypothalamus de préparer correctement l’utérus à recevoir l’ovule ?Quand il y a échec, le praticien dit habituellement que l’embryon n’était pas bon, qu’on aurait dû en choisir un autre.Je suis loin d’en être sûr.Je crois que les doses massives d’hormones nuisent à la préparation de l’utérus à la nidation.Un utérus mal préparé rejettera l’embryon unique.Si on lui implante cinq embryons, on a une chance.Pour obtenir cinq embryons, il faut surovuler, d’où doses massives d’hormones et utérus mal préparé.on tourne en rond ! » DES HORMONES PRIVÉES DE SUCRE Le Journal international de médecine du premier avril (!) 1992 annonçait qu’on avait réussi à extraire des spermatozoïdes vivants du chasseur néandertalien trouvé gelé dans un glacier du Tyrol.Sidérante nouvelle, deux savants italiens avaient réussi à féconder in vitro cinq ovules humains.La momie, vieille de 5 500 ans allait être père ! Ce spectaculaire poisson d’avril est, fort heureusement, bien loin des réalités de la recherche sur la fertilité humaine.Malur Sairam, responsable du laboratoire de recherche sur la reproduction de l’Institut de recherches cliniques de Montréal, ne réveille pas, quant à lui, les spermatozoïdes endormis, mais essaie de comprendre pourquoi certains ovaires ou certains testicules, apparemment fonctionnels, restent inféconds.Depuis une douzaine d’années, M.Sairam a grandement contribué à élucider la structure et les fonctions précises d’hormones comme la FSH (hormone follicostimulante) et la LH (hormone lutéinisante), dites gonadotrophines ou gonadotropes, qui interviennent dans le développement des organes génitaux et la croissance des ovules et des spermatozoïdes.Toutes ces hormones appartiennent à la classe des glycoprotéines.Ce sont de grosses molécules, caractérisées par le fait qu’en plus d’être constituées d’acides aminés, comme toutes les protéines, elles comportent de 20 à 40 % de glucides (sucres).SEPTEMBRE 1992/QUÉBEC SCIENCE 21 M.Sairam a montré qu’en 1’absence de leurs sucres, les glycoprotéines restent inactives.Pourquoi ?« Au départ, nous avons cru que le sucre servait à fixer la protéine sur son récepteur à la surface de la cellule cible de l’hormone.C’est exactement le contraire qui se passe : en l’absence du sucre, nos protéines s’attachent aux récepteurs, avec un taux de succès bien supérieur à celui des protéines normales avec sucre.Même que les protéines modifiées prennent toute la place, empêchant les glycoprotéines de faire leur travail.» Le professeur Sairam n’a pas mis grand temps à déduire que la partie protéique de l’hormone est celle qui se lie au récepteur cellulaire, et la partie glucidique, l’agent actif de l’hormone.Pas de sucre, pas de réaction cellulaire.La clé fait, mais la serrure ne joue pas.Les travaux de M.Sairam démontrent que les sucres, combinés au récepteur, activent un messager cellulaire, une protéine G, relais habituel entre les hormones et les mécanismes cellulaires effectuant le travail demandé par celles-ci.Par exemple, la FSH intacte, avec sucre, provoque la maturation des follicules et la production d’œstradiol par ceux-ci.La FSH déglycosylée, sans sucre, se contente de se fixer à la surface du follicule, empêchant d’ailleurs la version intacte de la FSH de faire son travail, puisque les récepteurs sont tous pris par la protéine inactive.« Il s’ensuit que les femmes qui, pour une raison ou une autre, produisent naturellement des glycoprotéines déglycosylées, sont infertiles.Leurs ovaires sont parfaitement fonctionnels, leur hypophyse sécrète bel et bien des glycoprotéines, comme la FSH et la LH, mais il manque à ces dernières l’indispensable sucre.Pire, il suffit qu’elles produisent les deux versions de glycoprotéine, mais dans des proportions légèrement plus importantes pour la déglycosylée, pour que cette dernière s’empare des récepteurs cellulaires avant l’autre et lui bloque le chemin.D’une manière ou de l’autre, c’est la stérilité.» La découverte a une conséquence qui n’échappe pas à M.Sairam.« Si nous fabriquons des glycoprotéines synthétiques sans sucre, nous disposons d’un inhibiteur de la conception.Nous l’avons vérifié avec succès chez les primates, c’est le contraceptif parfait.Il ne déclenche pas de réaction immunitaire, il n’a qu’un effet : empêcher la conception.» D’un point de vue pharmaceutique, la stérilité n’est qu’une forme de la contraception.L’IMMUNITÉ DE L’EMBRYON Rien ne va de soi pour les chercheurs.Un fait aussi simple que la nidation, l’implantation avec succès d’un embryon humain dans l’utérus, les étonne.Pour le Dr Tomaso Falcone, du Centre d’études sur la reproduction de l’Université McGill, cela tient du prodige.« Voulez-vous m’expliquer comment ce corps étranger qu’est l’embryon, à moitié fait de gènes étrangers à l’utérus, ceux du père, n’est pas proprement liquidé par le système immunitaire de la mère ?» La recherche a répondu à cette question.Les cellules fœtales ne portent aucun marqueur immunologique et échappent, pour cette raison, au rigoureux contrôle des douaniers immunitaires.En fait, non seulement sont-elles à l’abri des lymphocytes, mais elles ont la remarquable propriété, du moins pendant un certain temps de leur développement, de se passer d’oxygène, le temps que se mette en place le réseau sanguin qui apportera l’oxygène à l’embryon et le fera passer d’une vie anaérobie à une vie aérobie.Cette relative immaturité de l’embryon suggère des voies d’application étonnantes.Par exemple, on pouvait lire dans la revue Médecine Science de mai 1992 qu’une équipe de l’hôpital Henri-Mondor, à Créteil (France), avait prélevé des cellules neuronales à un embryon de sept semaines et les avait greffées à un patient atteint lourdement de la maladie de Parkinson.Après dix mois, le patient présentait une nette amélioration de la motricité, sans signe de rejet.C’est que les cellules embryonnaires sont passées à peu près inaperçues du système immunitaire du patient, ont survécu à l’absence d’irrigation sanguine au début et, en croissant, ont établi des connexions efficaces avec les cellules saines du patient.De tels « dons d’organes » de la part d’embryons ou de fœtus humains sont applicables dans le cas de la maladie de DiGeorge, ou absence congénitale de thymus, de la maladie de Parkinson, du diabète de type 1, de l’immunodéficit combiné sévère (par transplantation de foie fœtal) et de la leucémie (par transplantation de tissu osseux embryonnaire humain).Les taux de succès sont très variables et, seraient-ils élevés, ils ne dispenseraient pas de s’interroger sérieusement sur les problèmes éthiques liés à la création d’embryons destinés non à vivre, mais à donner leurs organes, puis à disparaître.LE TRI EMBRYONNAIRE, PRÉLUDE À L’EUGÉNISME ?En ce qui concerne les pa-rents qui ont recours à la FTV, la recherche essaie de diminuer les risques qu’ils transmettent à leur enfant des maladies héréditaires.En mars de cette année, près de Manchester en Angleterre, est né un des premiers bébés-éprouvettes à la suite d’un tri embryonnaire.Ses parents sont tous les deux porteurs du gène de la mucoviscidose, maladie caractérisée par des troubles respiratoires et digestifs chroniques.Les parents ont eu de la chance, une seule des deux copies du gène léguées par leurs parents était défectueuse ; on dit qu’ils étaient hétérozygotes pour ce gène.Ils ne souffraient donc pas de la maladie, mais avaient une possibilité sur quatre de la transmettre au bébé, la maladie se manifestant lorsque l’enfant hérite d’une copie défectueuse de chacun de ses parents.On a donc décidé de recourir à la FIV.On a obtenu deux embryons viables et l’un d’eux a subi un examen génétique à deux jours.On a prélevé une des six à dix cellules de l’embryon, on en a isolé les chromosomes et on a multiplié la séquence d’ADN possiblement responsable de la maladie, afin de porter un diagnostic pré-implantatoire.Une sonde spécifique du segment a alors ré- 22 QUÉBEC SCIENCE / SEPTEMBRE 1992 if ns «• If 'if ¦f Lfli ns- '(0- IÜ il* ft- lilt ,0»l lt«l # LW iff vélé aux parents que l’embryon était sain.Il fut implanté, et la grossesse s’est terminée heureusement.Ce cas n’est pas le premier où l’on essaie, avant implantation, de vérifier si l’embryon de parents à risque porte une maladie héréditaire.Quatre filles britanniques ont ainsi vu le jour après que leur sexe eut été déterminé, dans le but d’éviter que la mère ne transmette à un enfant mâle le syndrome de l’X fragile, cause d’un retard mental important.La technique n’est pas sans risque.En réalité, un cinquième embryon fut aussi implanté pour la même raison, mais le test chromosomique a échoué.On se rendit compte qu’on avait implanté un garçon, et les parents décidèrent alors de l’avortement.Les limites techniques d’une telle méthode d’investigation viennent de ce que les cellules des embryons ne sont pas rigoureusement identiques et que l’examen d’une seule cellule peut être trompeur.Seule autre possibilité, attendre quelques jours de plus et prélever une dizaine de cellules sur la centaine que comporte alors l’embryon.Dans ce cas, la difficulté vient de ce que les techniques actuelles de culture des embryons ne les gardent en santé en éprouvette que deux ou trois jours.Pour obtenir un embryon au stade de blastocyste (à partir de cinq ou six jours), à 100 cellules, les problèmes sont tels que ses chances de survie chutent catastrophiquement après le troisième jour.Autre preuve que les expériences devancent largement l’efficacité des procédures.Le tri embryonnaire ouvre la porte, on l’a vu, au choix du sexe et, à mesure que le séquençage du génome humain avancera, au choix par les parents de toutes sortes de caractères génétiques.Au-delà des problèmes éthiques évidents que suscite cette possibilité, les seules difficultés techniques, encore insurmontées même dans les labos les plus réputés, devraient faire hésiter les parents qui souhaitent un bébé trié sur le volet.SPERMATOZOÏDES DÉBOUSSOLÉS L’infécondité mâle provient en général de deux types de situation.Soit que le spermatozoïde n’a pas le sens de l’orientation lui permettant de trouver l’ovule, soit qu’il est un peu feignant et ne se donne pas la peine de s’y introduire.Les chercheurs se penchent sur les deux types de déficience.Les ovules sains émettent des signaux biochimiques auxquels les gamètes mâles réagissent en se guidant sur eux dans leur course frénétique à la fécondation.Certains hommes produisent toutefois des spermatozoïdes peu doués, en ce sens qu’ils ne reconnaissent pas bien ces signaux.Une intervention radicale peut régler ce problème, soit la microinjection de spermatozoïdes sous la zone pellucide de l’ovule.Cette technique est applicable aussi dans le cas de gamètes mâles n’arrivant pas à produire le jeu d’hormones lui ouvrant la porte de l’ovule.Selon le Dr Tomaso Falcone, cette technique est extrêmement délicate et deux fois plus coûteuse que la FIV normale.Elle comporte aussi le risque d’abîmer les gamètes et de faire échouer cette fécondation forcée.C’est pourquoi les chercheurs ont plutôt choisi de raffiner leur compréhension des multiples réactions biochimiques qui conduisent le spermatozoïde à se fixer à la surface de l’ovule.Ils s’intéressent aussi aux signaux lui permettant d’ouvrir, à la surface de sa propre membrane, des canaux par où passeront les signaux déclenchant l’ouverture de l’ovule et le refermant une fois entré, afin d’empêcher un autre coureur d’arriver au fil d’arrivée.VIEILLIR LES EMBRYONS Enfin, la recherche se donne pour objectif d’obtenir des embryons plus vieux avant de les implanter.En situation naturelle, l’œuf fécondé se présente dans l’utérus pour commencer sa nidation uniquement lorsqu’il est parvenu au stade de blastocyste, c’est-à-dire quand apparaît la première différenciation des cellules.À 32 cellules et plus, l’embryon produit une couche externe, qui deviendra le placenta au contact de l’utérus, et un groupe interne, l’embryon proprement dit.Or, les embryons implantés présentement le sont à un stade de développement de quelque 12 cellules, trop prématurément.Si l’on n’attend pas plus longtemps, c’est, rappelons-le, parce qu’on est encore incapable de conserver les embryons in vitro plus longtemps.C’est une des raisons pour lesquelles on implante jusqu’à six embryons d’un coup, dans l’espoir que l’un d’eux réussira à s’implanter malgré tout.Cette déficience de la culture embryonnaire nécessite la surovulation, dans le but d’obtenir un grand nombre de candidats.Cette situation explique le plafonnement des taux de succès de la FIV.Selon la revue Impact-médecin, « on a misé sur la quantité plus que sur la qualité, même s’il devait en coûter des grossesses multiples et leur corollaire, la réduction embryonnaire ».Nécessité donc, de développer de meilleures techniques et milieux de culture, pour prolonger la maturation des embryons in vitro.Cela implique plus de recherches expérimentales sur les embryons et l’accès à du tissu embryonnaire par les chercheurs.Ce qui, à son tour, n’est pas possible, tant que subsistent les inquiétudes morales soulevées par le fait d’élever des embryons humains pour les soumettre à des tests finalement destructifs.SEPTEMBRE 1992 / QUÉBEC SCIENCE 23 / im L LLLVJ1 lUVJl 1L mil lUV/lL gflIMy - ‘ ': If' I v' -.:• '; ;: V ?: ; ; Par Stéphane Gagné Elle a déjà compté pour un tiers des véhicules vendus, on n’a jamais cessé de la considérer comme solution de rechange, arrivera-t-elle enfin à percer ?La voiture électrique, pourtant, n’a peut-être pas que des vertus, même écologiques.Fin janvier 1991, les trois plus grands fabricants d’automobiles des États-Unis (General Motors, Ford et Chrysler) s’associent au département de l’Énergie et aux principales compagnies d’électricité pour former un consortium appelé U.S.Advanced Battery Consortium (USABC).Grâce à cette association, un milliard de dollars seront investis dans le développement d’une batterie « parfaite » pour le véhicule électrique : puissante, légère et rapide à recharger.Aux États-Unis, on croit de plus en plus en l’avenir de la voiture électrique, « non polluante » et silencieuse.Plusieurs États ont resserré leurs normes de qualité de l’air, rendant la nauséabonde voiture à essence hors norme.Les grands de l’automobile américains veulent aussi offrir de nouveaux produits à leur clientèle, pour reconquérir les parts de marché qu’ils ont perdues aux mains des Japonais.Le consortium USABC compte donc encourager la recherche et le développement de toute batterie susceptible de représenter un intérêt pour la voiture électrique.UNE BATTERIE QUEBECOISE Hydro-Québec sera probablement de l’aventure.Le Consortium négocie présentement avec l’Institut de recherche en électricité du Québec (IREQ) afin de participer au développement d’une pile au lithium solide et ultralégère pour la voiture électrique.Le lithium est un métal blanc argenté, utilisé entre autres pour le traitement des maniaco-dépressifs, et qui serait le carburant des éventuels réacteurs à fusion nucléaire, sur lesquels travaille aussi l’IREQ.Voilà dix ans que 1TREQ poursuit des recherches sur cette pile, appelée ACEP, pour accumulateur d’électrolyte polymère.L’Institut possède en ce domaine un savoir-faire unique au monde.Parmi les différentes batteries expérimentées depuis quelques années : nickel-cadmium, nickel-fer, nickel-zinc, sodium-soufre, lithium-air, lithium-sulfure de fer, lithium-fer et zinc-air, la pile ACEP de l’IREQ semble posséder les plus grandes qualités.Selon Isabelle Léveillée, chef de projet, « la pile au lithium est rechargeable et conserve sa charge, contraire- ment aux piles conventionnelles.À poids égal, elle peut accumuler cinq fois plus d’énergie qu’une batterie au plomb conventionnelle.Elle est ultralégère, entièrement solide et ne contient donc aucun liquide toxique, contrairement aux batteries au plomb.» Cette dernière caractéristique est un atout, puisque le recyclage des batteries au plomb peut être la cause de graves contaminations.Isabelle Léveillée soutient également que la pile au lithium pourra servir à de multiples applications, dont l’alimentation en énergie des micro- 24 QUÉBEC SCIENCE / SEPTEMBRE 1992 mm ordinateurs, calculatrices, détecteurs de fumée et appareils photo.Hydro-Québec s’est d’ailleurs associé avec Yuasa, une importante société japonaise, productrice de piles, afin de développer l’ACEP (voir Québec Science, mai 1991).Le développement de la pile pour les véhicules électriques se fera par étapes.« Dans un premier temps, explique Mme Léveillée, on fabriquera une pile pour les fauteuils roulants et une autre, plus grosse, pour les voiturettes de golf.Ensuite, on développera la pile pour la voiture électrique.La première démonstration d’un véhicule muni d’une pile électrique au lithium devrait avoir lieu vers 1996.» En fait, dès l’an prochain on devrait tester une unité « traction » de 2 kilowattheures, permettant d’alimenter un fauteuil roulant.DES VOITURES ENCORE IMPARFAITES Cette course au développement d'une batterie idéale s’explique par l’existence d’un marché potentiel de plusieurs mil L’Impact de GM, dont la mise en marché est prévue pour 1994, peut atteindre une vitesse maximale de 176 km/h.C’est sans doute sa forme qui la distingue le plus d’une « ancêtre », mise au point par l’ingénieur belge Camille Jenatzy.Ayant la forme d’un obus, cette dernière atteignait déjà, en 1899, les 105 km/h.liards de dollars et par l’imperfection des batteries plomb-acide actuelles.« Le principal problème des batteries actuelles est qu’elles ne peuvent accumuler assez d’énergie, dit Jean Rousselet, directeur du département de génie mécanique de l’École polytechnique, à Montréal.À cause de cela, les voitures électriques n’ont pas suffisamment d’autonomie entre les recharges, et la plupart n’ont même pas de système de chauffage parce que cela épuiserait leurs batteries trop rapidement.» Voilà un problème de taille pour une voiture électrique destinée à un pays comme le Canada ! Par exemple, l’Impact, conçue par GM, est la première voiture électrique à allier bonne performance, grande autonomie et dimensions acceptables.Malgré toutes ces qualités, elle nécessite tout de même 395 kilos de batteries au plomb, et l’énergie emmagasinée ne permet de couvrir qu’une distance de 190 km entre les recharges.Cette performance, pourtant la meilleure à ce jour, n’est pas du tout comparable aux 640 à 1 000 km qu’une voiture conventionnelle peut faire entre chaque plein d’essence.La mise en marché de l’Impact est tout de même prévue pour 1994.À l’instar de GM, Chrysler et Ford ont aussi leur prototype de véhicule électrique.Ce sont toutefois des camionnettes.« Chrysler croit que les premiers acquéreurs de véhicules électriques seront les compagnies de services publics (électricité, gaz, téléphone).Les camionnettes électriques répondront, à ce moment-là, adéquatement à leurs besoins », estime Jules Laçasse, porte-parole de Chrysler Canada.Une centaine de ces camionnettes seront d’ailleurs vendues à des compagnies de services publics américaines, dès 1993.D’où provient ce récent engouement pour la voiture électrique ?Récemment, le District de Columbia et neuf États du SEPTEMBRE 1992 / QUÉBEC SCIENCE 25 Nord-Est américain ont adopté des normes de qualité de l’air similaires à celles de la Californie, les plus sévères au monde.Or, plusieurs spécialistes estiment que seule la voiture électrique, non polluante, pourra parvenir à satisfaire ces normes.La loi californienne exige même que 2 % des automobiles vendues soient des véhicules « à émissions nulles », dès 1998, alors qu’en 2003, le pourcentage devra être de 10 %.Or, à cet horizon, la seule traction envisageable pour un tel véhicule sans émission est la traction électrique.Les routes américaines ne seront pas pour autant inondées de voitures électriques du jour au lendemain.Rien, à ce jour, n’est plus efficace que le classique moteur à combustion interne, selon le Dr Cole, directeur de l’Institut de recherche en transport de l’Université du Michigan.Jean Rousselet pense même que les voitures à essence actuelles domineront le marché pendant encore une dizaine d’années.Même les voitures fonctionnant aux carburants de remplacement (méthanol, gaz naturel ou propane) seront plus nombreuses que les modèles électriques, car elles pourront utiliser le performant moteur à combustion interne.IL ÉTAIT UNE FOIS.Combien y aura-t-il de voitures électriques en l’an 2000, en Amérique du Nord ?Des chercheurs en transport du Michigan ont estimé leur nombre à 40 000, alors qu’Autofacts Inc., un institut de recherche en transport indépendant, en voit plus de 290 000.Leur nombre réel se situera sans doute entre ces deux prédictions.Le prix de l’essence sera sans doute un autre obstacle à la popularisation de la voiture électrique.En ce moment, par exemple, l’Impact de GM est deux fois plus coûteuse à faire fonctionner que sa concurrente à essence (selon les prix de Los Angeles).Il faudra en plus remplacer les batteries de l’Impact trois à quatre fois, selon la durée de vie de la voiture.Certains Etats américains envisagent donc différentes mesures incitatives : exemptions aux postes de péage, stationnement gratuit dans les parcs municipaux et même recharge gratuite des batteries.On compte aussi beaucoup sur une hausse substantielle de la taxe sur l’essence pour rendre la voiture plus attrayante auprès du consommateur.Mais on attend toujours les politiciens qui auront suffisamment de courage pour adopter cette dernière mesure.Dans ces conditions, la voiture électrique pourra-t-elle, un jour, surclasser la voiture à essence ?C’est à suivre.Un retour en arrière, toutefois, nous rappelle que cela aurait pu se produire il y a quelques décennies.PERFORMANCE DES DIFFÉRENTES BATTERIES DE VÉHICULES ÉLECTRIÜUES TYPE DE BATTERIE Plomb- acide Nickel- fer Nickel- cadmium Sodium- soufre Lithium-sulfure de fer Lithium- fer (bi-polaire) Accumulateur d'électrolyte polymère (ACEP) Énergie dissipée 34 50 57 82 83 200= 150* IWh par kg) 105 90 160 200= Densité d'énergie 82 113 115 86 110 610= 200= (Wti par litre) 118 140 400 250= Puissance de pointe 67 70 100 88 90 600= 200= (W/kg| 120 110 480 300= Cycles 750‘ 6501 W 250 1156 370* >400= 1000 1100 2000 600 600 1000 1000“ Z2 Résultats obtenus en mai 1990 Résultats projetés a.Résultats au niveau de la pile b.Résultats en laboratoire c.Résultats sur le véhicule Source : Mader, G., The t990'S : The Decade lor Commercializing Electric Vehicles, The Electric Vehicle Development Corporation.Ken Baker, directeur du programme chez GM, se prépare à « faire le plein » d’électricité, une recharge de trois heures pour les batteries de l’Impact.Les consommateurs seront-ils nombreux à imiter ce geste ?26 QUÉBEC SCIENCE / SEPTEMBRE 1992 ’— LA FILIÈRE HYDROGÈNE Piles à combustible Batteries Moteur traction Compresseur à air et bonbonne d'air Reservoirs de stockage d'hydrogène (6) Convertisseurs CC-CA L} hydrogène sera-t-il un jour le carburant du véhicule électrique ?La compagnie canadienne Ballard Power System Inc.est de celles qui y croient.En association avec Énergie, Mines et Ressources Canada et le gouvernement de la Colombie-Britannique, elle mettra à l’essai le premier autobus électrique fonctionnant à l’aide de piles à hydrogène.Ce véhicule roulera dans les rues de Vancouver dès cet automne.Il fonctionnera à l’aide d’hydrogène gazeux, pour des raisons de simplicité.L’hydrogène liquide est plus facile à manipuler, mais ne se liquéfie qu’à -217 degrés Celsius, ce qui demande beaucoup d’énergie.Selon Nick Beck, responsable du projet à Énergie, Mines et Ressources Canada, Ballard compte aussi, éventuellement, mettre à l’essai un véhicule fonctionnant à l’hydrogène liquide.Vingt-quatre piles à combustible de 5 kilowatts chacune seront nécessaires au fonctionnement de l’autobus.Les piles à combustible ont besoin d’oxygène et d’hydrogène pour leur fonctionnement.L’oxygène sera puisé à même l’air ambiant, alors que l’hydrogène sera entreposé, à une pression de 20 000 kilopascals, à l’arrière de l’autobus.Le seul rejet du véhicule : de l’eau, environ un litre pour 5 kilowatts d’électricité produite, selon Nick Beck.L’intérêt de l’hydrogène comme carburant est indéniable : il augmente de beaucoup l’efficacité du véhicule électrique.Par exemple, une voiture aérodynamique comme l’Impact de GM pourrait augmenter son autonomie entre les recharges de 190 à 640 km.De plus, le temps requis pour la recharge des batteries chuterait de trois heures à deux ou trois minutes ! Le coût très élevé de la pile à combustible constitue cependant un obstacle majeur au développement de ce projet, selon Guy Lafleur, chef de service en chimie des matériaux à l’IREQ.« La pile mise au point par Ballard nécessite de l’hydrogène pur.Or, l’hydrogène n’est disponible qu’en quantité très limitée sur le marché, son coût de production étant très élevé.» Hydro-Québec a pourtant déjà fait de la recherche dans ce secteur et avait même, à une époque, fait la démonstration d’une pile à combustible.« C’était cependant une petite pile destinée à l’alimentation d’accessoires électriques, explique M.Bélanger.On croyait à l’époque que le coût de production de l’hydrogène pourrait se rapprocher de celui des combustibles fossiles, dont le prix augmentait alors constamment.Or, aujourd’hui, le prix de ces combustibles a baissé, et il est devenu trop coûteux de produire de l’hydrogène.» Hydro-Québec mise désormais sur l’« hythane », un mélange de gaz naturel et d’hydrogène, moins coûteux à produire.La Direction planification et valorisation de la technologie d’Hydro-Québec a déjà réalisé une première étude sur ce carburant, en collaboration avec la Communauté économique européenne.L’ajout d’hydrogène au gaz naturel améliore la combustion de ce dernier carburant.L’hythane est donc encore moins polluant que le gaz naturel, qui ne l’est presque pas, et beaucoup moins que l’essence.Pour M.Bélanger, il ne fait aucun doute que ce carburant a plus d’avenir, à court et moyen terme, que l’hydrogène.« Son coût de production est beaucoup moins élevé que l’hydrogène pur, grâce à la grande disponibilité du gaz naturel et à son prix abordable.» Au début du siècle, la voiture électrique a failli connaître une popularité plus grande que sa concurrente à essence.En 1904, un tiers des véhicules circulant aux États-Unis étaient électriques.Entre 1896 et 1928, 54 manufacturiers américains mirent sur le marché plus de 35 000 véhicules électriques.Toutefois, dès 1910, les améliorations apportées au moteur à combustion interne ont relégué au second plan l’intérêt pour la voiture électrique.Au cours des trente dernières années, l’intérêt pour les véhicules électriques est réapparu à trois occasions : au milieu des années 60, à la suite de l’adoption de nouvelles lois sur la qualité de l’air, de 1974 à 1981, par suite de l’augmentation draconienne des prix du pétrole, et de 1985 à aujourd’hui, en raison des problèmes croissants de pollution urbaine et d’effet de serre, deux phénomènes directement reliés à l’utilisation à grande échelle de l’automobile.LA VILLE DES ANGES La recherche d’un air plus sain dans les grandes villes pourrait être la seconde chance de la voiture électrique.Non polluante et silencieuse, cette voiture est idéale pour la ville.Même son autonomie limitée entre les recharges ne devrait pas lui nuire dans cet environnement.Selon des études américaines, les déplacements quotidiens en voiture totalisent en moyenne 35 km, beaucoup moins que les 160 à 200 km que permet une seule charge.Plusieurs grands centres urbains s’intéressent déjà à la voiture électrique ou envisagent des expériences pilotes.Ainsi, les villes de Bâle, en Suisse, de Graz et de Bad, en Autriche, mettent à la disposition des usagers des voitures électriques rechargeables à partir de prises de courant installées dans les stationnements publics.À Tours, en France, des modèles électriques de marque Peugeot et Citroën pourront être loués à l’aide d’une carte bancaire dès la fin de l’année 1993.Sur le continent américain, l’initiative de la ville de Los Angeles est la plus audacieuse.Elle soutiendra la commercialisation de la première voiture élec- SEFTEMBRE 1992 / QUÉBEC SCIENCE 27 UNE COURSE MONDIALE trique américaine.Aux prises avec des niveaux de smog urbain sans précédents, depuis quelques années, la ville a décidé d’agir sans attendre la venue de nouvelles voitures électriques, plus performantes.Le LA301 Clean Air Electric Vehicle, fabriqué par International Automotive Design Ltd, de Grande-Bretagne, sera mis en vente dès cette année.Selon les objectifs que s’est fixés Los Angeles, 10 000 voitures électriques doivent circuler dans ses artères en 1995.La voiture électrique risque, cependant, de ne pas être la solution miracle à tous les problèmes d’environnement causés par le transport urbain.Plusieurs spécialistes mettent en doute l’appellation de voiture « propre » qu’on se plaît à lui donner.DÉPLACEMENT DE LA POLLUTION La voiture électrique est-elle réellement un véhicule propre ?Les avis divergent.Les fabricants d’automobiles misent sur les qualités écologiques de la voiture électrique pour se défaire de leur image de grands pollueurs.Bien sûr, celle-ci possède quelques vertus : elle ne rejette aucune émission polluante et est plus silencieuse que la voiture traditionnelle.« Les problèmes de pollution locale diminueront, mais la pollution globale augmentera sans doute », affirme Jean Rousselet.À son avis, il est faux et dangereux de présenter la voiture électrique comme un remède miracle au réchauffement climatique provoqué par l’effet de serre.« L’utilisation de ce véhicule, dit-il, entraînera une augmentation de la production d’électricité, laquelle est rarement produite proprement et entraîne, dans le cas des centrales thermiques, une augmentation des émissions de gaz à effet de serre.» Jean-Philippe Waaub, chercheur en énergie à l’École des hautes études commerciales de Montréal affirme même « que la venue des véhicules électriques dans les grandes villes déplacera la pollution des villes vers les campagnes, là où se trouvent la plupart des centres de production d’électricité ».Selon la popularité que connaîtra ce véhicule, les écologistes pensent qu’il pourrait être nécessaire de construire de nouvelles centrales hydro-électriques, thermiques ou nucléaires, pour répondre à cette nouvelle demande en énergie.A cela, les tenants de la voiture électrique répliquent que l’électricité nécessaire au fonctionnement de la voiture sera produite surtout la nuit, donc en dehors des heures de grande consommation d’énergie.Cela ne devrait pas créer de pression pour la construction de nouveaux équipements de production avant quelques années et devrait permettre d’utiliser une énergie qui est gaspillée, autrement.Par exemple, pour la seule agglomération de Los Angeles, l’Elec-tric Power Research Institute a estimé que 600 000 voitures électriques pourraient rouler en utilisant simplement la production d’électricité de nuit.Mais il y a un hic ! Selon M.Waaub, « si l’électricité servant à alimenter le véhicule électrique provient de centrales thermiques au charbon ou au mazout, comme c’est le cas pour plusieurs États américains, il y aura une perte importante de rendement énergétique par rapport à la voiture traditionnelle.C’est que cette dernière s’alimente directement à partir de combustibles fossiles, tandis que la voiture électrique utilisera de l’électricité produite à partir de ces mêmes combustibles, d’où une perte de rendement attribuable à la conversion.» Japonais et Européens sont aussi dans la course à la voiture électrique.Au Japon, on en veut 200 000 sur les routes, en l’an 2000, et la Communauté économique européenne songe à adopter un objectif similaire.A la Biennale internationale de l’automobile de Francfort, l’an dernier, 20 modèles de voitures électriques étaient présentés.De grandes compagnies, comme BMW, Nissan, Peugeot-Citroën, Toyota et Volkswagen ont chacune son prototype.Le plus intéressant est sans doute le FEV (Future Electric Vehicle) de Nissan.Sa batterie au nickel-cadmium se recharge complètement en 15 minutes, alors qu’au moins trois heures sont nécessaires pour les batteries plomb-acide, mais la tension électrique doit être de 440 volts, ce qui pose encore problème.Au-delà des prototypes, certains pays ont déjà commencé la production et même la vente de voitures électriques.Au Danemark, par exemple, la compagnie KEWET fabrique une voiture dont la vitesse maximale est de 70 km/h.Même au Canada, on produit un véhicule électrique, appelé G-Van, à Downsview (Ontario).Quelques modèles circulent présentement à Toronto.T* « Chez GM, dessinateurs et ingénieurs sont à l’œuvre.Pendant que l’équipe de gauche s’interroge sur la meilleure position pour le volant, celle de droite travaille à l’amélioration du convertisseur et des batteries.28 QUÉBEC SCIENCE / SEPTEMBRE 1992 tari- lés lia, /is- P J tot | Wife itW (Ml IM» : llfc llîl- i LE DILEMME TRANSPORT EN COMMUN - TRANSPORT INDIVIDUEL Enfin, pour M.Waaub, « la voiture électrique sera un véhicule essentiellement urbain et sera en tout point semblable à la voiture traditionnelle.On ne peut donc pas s’attendre à ce qu’elle offre une solution définitive aux grands problèmes de congestion et de dispersion de l’habitat urbain dont est responsable l’automobile traditionnelle.» La voiture électrique pourrait même aggraver ces deux grands problèmes : la vente de voitures électriques dites « propres » pourrait pousser plus de ménages à posséder plus d’une voiture.Si le nombre de voitures par ménage augmente, les problèmes de congestion et de gaspillage d’espace augmenteront aussi.Le recyclage des batteries constituera sans doute un autre problème.Parmi les différentes batteries à l’essai actuellement, plusieurs sont constituées de produits toxiques difficilement recyclables (cadmium et sodium).« Puisque les futures voitures électriques risquent de fonctionner à l’aide de ce type de batteries, il faudra penser à une façon de recycler tous ces produits, pour éviter la pollution créée par leur rejet », affirme Jean Rousselet.Que faire, alors, si l’électrification des transports individuels n’offre pas une solution définitive aux problèmes d’environnement causés par l’automobile actuelle ?Pour plusieurs écologistes, tels que Jean-Philippe Waaub, il faut plutôt favoriser l’électrification des transports en commun.Les transports en commun électrifiés, en plus d’être peu coûteux à implanter, offrent les plus grands avantages environnementaux : ils permettent de réduire l'importante consommation d’énergie des pays occidentaux, de limiter le développement des banlieues et la destruction des terres agricoles, et de diminuer les embouteillages.De plus en plus de villes, telles Grenoble, Zurich et Manchester, ont déjà opté pour cette solution et investi dans l’élaboration d’un système de rail urbain de surface électrifié, sur voies réservées.Alors, voiture électrique ou transports en commun électrifiés ?l’étemel dilemme entre les transports en commun et les transports individuels est plus que jamais actuel.miUll ' D'HORNHIi Les entreprises et institutions dont les noms apparaissent ici ont décidé d'investir dans la formation de la relève.Elles ont accepté de parrainer certains étudiants parmi les plus méritants afin de les aider dans la poursuite de la formation scientifique et technique qu'ils ont entreprise.Ces futurs chercheurs, ingénieurs ou scientifiques tiennent à leur exprimer leurs remerciements.Ont parrainé 60 étudiants MÏMSTÈRE DE L'ÉDUCATION MINISTÈRE DE L'INDUSTRIE, DU COMMERCE ET DE LA TECHNOLOGIE Ont parrainé 20 étudiants ___ PRATT ET WHITNEY ASSOCIATION DE LA JEUNESSE RURALE DU QUÉBEC BELL CANADA HYDROQUÉBEC INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE PARC TECHNOLOGIQUE DU QUÉBEC MÉTROPOLITAIN QUÉBECTÉLÉPHONE TÉLÉ-UNIVERSITÉ UNIVERSITÉ DU QUÉBEC UNIVERSITÉ DU QUÉBEC À RIMOUSKI L’avenir du Québec repose sur la science et la technologie.Il faut tout mettre en œuvre pour promouvoir leur développement.Merci ! QUÉBEC SCIENCE TABLEAU • D'HONNEU SEPTEMBRE 1992 / QUÉBEC SCIENCE 29 onnez les matines Par Raynald Pepin Les cloches des églises, imposants instruments de musique, auréolent de leur splendeur un art à la croisée des chemins de l’acoustique et de la métallurgie.Il y a à peine quelques décennies, elles rythmaient encore les journées de nos grands-parents.Aujourd’hui, vie trépidante oblige, tout le monde porte une montre, et les cloches ont perdu l’importance qu’elles avaient dans la vie sociale et religieuse.Pourtant, il suffit d’être à la campagne et d’entendre le bruit cristallin des clarines d’un troupeau de vaches, ou l’appel éthéré d’une cloche, haut perchée dans son clocher, pour apprécier la musicalité des cloches.La cloche est un des plus vieux instruments de percussion.On en a retrouvé une datant d’environ 3 000 ans, en Mésopotamie.Ce n’est toutefois qu’au 16e siècle, après bien des tâtonnements, qu’elle a acquis la forme définitive qu’on lui donne en Occident.Depuis longtemps, il n’y a plus de fabricant de cloches au Québec et au Canada.La majorité de celles qui sont accrochées à nos clochers proviennent d’une firme française, la fonderie Paccard, installée en banlieue d’Annecy, près d’un grand lac en plein cœur des Alpes de Savoie.Sept générations de Paccard se sont succédé depuis les débuts de l’entreprise familiale, en 1796.Depuis ce temps, la compagnie a fabriqué plus de 80 000 cloches, dont la Savoyarde, un monstre de 19 tonnes (le poids d’une bonne dizaine d’automobiles), qui se trouve au Sacré-Cœur de Montmartre.Selon son président actuel, Pierre Paccard, la fonderie a équipé les clochers d’au moins 160 paroisses du Québec ! LE NOM DES CLOCHES L’intérieur de l’usine reflète les contrastes que connaît la fabrication des cloches, qui allie méthodes traditionnelles et technologies ultramodemes.D’un côté la fonderie, bruyante, de l’autre la salle d’accordage, isolée et tranquille.Le fabricant de cloches doit combiner des expertises en métallurgie, en mécanique, en acoustique et en musique.Pour fabriquer une cloche, il faut un moule, ou plutôt deux moules, le noyau pour l’intérieur et la carapace pour l’extérieur.« Ces moules, explique Philippe Paccard, ingénieur et fils de Pierre Paccard, doivent résister aux hautes températures et être assez minces et poreux pour laisser échapper les gaz au moment de la coulée du métal.Autrement, la surface de la cloche, la « peau », est de moins bonne qualité, ce qui influe sur la sonorité.» La première étape de fabrication consiste donc à préparer les moules.Ceux-ci sont fabriqués en appliquant de l’argile sur un gabarit en aluminium ou en bronze ayant la forme de la future cloche.Une fois les deux moules prêts, la carapace est centrée avec précision sur le noyau, et l’ensemble est installé dans une boîte métallique qu’on remplit de sable.Ainsi, la pression du métal, lors de la coulée, ne fera pas éclater la carapace.Le métal est chauffé dans des fours d’autant plus gros que la cloche est importante.La fonderie Paccard dispose de fours de 600 kilogrammes, de 3,5 et de 30 QUÉBEC SCIENCE / SEPTEMBRE 1992 20 tonnes.Le plus grand a entre autres servi, en 1986, à la fabrication des trois cloches de la cathédrale de la Transfiguration, de Markham en Ontario.Prénommées Étienne, Anne et Daniel (la plupart des cloches portent un nom), elles pèsent respectivement 19, 10 et 6 tonnes.Les cloches sont constituées de bronze : l’alliage utilisé contient 78 % de cuivre et 22 % d’étain.« Avec plus d’étain, l’intensité et la richesse sonores augmentent, commente Philippe Paccard, mais la cloche est plus fragile.La proportion 78-22 est le meilleur compromis.» L’acier n’est pas utilisé pour les cloches d’église ou de carillon, parce que sa sonorité est moins bonne.C’est tout de même lui qui compose les clarines des vaches, mais les oreilles bovines ne semblent pas trop s’en formaliser ! Une fois le métal coulé entre le noyau et la chape, il faut laisser l’ensemble se refroidir, ce qui prend environ trois jours pour des cloches de grosseur moyenne, soit environ 1 000 kilogrammes.La carapace, calcinée par la chaleur, est ensuite détachée à coups de marteau.La cloche est alors polie au tour, puis envoyée à l’accordeur.Bien qu’étant généralement inaccessibles, dans leur clocher, la plupart des cloches comportent des décorations et inscriptions : nom du fabricant et date de fabrication, nom de la cloche, textes religieux.Comme ces ornements doivent être coulés en même temps que le reste de la cloche, ils doivent auparavant SEPTEMBRE 1992/QUÉBEC SCIENCE 31 être marqués en creux à l’intérieur de la carapace.ACCORDER SANS FILET La fréquence fondamentale de vibration d’une cloche est proportionnelle à son épaisseur et inversement proportionnelle au carré de son diamètre.Plus la cloche est épaisse, plus le son est aigu ; plus la cloche est grande, plus le son est grave.Une cloche à profil « lourd » de 5 100 kilos, avec un diamètre de 2 mètres à la base, émet comme note fondamentale un sol, (le plus grave du piano), à une fréquence de 49 hertz.Une cloche de 660 kilos, deux fois moins large, produit un sol2 de 98 hertz, une octave au-dessus.Un sol3 sera obtenu avec une cloche de 100 kilos, large de 53 centimètres.« On peut aussi obtenir des cloches différentes, faisant entendre la même note, explique Philippe Paccard, en modifiant le profil et l’épaisseur de la cloche.Ces cloches n’ont pas la même intensité et le même poids.» Ce qui se traduit dans le prix, puisque les cloches, comme les tomates, sont vendues au kilo.Une cloche de 1 500 kilos, par exemple, coûte environ 25 000 dollars, mécanique comprise.Comme tout instrument de musique, une cloche doit être accordée pour donner précisément le son désiré.L’ac-cordage se fait en enlevant du métal, à l’aide d’un tour, à différents endroits à l’intérieur de la cloche.Cet amaigrissement diminue les fréquences de la note fondamentale et des partiels, notes émises en même temps que la fondamentale.La cloche doit donc être coulée de façon à produire un son plus haut que celui recherché.Quand on joue une note sur un instrument de musique, celui-ci émet, en plus de la note fondamentale, des sons dont les fréquences sont généralement des multiples entiers de la fondamentale ; ces sons sont appelés harmoniques.Les cloches, toutefois, engendrent aussi des sons non harmoniques.Le plus important, qui entre pour beaucoup dans le timbre caractéristique des cloches, est un partiel situé une tierce mineure (un ton et demi) au-dessus du second harmonique.Avec une fondamentale de 220 Hz (un la3), une cloche ferait donc entendre les partiels suivants : la4 de 32 QUÉBEC SCIENCE / SEPTEMBRE 1992 \ \ A / Raynald Pepin i _ \\ / À la fonderie Paccard en France, des mouleurs préparent les carapaces en étendant de l’argile sur les gabarits (en haut).Lorsque la cloche aura été démoulée puis polie au tour, le maître-mouleur en recensera, au moyen d’un diapason électronique, les harmoniques avant son accordage.440 Hz (second harmonique), do5 de 523 Hz, mi5 de 660 Hz (troisième harmonique), la5 de 880 Hz.Il existe également d’autres partiels, plus aigus, mais ils sont moins intenses et s’atténuent rapidement.La vibration globale de la cloche résulte de la combinaison des vibrations associées à chaque partiel.Si la cloche est intégrée à une sonnerie ou à un carillon, l’accordage doit être très précis.Une sonnerie est un groupe de deux, trois, quatre ou cinq cloches, qu’on fait jouer ensemble ou à la suite.Généralement, les fondamentales des cloches d’une sonnerie sont séparées par des intervalles d’un ton, comme do-ré-mi ou sol-la-si.Le carillon, un ensemble de plusieurs cloches donnant toutes les notes de la gamme chromatique (do, do #, ré, etc.) sur au moins deux octaves, devient à proprement parler un instrument de musique.Chez Paccard, les cloches de carillon sont accordées avec une tolérance de trois centièmes de demi-ton, un intervalle indétectable pour l’oreille humaine.Cette précision est nécessaire pour éviter les battements, des fluctuations de l’intensité sonore qui résulteraient de l’émission simultanée, par deux cloches mal accordées, d’harmoniques proches.Le maître accordeur doit avoir beaucoup d’oreille, puisque tout le travail de dégrossissage se fait à l’oreille ; ce n’est — I ill®* 5 Jell! tï.)®' [Kf !#¦ caiiP jjcf^ ,1(0# jljilK' ##' OHS* iieii^ cl# que pour l’accordage fin que le spécialiste utilisera un diapason électronique donnant la fréquence exacte.« La difficulté de l’accordage, explique Philippe Paccard, vient du fait que retoucher un endroit à l’intérieur de la cloche modifie la fréquence de tous les partiels, et de façon inégale en plus.Il faut beaucoup d’expérience et d’habileté pour effectuer, aux bons endroits, des retouches qui auront les effets voulus sur tous les partiels.» L’accordeur travaille sans filet : s’il enlève trop de métal quelque part, il n’est plus possible d’en rajouter ! « Les cloches sont tout de même les instruments les plus justes qui existent, avance notre ingénieur.Les instruments à cordes et à vent se désaccordent en jouant, pas les cloches.La température peut avoir une influence sur leur fréquence, mais elle est faible et identique pour toutes les cloches d’une sonnerie.» SONNER À TOUTE VOLÉE Ce n’est pas tout d’avoir une cloche, il faut encore la faire sonner ! Différents systèmes mécaniques existent.Le plus courant est le système lancé : le sommet de la cloche, qui comporte des anses, est boulonné à un joug qui sert d’axe de rotation.Une grande roue est fixée au joug.La cloche est mise en branle au moyen d’une corde passée dans la gorge de la roue.« Dans ce système, remarque Philippe Paccard, tout le poids de la cloche se trouve sous l’axe, et le centre de gravité est très bas.Le battant, mis en mouvement par l’oscillation de la cloche, vient frapper le bord supérieur de la cloche quand sa partie ouverte est dirigée vers le ciel.» Le centre de gravité du battant est plus haut que celui de la cloche, ce qui assure que les deux n’oscilleront pas à la même fréquence, auquel cas la cloche ne sonnerait pas ! Le système lancé a ses contraintes : oscillant à toute volée, la cloche nécessite beaucoup d’espace.De plus, une cloche de plusieurs centaines ou milliers de kilos, qui se balance d’un côté à l’autre, ébranle continuellement le clocher qui la supporte.C’est pourquoi le système lancé est surtout répandu en Europe, où les larges et solides clochers des vieilles églises le tolèrent bien.Dans le domaine des cloches, le Québec peut se « glorifier » d’avoir été à la source d’une innovation technologique.« Le Québec a été le premier pays vers lequel nous avons exporté des cloches, vers la fin du 19e siècle, raconte Philippe Paccard.Les prêtres voulaient des cloches plus grosses que celles de la paroisse voisine, mais les clochers n’étaient pas assez grands pour y installer des cloches de plusieurs tonnes avec le système lancé.Mon arrière-grand-père, Georges Paccard, a alors mis au point le système rétro-lancé.» Dans ce système, ESPACE GAGNE À gauche, le système lancé : l’axe de rotation est en haut de la cloche.À droite, le système rétro-lancé : le joug est cintré, l’axe de rotation est plus proche du centre de la cloche, l’espace nécessaire à l’oscillation est donc réduit.la forme cintrée du joug permet de rapprocher l’axe de rotation du centre de gravité de la cloche.L’amplitude de la volée est réduite, mais le battant frappe la cloche au même point que dans le système lancé, produisant un son semblable quoiqu’un peu moins intense.Autre avantage : la cloche formant elle-même son propre contrepoids, elle est plus facile à mettre en branle (son moment d’inertie est réduit).Dans un carillon, les cloches sont fixes.Les battants internes sont actionnés par des cordes reliées aux touches d’un clavier, lesquelles sont actionnées par un exécutant.Aujourd’hui, certains carillons sont plutôt équipés de claviers électriques, qui contrôlent les cordes à l’aide d’électro-aimants.D’une façon ou d’une autre, l’exécutant peut choisir le rythme, ce qui est impossible avec les cloches lancées ou rétro-lancées, où la cadence est imposée par le mouvement naturel de la cloche.Le marché, pour les carillons, est plus restreint que pour les sonneries.Les carillons sont généralement installés dans des églises importantes, dans les beffrois des hôtels de ville de Belgique (Gand, Namur, Bruges, etc.) et des Pays-bas, ou encore.sur les campus américains.Le plus grand carillon du monde, au War Memorial de New York, comporte 74 cloches, pesant au total 90 tonnes ! Plus modestement, l’oratoire Saint-Joseph de Montréal dispose d’un carillon Paccard de 56 cloches, d’une masse totale de 11 tonnes, coulé en 1955.Le carillon de la Tour de la Paix du parlement d’Ottawa rassemble 53 cloches et fait 50 tonnes.UN MÉTIER DANGEREUX La plupart des cloches d’église, plutôt que d’être mises en branle au moyen d’une corde, sont aujourd’hui actionnées électriquement.Un moteur, commandé par un système électronique, entraîne une chaîne qui s’enroule autour de la roue fixée au joug.La cloche atteint la même hauteur des deux côtés de l’oscillation et sonne de la même façon.Léo Goudreau, agent de la fonderie Paccard pour tout l’est du Canada et spécialiste en entretien et réparation des cloches, électrifie les mécanismes d’une dizaine de cloches par année au Québec.SEPTEMBRE 1992/QUÉBEC SCIENCE 33 B ¦ïmm LE MEDECIN DES CLOCHES 5 S^vÿS V A 71 ans bien sonnés, Léo Goudreau grimpe encore allègrement dans les clochers.Ancien entrepreneur électricien, il fut appelé en 1957 à réparer le système électrique du clocher d’une église de Matane.Trente-cinq plus tard, il demeure passionné par les cloches et court tout l’est du Canada pour les entretenir ou les réparer, sauf en hiver, où « il fait vraiment trop froid dans les clochers ».Bien que massives, les cloches ne sont pas à l’abri des problèmes.Parfois, une cloche mal fondue ou qui a été maltraitée se fêle.Le cas le plus célèbre est celui de la Tsar Kolokol, au Kremlin à Moscou, fondue en 1733.Cette cloche de 200 000 kilos, large de 7 mètres, n’a sonné qu’une fois, car, mal coulée, elle a perdu un morceau dès le premier coup de battant ! « Une cloche dont la lèvre (le bord) est fêlée, dit Léo Goudreau, perd ses harmoniques et « sonne le chaudron ».Il n’y a rien à faire.Si c’est le haut de la cloche qui est atteint, le son est moins affecté.Il faut tout de même remplir la fissure, pour éviter que l’eau pénètre et, en gelant, agrandisse la fente.» Une cloche cassée ne se ressoude pas, parce que la température de fusion de l’étain est beaucoup plus basse que celle du cuivre.Léo Goudreau insiste sur l’importance de l’entretien pour que rien ne.cloche.« Si Taxe du battant n’est pas régulièrement graissé, par exemple, l’orifice du battant, par lequel passe Taxe, s’évase, et le battant ne frappe pas au bon endroit.C’est suffisant pour que la cloche se fêle.De plus, le contrepoids du battant risque de frapper le haut de la cloche.» Il faut aussi graisser les roulements à bille, la chaîne, et resserrer tous les boulons, qui se desserrent à cause des fortes vibrations.Léo Goudreau aime tellement les cloches qu’il a inscrit sur certaines l’arbre généalogique de la famille : une cloche pour papa Goudreau, une autre pour maman, etc.! Une façon originale de communiquer avec les esprits célestes.En 1912 on installait dans le clocher de la cathédrale de Trois-Rivières ce bourdon de 7 346 kg (16 195 livres).Cette époque de « luttes de clochers », où chaque paroisse voulait une cloche plus grosse que sa voisine, a été un âge d’or pour les fabricants de cloches.Les sonneurs de cloches ne sont tout de même pas encore disparus.Au Québec, surtout dans les campagnes, il reste des dizaines de paroisses où les cloches sont actionnées avec des cordes qui pendent jusqu’en bas du clocher.En Angleterre, où sonner les cloches est devenu un art appelé change ringing (il s’agit de jouer d’un ensemble de cloches dans toutes les séquences possibles, sans répéter la même séquence), on estime qu’il y a plus de 40 000 sonneurs de cloches ! Le métier de sonneur est sportif, surtout quand le poids de la cloche à mettre en branle dépasse 1 000 kg, et demande beaucoup de coordination.D’après une étude épidémiologique parue en 1990 dans le sérieux British Medical Journal, il n’est pas sans danger.Les ampoules et les brûlures dues à la corde sont courantes, ainsi que les blessures aux articulations et les muscles étirés.Les pires accidents arrivent aux sonneurs peu expérimentés, qui oublient de relâcher la corde quand celle-ci remonte au moment où la cloche entame sa descente.Plusieurs sonneurs ont été blessés gravement ou sont morts quand, emportés par la corde qu’ils serraient, ils ont frappé le plafond de la salle où ils se trouvaient ! D’autres ont perdu des dents ou ont été à moitié scalpés quand le bout d’une corde les a fouettés en plein visage.Heureusement, les auteurs de l’étude nous apprennent que sonner les cloches semble bénéfique pour les anciens cardiaques.Une bonne nouvelle pour nos braves bedeaux ! Pour en savoir davantage : Léonard Bouchard, Le Québec et ses cloches, Éd.de l’Airain, 1990.Contient des renseignements intéressants dont une liste des cloches en service au Québec ; la présentation est toutefois un peu désordonnée.Disponible chez l’auteur, 5050 Clément-Lockquell, Saint-Augustin, G3A 1B3, (418) 872-0967.T.D.Rossing, « The Acoustics of Bells », American Scientist, n° 72, p.440-447 (sept.-oct.1984). Ève-l.ucie Bourque / Publipluno IA REVANCHE / DES TELESCOPES TERRESTRES Par Luc Girard Déformer la réalité pour mieux la voir ?Le paradoxe n’est qu’apparent.Tout le monde sait qu’en astronomie les ondes lumineuses atteignent le miroir des télescopes déformées.Or, n’est-il pas logique de corriger une déformation par une autre ?gjnfès- V % «"•crr:- Le télescope spatial Hubble n’a pas répondu aux attentes des astronomes, malgré son coût « astronomique » de deux milliards de dollars.wm'A Depuis plus de deux ans, les astronomes s’évertuent à corriger les défauts du télescope spatial Hubble, placé en orbite par la NASA, en avril 1990.Malgré son miroir défectueux, qui concentre seulement 15 % de la lumière recueillie au centre de l’image, trois de ses six gyroscopes en panne et ses images que brouillent les vibrations provoquées par la dilatation thermique de ses panneaux solaires, Hubble fournit quand même une moisson croissante d’informations inédites sur les planètes, les étoiles et une foule d’autres objets du zoo céleste.Mais personne ne peut oublier que ce télescope spatial, qui devait révolutionner notre connaissance de l’Univers, n’a pas répondu aux attentes des scientifiques.et qu’il a coûté deux milliards de dollars.Lorsque l’on sait que le télescope terrestre le plus puissant du monde, le Keck, qui achève d’être mis en place au sommet du volcan endormi Mauna Kea, sur l’île d’Hawaii, a coûté moins de cent millions de dollars, il y a de quoi susciter des profonds regrets parmi les astronomes.Si l’on ajoute maintenant les promesses des nouveaux développements, susceptibles d’accroître de façon spectaculaire les performances des appareils au sol, un grand nombre d’astronomes ne jurent plus que par le plancher des vaches.En effet, les télescopes terrestres progressent rapidement sur plusieurs fronts.D’abord, le diamètre effectif des miroirs n’a pratiquement plus de limites, depuis que l’on a renoncé aux grands miroirs, monoblocs et rigides.Par exemple, le miroir de dix mètres du Keck comporte 36 miroirs plus petits, fixés à des vérins motorisés, qui les maintiennent alignés de façon à respecter à dix millionièmes de mètre près la configuration d’un unique miroir de dix mètres.D’autres miroirs, minces et déformables, utilisent systématiquement l’action des vérins afin de maintenir leur configuration optique.À l’Observatoire européen austral, au Chili, on envisage même de relier huit télescopes entre eux, de façon à simuler un télescope monstre de 190 mètres ! Puis il y a les nouvelles techniques d’observation qui semblent encore plus prometteuses, la plus emballante d’entre elles s’appelant l’optique adaptative.De l’optique adaptative, on attend tout simplement qu’elle permette aux télescopes terrestres de regarder le ciel comme si l’atmosphère terrestre n’existait pas.DU FOND D’UNE PISCINE Bien qu’indispensable à la vie, notre atmosphère n’est qu'une source de maux de tête pour les observateurs du ciel.C’est comme si les astronomes se retrouvaient dans la situation d’ornithologues qui étudieraient les oiseaux.à partir du fond d’une piscine.Au cours de la dernière décennie, les astronomes se sont donc livrés à une course effrénée aux détecteurs de lumière de plus en plus sensibles et disposent maintenant de caméras électroniques très performantes.Sur le point d’accéder à de tout nouveaux très grands télescopes, ils souhaitent utiliser cette récente panoplie d’instruments au maximum de leurs possibilités.L’optique adaptative, en particulier, permet enfin aux astronomes de sortir de leur piscine.Les premiers concepts d’optique adaptative remontent aux années 50.Cette technique consiste à évaluer et à corriger en temps réel (c’est-à-dire au fur et à mesure que les images arrivent) les déformations subies par les rayons lumineux lors de leur passage à travers l’atmosphère.L’optique adaptative permet de s’approcher de la limite théorique de résolution des grands télescopes, sans avoir à les mettre en orbite à 610 km au-dessus de nos têtes, comme le télescope Hubble.Si on fait abstraction de l’atmosphère terrestre et qu’on s'attarde au .processus de formation de l’image, on s’aperçoit que l’image formée par un télescope n’est pas exactement identique à l’objet regardé.C’est que tout télescope, si parfait soit-il, a une dimension finie.Ce phénomène, que l’on doit à la diffraction, signifie tout simplement que pour obtenir une image parfaite il faudrait avoir un télescope de dimension infinie (par rapport à la longueur d’onde à laquelle on observe).Ainsi, plus un télescope est grand, meilleur est son pouvoir de résolution.D’où la course aux miroirs de plus en plus grands.Mais en plus, entre nous et les étoiles il y a l’atmosphère, qui brouille les images et réduit considérablement le pouvoir de résolution des grands télescopes.En pratique, le diamètre des étoiles observées au télescope se situe entre 0,3 et 10 secondes d’arc.Une seconde d’arc est un très petit angle, qui ne représente que un 1 SOO1-' du diamètre apparent de la Lune ou un 45e du diamètre angulaire de la 36 QUÉBEC SCIENCE / SEPTEMBRE 1992 ¦I no M| Ï i )l «I ¦ I planète Jupiter, déjà un tout petit point dans le ciel.Notre œil ne peut séparer deux objets à l’intérieur de 60 secondes d’arc.C’est pourquoi l’on peut, à l’œil nu, distinguer des détails de la Lune (30 minutes d’arc), mais pas de la planète Jupiter (45 secondes d’arc).De l’horizon est à l’horizon ouest, la sphère céleste recouvre un arc de 180 degrés, au-dessus de nos têtes, chaque degré se divisant en 60 minutes et chaque minute en 60 secondes.L’atmosphère affecte à tel point les observations astronomiques terrestres qu’au télescope Canada-France-Hawaii (CFH), au sommet du mont Mauna Kea, lorsque les conditions sont favorables, on obtient des diamètres de 0,5 seconde d’arc pour les étoiles, ce qui ne représente qu’environ le dixième du pouvoir de résolution du télescope ! DES LENTILLES TURBULENTES L’atmosphère est constituée de cellules de turbulence de tailles très diverses.Au départ, les systèmes climatiques produisent des turbulences de la dimension des continents.Ces inhomogénéités, causées par un réchauffement inégal de la Terre, se décomposent en tourbillons de plus en plus petits, jusqu’à ce qu’elles atteignent des dimensions de l’ordre du millimètre.Ces tourbillons de toutes grandeurs ont pour effet d’allonger ou de réduire le parcours des rayons lumineux.C’est comme si ces cellules agissaient comme autant de lentilles de tailles diverses, focalisant l’étoile observée en une multitude d’endroits à la fois.L’image finale, obtenue après une période d’observation donnée, sera donc une superposition de toutes les images fournies par chacune des « lentilles » ou cellules atmosphériques.Plus un télescope est grand, plus il recueillera d’images de la même étoile, l’image originale traversant un plus grand nombre de cellules atmosphériques.Par ailleurs, un petit télescope est moins affecté, car la lumière qu’il recueille provient d’un plus petit nombre de cellules.Mais un télescope de petite taille recueille moins de lumière et ne peut observer des objets de faible luminosité.On pourrait réduire le temps d’observation, mais au prix d’une plus petite quantité de lumière recueillie.Et, L’astronome québécois René Racine a inventé une technique d’optique adaptative simple nommée HR Cam, utilisant un miroir rigide oscillant.Le télescope Canada-France-Hawaii a été le premier télescope équipé d’une telle caméra haute résolution.même alors, l’image prise avec une courte exposition (moindre que un 100e de seconde) présente une série de points lumineux, distribués autour d’un point central.En allongeant le temps d’exposition, on obtient tout simplement un plus grand nombre de points (a), jusqu’à ce qu’ils se fondent tous en une grande tache lumineuse (b).Quelle que soit la taille du miroir, la turbulence en réduit le pouvoir de résolution.Rien ne sert d’augmenter le diamètre du miroir, il faut s’attaquer aux dégradations de l’image causées par la turbulence atmosphérique.LA PYRAMIDE Dans les années 80, l’astronome René Racine, de l’Université de Montréal, a mis au point un système rudimentaire d’optique adaptative.Son appareil, appelé HR Cam, ou Caméra à haute résolution, utilise un miroir oscillant selon deux axes perpendiculaires.« L’image de l’étoile est focalisée sur le sommet d’une pyramide à quatre faces et réfléchie sur quatre détecteurs de lumière, explique Robin Arsenault, astronome résident au Télescope Canada-France-Hawaii et coordonnateur scientifique du projet d’optique adaptative du CFH.La quantité de lumière qui arrive sur ces quatre détecteurs doit être égale.À ce moment, l’image de l’étoile est tout à fait centrée.Mais, puisque l’atmosphère fait bouger l'image de l’étoile autour d’un centre de gravité, il y aura davantage de lumière réfléchie sur une face de la pyramide.La lumière reçue par l’un des détecteurs augmentera, tandis que les quantités perçues par les autres seront plus faibles.Ceci indique que l’étoile s’est déplacée.Il s’agit alors d’envoyer les signaux correspondants au miroir oscillant, qui s’inclinera de façon à compenser ce déplacement.» Le système corrige les déformations les plus importantes du front d’ondes, au rythme de dix fois par seconde. Le Télescope Canada-France-Hawaii est le premier télescope à avoir été équipé d’une telle « caméra » haute résolution.Les résultats ont été qualifiés de spectaculaires.« La HR Cam fait l’envie de beaucoup d’observatoires dans le monde, affirme Robin Arsenault.Les astronomes sont vraiment épatés par les résultats obtenus.» En fait, la HR Cam a fait passer le degré de résolution du CFH de 0,8 à 0,4 seconde d’arc, ce qui est un gain spectaculaire, selon M.Arsenault.Il faut dire que cette caméra peut donner tout son potentiel dans un site exceptionnel comme celui du CFH, au sommet du volcan endormi Mauna Kea, à Hawaii.Mais, même si la pression atmosphérique n’y est que la moitié de celle du niveau de la mer, il reste une partie d’atmosphère entre le Mauna Kea et les étoiles.Pour aller plus loin, il faut encore raffiner l’idée de l’optique adaptative, dite rudimentaire, de la HR Cam.DÉFORMATION CONTRE DÉFORMATION Au lieu de faire osciller un miroir plan, l’optique adaptative plus avancée utilise un miroir déformable, afin de corriger les images qui ont été déformées par l’atmosphère.Un peu comme l’invention de René Racine, le système évalue, à l’aide d’une étoile brillante que l’on prend comme référence, quelles sont les déformations subies par les différentes régions du front d’ondes de l’image.Une fois connues les déviations subies par les rayons, on peut déformer à nouveau l’image déjà déformée par l’atmosphère, de façon à compenser les perturbations atmosphériques que l’on vient de mesurer.Le recours à un miroir déformable permet de corriger des déformations plus petites du front d’ondes.En théorie, il serait possible d’obtenir une image presque totalement corrigée.Les seuls défauts qui restent sur l’image sont les variations des conditions de turbulence entre la mesure et la correction.La mesure des déformations se fait sur une image, et la correction est effectuée après un petit laps de temps sur une image subséquente, où une seconde mesure s’effectue, et ainsi de suite.Ce processus itératif, nommé asservissement, assure que les corrections sont Front d'ondes arrivant de l’étoile Q Q Turbulence atmosphérique G G Front d’ondes perturbé Miroir secondaire Miroir primaire Lentille Front d’ondes perturbé ' Miroir déformable SYSTEME DE CONTROLE Analyseur / -K.de front d’ondes / mises à jour plusieurs fois par seconde.Afin d’éviter le plus possible les défauts dus à un changement de conditions, il suffit d’augmenter le rythme des mesures et des corrections.Le premier système de ce genre, installé sur un télescope de l'Observatoire européen austral, déformait le miroir correcteur une vingtaine de fois par seconde.Pas besoin de refaire les télescopes, l’optique adaptative s’installe sur ceux déjà existants.Le système se contente de faire faire un détour à l’image de l’étoile reçue par le télescope.Cette image est véhiculée par un front d’ondes, formé de l’ensemble des rayons lumineux issus de l’étoile au même moment.Après avoir voyagé à la vitesse de la lumière, 300 000 km par seconde, pendant des années, le front d’ondes parvient presque jusqu’au télescope sans être affecté.Mais les tout derniers kilomètres, à travers l’atmosphère, vont le déformer et grandement dégrader l’image.Le système d’optique adaptative comporte deux composantes principales : le miroir déformable et l’analyseur de front d’ondes.Le miroir Image non corrigée déformable est constitué d’une mince feuille de métal, fixée sur un ensemble d’actuateurs piézoélectriques, faits d’un matériau qui s’allonge ou se contracte sous l’application d’un potentiel électrique.On peut ainsi plier le miroir et lui faire prendre la déformation inverse de la turbulence atmosphérique.Le jeu de chaque piézoélectrique est d’une dizaine de microns (un micron vaut un millionième de mètre), ce qui est assez pour combler le retard que les rayons lumineux ont accumulé le long de leur parcours.Tout aussi subtil, l’analyseur de front d’ondes relève moins de la méca- 38 QUÉBEC SCIENCE/SEPTEMBRE 1992 L’OPTIQUE ADAPTATIVE L’un des grands avantages de l’optique adaptative est qu'elle peut s’ajouter aux télescopes déjà existants.Il s’agit essentiellement de diriger l’image recueillie par le miroir primaire vers un miroir déformable qui, sous la commande de l’analyseur de front d’ondes, annule la déformation infligée à cette image par l’atmosphère terrestre.Front d ondes corrigé Lentille IMAGE CORRIGÉE Image corrigée par optique adaptative nique.Il est constitué d’un ensemble de petites lentilles, chacune formant une image de l’étoile brillante choisie comme référence.L’écart entre la position de référence et la position réelle de l’étoile donne toute l’information nécessaire sur les défauts du front d’ondes.L’analyseur transmet cette information au miroir déformable, et le tour est joué ! CRÉER SON ÉTOILE Les limitations les plus sévères du système se retrouvent au niveau de l’analyseur.Tout d’abord, il faut que le nombre de lentilles soit égal ou supérieur au nombre de cellules de turbulence au-dessus du télescope.De plus, le temps nécessaire pour effectuer les calculs et appliquer les corrections au miroir déformable doit être inférieur au temps de changement des conditions de turbulence.Ceci se traduit en pratique par la nécessité d’avoir une étoile de référence brillante.Les militaires américains, dans le cadre du programme de la « guerre des étoiles », ont recours à une étoile artificielle.Ils créent leur étoile en éclairant le ciel au moyen d’un puissant laser.Les atomes de sodium présents dans l’atmosphère réfléchissent une partie du rayonnement laser, ce qui tient lieu aux observateurs d’étoile de référence.Mais un tel système coûte une dizaine de millions de dollars.Des systèmes d’optique adaptative existent déjà et ont donné de bons résultats.Cependant, toute amélioration de la qualité d’image s’accompagne de certaines contraintes.D’abord, la correction n’est pas valide pour tout le ciel, mais seulement pour une petite région autour de l’étoile de référence.Ensuite, il est plus facile d’obtenir une correction efficace dans les grandes longueurs d’onde, comme l’infrarouge, car le nombre de cellules de turbulence est plus élevé pour les courtes longueurs d’onde, en allant vers le bleu.En pratique, cela signifie que les étoiles de référence doivent être plus brillantes et que le rythme des corrections doit être accéléré pour les longueurs d’onde visibles (courtes).A l’heure actuelle, une correction complète est possible en tout temps en infrarouge, alors que, dans le visible, seule une correction partielle est réalisable.Cependant, même la correction partielle améliore grandement la résolution.LE CFH S’ÉQUIPE L’observation dans le visible et le proche infrarouge, où l’avantage d’être au-dessus de l’atmosphère n’est pas si important, ainsi que les coûts « astronomiques » d’instruments spatiaux comme Hubble offrent un grand avenir à l’optique adaptative.Même si elle n’est pas encore parfaite, plusieurs observatoires veulent s’équiper.Ainsi, la société du télescope Canada-France-Hawaii a décidé d’engager un million de dollars afin de s’équiper d’un tel système.D’ici la fin de l’année, des sociétés françaises, Laserdot et l’Observatoire de Paris-Meudon, associées à l’Observatoire canadien d’astrophysique, à Victoria (Colombie-Britannique), devraient obtenir un contrat pour la construction d’un système d’optique adaptative destiné au CFH.Celui-ci sera composé d’un miroir déformable équipé de 52 actuateurs piézoélectriques et d’un analyseur échantillonnant le front d’ondes en 19 sous-sections du miroir primaire.Les spécifications du CFH exigent un taux de correction supérieur à 50 ajustements par seconde.Robin Arsenault, coordonnateur scientifique du projet, mentionne que ce système pourrait permettre d’obtenir des images de 0,2 seconde d’arc, dans des conditions de turbulence normales.De plus, le système sera modulaire, afin de permettre l’amélioration de chacune des composantes, au fur et à mesure que les techniques se raffineront.Les fabricants envisagent d’assembler le système en une sorte d’anneau, appelé bonnette, qui s’installera sous le télescope et sur lequel seront fixés des caméras et des spectrographes.Un autre projet majeur, dans lequel le Canada a promis une contribution de 15 % des 50 millions de dollars nécessaires, vise aussi l’utilisation d’un tel système.Le projet Gemini prévoit deux télescopes de 8 mètres, le premier, situé au mont Mauna Kea, couvrant l’hémisphère nord, et le second, au sommet du mont Cerro Pachon, au Chili, couvrant l’hémisphère sud.Les 50 millions représentent le coût de l’un des deux télescopes.Selon M.Arsenault, les promoteurs n’ont pas encore déterminé les caractéristiques précises de leur système adaptatif, mais ont conçu leur projet avec l’idée bien arrêtée de l’équiper d’un tel système.« Les astronomes vont y penser à deux fois avant d’envoyer un autre télescope dans l’espace, dit Robin Arsenault.La plupart sont un peu déçus, étant donné les immenses sommes d’argent investies.L’optique adaptative nous ouvre une fenêtre sur ce que le télescope spatial peut faire, mais de façon beaucoup plus flexible et économique.» SEPTEMBRE 1992 / QUÉBEC SCIENCE 39 LES PREMIERS VRAIS ASTRONAUTES CANADIENS Par Françoise Côté Quatre aspirants-astronautes viennent de se joindre à l’équipe canadienne.De plus, en tant que spécialistes de mission, les astronautes canadiens pourront désormais participer aux activités extravéhiculaires.Cela fait vraiment d’eux des astronautes à part entière.En décembre 1983, le plus jeune des six premiers astronautes canadiens, Steve MacLean, alors âgé de 27 ans, avait été séduit par l’aventure qui s’offrait à lui.Neuf ans plus tard, le mois prochain, c’est en véritable scientifique de l’espace qu’il effectuera sa première mission, en tant que spécialiste de charge utile à bord de Columbia, la première-née des navettes de la NASA.Le lancement est prévu pour le 15 octobre, à Cap Canaveral, et il s’agira de la mission STS-52, en principe la 52e mission d’une navette spatiale américaine.Au centre de contrôle de Houston (Texas), l’astronaute canadien suppléant, Bjarni Tryggvason suivra de près les sept expériences canadiennes, dites CANEX-2, prévues au programme.M.Tryggvason et ses collègues ont eu tout le temps pour se préparer.au cours des cinq années et demie de délai qu’a connues ce vol à cause de l’explosion de la navette Challenger, en 1986.Steve MacLean deviendra le troisième Canadien de l’espace.Sa mission complétera la première phase du Programme d’astronautique canadien, qui était essentiellement axé sur la simple participation à des missions de la navette américaine.Jusqu’à maintenant, les astronautes canadiens étaient réduits au rôle de « spécialistes de charge utile ».Avec le recrutement de quatre nouveaux astronautes, plus précisément d'aspirants-astronautes, la deuxième génération s’entraînera surtout en prévision de séjours dans la station internationale Freedom, au tournant du siècle.Ils deviendront alors des « spécialistes de mission ».LES NEUF CANADIENS Marc Garneau, premier Canadien de l’espace, et Chris Hadfield, pilote d’essai des Forces armées canadiennes, seront les premiers Canadiens à recevoir la formation de « spécialistes de mission ».Gameau n’a jamais cessé de collaborer avec la NASA depuis son vol à bord de Challenger, en octobre 1984, et surtout depuis qu’il est devenu directeur adjoint du Corps d’astronautes canadiens.Quant au choix du major Hadfield, il a suscité l’étonnement, car il venait tout juste d’être choisi comme aspirant-astronaute.Mais on peut comprendre pourquoi lorsque l’on sait que Hadfield, prêté à la US Navy comme pilote d’essai, a récemment été honoré par la marine américaine à titre de meilleur pilote d’essai de l’année.Le directeur du Corps des astronautes.Bruce Aikenhead, est fier de la nouvelle orientation de l'entraînement des astronautes canadiens.« Ils deviendront des astronautes de la NASA pour quatre ou cinq ans, indique-t-il.A la fin de cette période d’entraînement, l’un d’entre eux ou peut-être même les deux voleront à bord d’une navette comme astronautes à part entière.Ils pourront assumer toutes les tâches actuellement réservées uniquement aux astronautes américains.À la suite de ce vol, ils reviendront au Canada riches d’une importante expérience.Cela devrait nous placer dans une position plus avantageuse quand il s’agira d’envoyer des gens à bord de la 40 QUÉBEC SCIENCE / SEPTEMBRE 1992 station », conclut M.Aikenhead.Outre des Canadiens, la NASA a aussi invité des Européens et des Japonais à cet entraînement.Bruce Aikenhead estime que le Canada devrait être invité tous les deux ans à proposer des candidats comme spécialistes de mission.Actuellement, les astronautes canadiens, à titre de spécialistes de charge utile, ne peuvent s’occuper que des expériences qui leur sont confiées, à bord de la navette.Ils ne peuvent même pas faire fonctionner le Canadarm, le grand bras articulé de 15 m dont est équipée la navette et qui a été fabriqué par la société Spar de Montréal.En tant que spécialistes de mission, les Canadiens seront des astronautes à part entière et pourront effectuer des activités extravéhiculaires.M.Aikenhead croit que ce programme permettra à tous les astronautes canadiens - ils sont maintenant neuf, avec les recrues - d’aller dans l’espace.Parmi les quatre aspirants-astronautes, qui demeurent en probation pendant deux ans, le Québec est bien représenté.Évidemment, il y a Julie Payette (voir l’encadré « Poussière d’étoile.»), et aussi deux autres recrues : David Williams, qui, bien qu’il soit né en Ontario, a grandi à Beaconsfield, sur l’île de Montréal, avant de faire sa médecine à l’Université McGill.Il a été un des artisans de l’unité de réanimation cardio-pulmonaire de Pointe-Claire, avant de devenir directeur des services d’urgence au Sunnybrook Hospital, à Toronto, où défilent plus de 40 000 patients par année.L’autre Québécois d’adoption, Michael John McKay, ingénieur en aéronautique et capitaine dans les Forces armées, était chargé de cours au Collège militaire royal de Saint-Jean.M.McKay a été choisi pour remplacer SEPTEMBRE 1992 / QUÉBEC SCIENCE 41 POUSSIÈRE D’ÉTOILE DANS LES YEUX Robert Stewart, de l’Université de Calgary, qui s’est désisté.Et la quatrième recrue ?C’est évidemment le major Hadfield, qui doit se rendre directement à Houston, en compagnie de Marc Garneau, pour son entraînement de spécialiste de mission.LES YEUX DU CANADARM Le vol de Steve MacLean, le mois prochain, sera la seconde mission d'un astronaute canadien au cours de l’année 1992, qui marque le 30e anniversaire de la première incursion du Canada dans l’espace, avec la mise en orbite du satellite Alouette en 1962.En janvier dernier, Roberta Bondar avait en effet participé, en tant que principale spécialiste de charge utile, à une mission historique, celle du premier Laboratoire international de microgravité (IML-1).Mme Bondar avait la responsabilité des 55 expériences préparées par quelque 200 chercheurs de treize pays.Il s’agissait de tests effectués avec des insectes, des plantes, des œufs de grenouille, des cristaux et divers matériaux.Treize de ces tests avaient été conçus par des spécialistes canadiens, dont sept en physiologie humaine, pour lesquels des membres de l’équipage de Discovery avaient servi de cobayes complaisants.Cette mission de sept jours du IML-1 a été effectuée dans le module européen Spacelab, installé dans la soute de la navette.Cette première des huit missions prévues du Laboratoire international de microgravité a donné un aperçu de ce que seront la vie et le travail des astronautes à bord de la future station orbitale Freedom.La mission a été une grande réussite, et Mme Bondar a été accueillie comme une héroïne.En octobre.Steve MacLean consacrera principalement son temps aux sept expériences de CANEX-2, considérées par la NASA comme charge utile « complexe », surtout à cause des nombreuses interactions qu’elles exigent avec la navette et son équipage.Columbia devra modifier son altitude pour réaliser certaines de ces expériences, la plus importante étant celle du Système de vision spatiale (SVS), qui requiert l’utilisation du Canadarm.Pour Julie Payette, la plus jeune aspirante-astronaute canadienne, l’espace, c’est beaucoup plus qu’une aventure.« Il y a un aspect mystique à l’espace que, moi, je ressens, dit-elle.D’autres aussi le ressentent.» Choisie parmi quelque 5 300 candidats avec trois autres Canadiens, la « prodigieuse » Julie, comme l’a qualifiée la presse, a certainement de la poussière d’étoile dans les yeux et du soleil dans la voix.Toutefois, elle est avant tout une scientifique.« Je vais faire du travail, là-haut, rappelle-t-elle.Il y a certainement aussi le goût de l’aventure.de l’exploration et de l’inconnu.Pour moi l’espace, c’est un laboratoire où on crée des techniques.» Âgée de 28 ans, cette ingénieure était engagée dans des recherches sur la reconnaissance de la parole, au moment de poser sa candidature.Elle considère la présence de l’être humain dans l’espace comme importante pour la poursuite des recherches.« Cela demande un esprit innovateur, très scientifique, tout au moins alerte, de la part des astronautes, indique Mme Payette.Car, même si tout a été très bien effectué en simulation, à de nombreuses reprises, dans l’espace les expériences ne se comportent pas toujours comme on le prévoyait.» Après des études à Ahuntsic, Julie Payette a fait son cours collégial au pays de Galles.Revenue à Montréal, elle a préparé son baccalauréat en génie électrique à l’Université McGill, pour ensuite aller obtenir une maîtrise en génie informatique à l’Université de Toronto.Au moment de poser sa candidature au Corps des astronautes canadiens, Julie Payette travaillait à une recherche de longue haleine, chez Recherches Bell-Northern, à l’île des Sœurs, afin d’incorporer les techniques de traitement du langage naturel ainsi que des modèles linguistiques, dans la reconnaissance de la parole.Avant d’entre- prendre ces recherches, Mme Payette a été à la division de la recherche d’IBM, à Zurich, à titre de scientifique invitée au service des communications.Julie Payette parle couramment le français, l’anglais et l’italien et peut également converser en espagnol et en allemand.Elle est en outre une pianiste chevronnée, flûtiste de concert, ainsi que soliste soprano.Elle chante en ce moment avec les Orpheus Singers de Montréal.En Suisse, elle a fait partie du Piacere Vocale, à Bâle, tandis qu’à Toronto, elle a chanté avec le renommé Tafelmusik Baroque Choir.À la veille de s’engager dans l’entraînement intensif qui va lui permettre d’être confirmée astronaute, Mme Payette dit simplement : « Je vais voir comment je pourrai contribuer.» Elle rejette totalement l’étiquette d’héroïne qu’on veut lui accoler.Conçu et développé par une équipe du Conseil national de recherches dirigée par Lloyd Pinksey, le SVS effectue de la photogrammétrie en « temps réel ».Il confère une grande précision au bras canadien dans les manœuvres d’approche, de capture et de mise en soute des satel- lites.Utilisé à bord de la future station orbitale, le SVS facilitera les manœuvres d’arrimage de la navette et permettra d’éviter les collisions.Marc Garneau a soumis le SVS à K des essais préliminaires en 1984, lors de son vol à bord de Challenger.Des cibles 42 QUÉBEC SCIENCE / SEPTEMBRE 1992 H avaient été placées sur le satellite américain ERBS (Earth Radiation Budget Satellite), qui fut largué au cours de la | mission.Ces essais ont démontré que le Système de vision spatiale permettait à l’opérateur du Canadarm d’avoir une lecture rapidement mise à jour de la position du satellite visé.Depuis, le SVS a été considérablement perfectionné, grâce à l’expertise en physique des lasers de Steve MacLean.Quant à son suppléant, Bjarni Tryggvason, il a conçu et mis au point un porte-cibles rectangulaire mesurant environ 1 m sur 2 m.« C’est notre petit satellite », dit en riant Steve MacLean.Des cibles en forme de points noirs sont placés aux quatre coins de ce « satellite ».Des images vidéo de ces cibles, prises par les caméras situées aux quatre coins de la soute de la navette, ainsi que par une caméra fixée au « poignet » du Canadarm et traitées par ordinateur, permettent à l’opérateur du bras d’obtenir la position exacte de l’objet visé.POLY EN ORBITE L’espace n’est pas le vide total qu’on aime imaginer, surtout en orbites basses.Particules à haute énergie, rayons ultraviolets, micrométéorites et atomes d’oxygène atomique, le tout accompagné de variations de température extrêmes, en font un environnement particulièrement difficile.Mais ce sont les propriétés érosives de l’oxygène atomique, dues à la dissociation des molécules d’oxygène par le rayonnement ultraviolet, qui posent le plus de problèmes.Lors du vol de Marc Garneau, on avait placé sur le Canadarm des échantillons de polymères et d’autres matériaux couramment utilisés pour les satellites, afin de les soumettre au bombardement cosmique pendant 38 heures.En récupérant les échantillons, David Zimcik, de l’Agence spatiale canadienne (ASC), a été surpris de l’ampleur des dégâts.« La rapidité avec laquelle les matériaux se sont transformés est incroyable », s’exclame-t-il.Les échantillons, examinés au microscope à balayage électronique, ont révélé une surface ravagée et trouée à la place du plastique lisse et brillant original.Les échantillons de carbone-époxy, de tout à fait lisses qu’ils étaient avant le vol, sont revenus de l’espace avec une apparence de velours côtelé.Au cours de sa mission.Steve MacLean procédera à une nouvelle expérience, soit l’exposition de matériaux à des orbites terrestres basses.Des échantillons de matériaux renforcés au moyen de minces revêtements protecteurs seront de nouveau placés sur le Canadarm.La majorité de ces revêtements ont été mis au point au département de génie physique de l’École Lors de sa mission, Steve MacLean procédera à une expérience sur des matériaux s’apparentant à celle déjà réalisée (photo) par Marc Garneau.Des échantillons de matériaux seront de nouveau montés sur le Canadarm afin de mesurer l’érosion causée par le bombardement cosmique.polytechnique de Montréal, dans le laboratoire des couches minces par plasma « froid » de Michel Wertheimer.Depuis six ans, ce chercheur montréalais et son équipe travaillent à la mise au point d’un revêtement spatial.« La solution est très simple, dit-il.11 s’agit d’appliquer, sur la surface des matériaux, un revêtement qui soit inerte chimiquement face à l’oxygène atomique et qui possède également de bonnes qualités antistatiques.Pour que le matériau de base demeure flexible et pour ne pas changer ses propriétés optiques, telles la réflectivité et l’absorption du rayonnement infrarouge, l’épaisseur de la couche doit être inférieure à un micron (un millionième de mètre).» On obtient cette épaisseur au moyen du procédé des couches minces par plasma « froid », un plasma dans lequel la température des ions et des molécules demeure relativement faible.Cela donne un revêtement de silicium amorphe, hydrogéné.« Lors d’une exposition subséquente à de l’oxygène atomique, poursuit Michel Wertheimer, il se forme à la surface du silicium amorphe une pellicule d’oxyde de silicium semblable à du verre, épaisse de quelques nanomètres (milliardièmes de mètre), transparente et très résistante.Cette pellicule protège le reste du matériau.» Ces matériaux renforcés ont déjà été placés dans la soute ouverte de la navette, lors d’un vol, en 1988.Au cours du vol d’octobre, plusieurs échantillons seront exposés pendant 30 heures, à 300 km, puis à 200 km d’altitude.Selon M.Wertheimer, ce genre de revêtement pourrait avoir des applications sur Terre.« Nous croyons que nos résultats pourraient être utiles dans l’industrie de l’emballage, par exemple.Les pellicules plastiques actuelles sont très perméables aux gaz.En les revêtant d’une mince couche d’oxyde de silicium, on améliorerait de beaucoup leur étanchéité », prétend le spécialiste.DES CELLULES EN MICROGRAVITÉ Cela fait plus de dix ans que Donald Brooks, du département de pathologie de l’Université de Colombie-Britannique, cherche à vérifier s’il n’est pas plus facile d’isoler certaines cellules vivantes SEPTEMBRE 1992 / QUÉBEC SCIENCE 43 LE NOUVEAU PATRON DE L’AGENCE SPATIALE CANADIENNE dans l’espace.Il utilise à cette fin la méthode de la « séparation des phases », dans le cadre d’une expérience qui, en octobre prochain, effectuera son troisième séjour dans l’espace.Pour ce troisième essai, M.Brooks se sert de cellules de sang humain.Dans un récipient en pyrex à six compartiments, il a déposé deux solutions non miscibles, soit deux phases, qui se superposent comme le font l’huile et le vinaigre.Dans l’une des solutions, il a ajouté une troisième substance : des cellules sanguines.Au cours de la mission.Steve MacLean secouera le récipient à intervalles réguliers et photographiera l’évolution de la séparation.De plus, l’astronaute tentera d’évaluer les effets de champs électriques de différentes intensités sur ce processus de séparation.M.Brooks pense que cette méthode, adaptée aux conditions terrestres, pourrait aider les patients souffrant de cancers du système sanguin.Il suffirait de retirer les cellules de la moelle osseuse, séparer les cellules cancéreuses des cellules saines, pour ensuite réinjecter ces dernières.Une autre série d’expériences en sciences de la vie exigera la coopération des membres de l’équipage de la navette Columbia, puisque ces expériences porteront sur le mal de dos des astronautes, la sensibilité gustative en apesanteur, les réflexes vestibo-oculaires et les illusions ressenties par les astronautes quand la navette est en mouvement.Enfin, dans le cadre de CANEX-2, les astronautes étudieront la luminescence du véhicule orbital, ainsi que certaines réactions chimiques qui surviennent dans la stratosphère et qui peuvent affecter la couche d’ozone.Bref, de quoi occuper pendant quelque quinze heures par jour l’astronaute canadien Steve MacLean, durant sa mission de neuf jours, le retour sur Terre devant s’effectuer le dixième jour.LES « SIX » L’équipage de la mission STS-52 sera de six membres : le commandant James Wetherbee et le capitaine Michael Baker, avec les astronautes de la NASA Lacy Weach, Tamara Jemigan (seule femme à bord) et William Shepherd, et Steve MacLean, spécialiste canadien de charge utile.44 QUÉBEC SCIENCE / SEPTEMBRE 1992 Conscient de certaines craintes, dans la communauté scientifique, suscitées par sa nomination à la présidence de l’Agence spatiale canadienne (ASC), Roland Doré a évoqué l’obligation imposée à l’Agence par la loi de contribuer à l’avancement des connaissances scientifiques.« C’est un don que le Canada se doit de faire à la communauté internationale, dit-il.Actuellement, nous dépensons 5 % de notre budget dans des activités scientifiques pures ou fondamentales, des activités qui n’ont pas de retombées immédiates évidentes.» Avec un sourire malicieux, M.Doré précise : « Pourtant, je suis un ingénieur.Les gens se sont dit : il va sabrer dans le programme scientifique.Eh bien, non.Justement parce qu’on a cette obligation, comme pays industrialisé, de contribuer à la somme des connaissances scientifiques dans le monde.D’ailleurs, dans ce domaine de la recherche fondamentale, les vecteurs sont bien identifiés.» Roland Doré parle des deux grandes sphères d’activités : les activités reliées à la microgravité, comme la recherche sur les biotechnologies médicales et les matériaux, et les activités de recherche en -astronomie et en astrophysique.Il mentionne aussi les contributions canadiennes remarquables, associées à « notre nordicité », dont les recherches sur les aurores boréales.Entré en fonction au début de mai, le nouveau président de l’ASC a rencontré à peu près tout le monde à l’Agence.Il a aussi visité les principaux dirigeants de la NASA, aux Etats-Unis, et de l’Agence spatiale européenne (ESA), en Europe.En octobre, il se rendra en Chine pour assister au lancement du deuxième satellite scientifique suédois FREJA, qui aura à son bord deux instruments canadiens, un imageur d’aurore et un analyseur de plasma froid.FREJA doit faire l’étude des aurores boréales et des processus complexes qui se déroulent dans la magnétosphère terrestre.M.Doré se rendra également au Japon pour rencontrer les dirigeants de l’agence spatiale japonaise.Enfin, à la suite d’une consultation auprès des universités et du secteur privé à travers le Canada, l’ASC prépare son programme spatial à long terme, soit pour les quinze prochaines années.M.Doré croit que ce programme gra-vitera autour de trois axes : les communications, la télédétection et la robotique.Après avoir été professeur-chercheur, directeur et président de l’École polytechnique, Roland Doré est engagé à fonds dans sa nouvelle carrière.Serait-il prêt à aller dans l’espace avec les astronautes ?« J’aimerais bien cela », répond-il, dans un éclat de rire.NASDA, IPT J Dès le premier jour de la mission, les astronautes largueront un satellite de l’Agence spatiale européenne, qui doit servir à mesurer la dérive des continents.Aucune activité extravéhiculaire n’est prévue pour ce vol, sauf si le Canadarm se coinçait lors des manœuvres prévues avec le petit « satellite » canadien utilisé comme cible, durant les essais du Système de vision spatiale.C’est un astronaute américain qui devrait alors effectuer une sortie dans l’espace pour le libérer.Depuis 1983, le programme spatial canadien a beaucoup évolué et les « Six », comme on désigne parfois les premiers astronautes canadiens, sont devenus des professionnels de l’espace.« En effet, c’est bien une profession1 maintenant au Canada, tout comme dans les autres pays qui participent à l’exploration de l’espace », affirme Marc; J Garneau.Une profession qui requieri; I beaucoup de science et surtout énormément de créativité, car les problè-1 : mes qui se posent dans l’espace son toujours des problèmes nouveaux pour lesquels il faut chaque fois in venter des solutions, comme aimait i| le dire le premier président de l’ASC Larkin Kerwin, qui a pris sa retraite h printemps dernier. it mi, 'an-Mie à Kip» S-Unis, Feme sen-caen «iSüé- par Raynald PEPIN «mm ète ales ti sc* (ien-; !a 're Iti-loiéit neniaa Il n’y a personne de plus curieux que les enfants, dit-on souvent.Leurs grands yeux, leurs mains.et leur bouche sont avides d’appréhender le monde.Les questions qu’on reçoit de nos jeunes lecteurs et lectrices en témoignent.aisé 'ajîiK Ée.lasaite illaiion lira- stfl» sleCa- ptipt [lerait- Papa, lui, boit toujours la même sorte de bière, mais moi, on me fait passer sans cesse du lait maternel au lait de vache.Pourquoi les deux laits n'ont-ils pas le même goût ?(Antoine, neuf mois) JlllKS- | «F j esta»- j| laioto- j tjd» I le p# j njatd î -.W IVK i® iteli’- 0 liens- ^ lel'isp^ 0».bc# 5PI«SW no«^ K i”1 J iJtl \SC Un petit veau grossit au moins deux fois plus vite qu’un petit humain comme toi, et il est donc normal que le lait de sa mère soit différent.Le lait de vache contient ainsi trois fois plus de protéines et de minéraux que le lait de ta maman ; la proportion de lipides et de lactose est similaire.Mais le lait de vache, avec toutes ses protéines, est plus difficile à digérer.« De plus, sa proportion élevée de minéraux et de sels oblige les bébés humains à excréter les surplus, explique Luc Chicoine, ce qui surcharge les reins.Le détournement d’eau pour l’excrétion peut aussi entraîner des problèmes de déshydratation en périodes de forte chaleur.» Le lait maternel est donc le meilleur pour un bébé.à moins que la mère n’ait pris de l’alcool.En ce cas, pour des raisons non élucidées, le bébé boit en moyenne 20 % moins de lait que d’habitude ! À défaut de lait maternel, le lait maternisé (le docteur Chicoine préfère le terme « lait humanisé ») est préférable au lait de vache.Ce lait est élaboré à partir de lait de vache, en augmentant un peu le taux de lactose, en réduisant la LA DIMENSION CACHEE Chers petits (monstres) quantité de protéines et en modifiant les lipides.Le lait maternisé n’est commercialisé que depuis le début des années 70.« Autrefois, raconte Luc Chicoine, les mères utilisaient du lait de vache, auquel elles ajoutaient du sucre ainsi que de l’eau, afin de diluer les minéraux.» Plusieurs études ont montré que les bébés nourris au lait maternel présentent, quelques années plus tard, des résultats légèrement supérieurs, dans les tests de quotient intellectuel, et ce, même quand on tient compte des différences de métier, de classe sociale ou d’habiletés parentales des mères.L’effet semble surtout bénéfique chez les bébés nés prématurément.Il reste que l’allaitement n’est revenu à la mode que depuis une quinzaine d’années.La majorité de la génération d’après-guerre a été nourrie au lait de vache, moi y compris.Il faut voir ce que ça a donné, hein ?Après qu’il m’ait donné le biberon, papa me tapote longtemps dans le dos.Pourquoi ?(Élodie, trois mois) Chère Élodie, ton papa tente de te faire faire un rot.Cette manifestation physiologique est impolie chez un adulte, mais quand c’est toi qui éructe, tout le monde s’extasie.Profites-en ! Un rot, selon Luc Chicoine, pédiatre à l’hôpital Sainte-Justine de Montréal, c’est simplement la sortie par l’œsophage de l’air avalé dans l’estomac.Il est préférable que cet air ressorte, pour éviter les crampes.« Certains bébés rotent régulièrement, dit le docteur, d’autres rarement ou même jamais.Pour faciliter le rot, ton papa doit surtout te mettre à la verticale, appuyée sur son épaule.L’efficacité des tapes dans le dos est loin d’être évidente.» Au moins, le tapotement permet à ton papa de se sentir utile ! SEPTEMBRE 1992 / QUÉBEC SCIENCE 45 O.Plantey / Publiphoto Suite de la page 9 « Amincissement.» Pour réduire au minimum l’entrée d’air, quand tu bois, ton papa doit s’assurer de tenir ta bouteille bien penchée, de façon à ce que la tétine soit toujours remplie de lait.Selon le docteur Chicoine, si cette précaution est prise, un biberon traditionnel est aussi bon qu’un biberon avec sac.Assez souvent, j’ai les fesses toutes rouges.Qu’est-ce qui se passe ?(Julien, six mois) Mon pauvre vieux, tu es pris avec ça pour quelques mois encore.Ta peau n’est pas complètement formée et, de plus, elle est soumise à de dures conditions environnementales : humidité presque permanente, pollution, etc.« Dans la couche cornée, superficielle de la peau, formée de cellules mortes, l’eau s’insère entre les rangées de phospholipides constituant ce qui reste des cellules, explique Marie-Christine Roy, dermatologue.La couche cornée remplit alors moins bien sa fonction de barrière.La peau est irritée par l’urine, qui contient de l’ammoniac, ainsi que par les selles, qui apportent résidus d’aliments, enzymes et bile.En réponse à l’inflammation, la sécrétion d’histamine fait se dilater les vaisseaux sanguins.Avec davantage de sang en surface, la peau passe au rouge vif.» La peau peut aussi rougir quand tu es malade ou que tu « perces des dents ».« C’est une constatation clinique, précise Marie-Christine Roy, mais on ne comprend pas le mécanisme.» J’aurais préféré un baladeur et quelques cassettes, mais mes parents ont installé un mobile musical au-dessus de mon lit.Je me demande pourquoi il joue toujours la même toune plate.(Camille, un an) Ce n’est pas la dernière fois que tu trouves plate la musique de tes parents, petite coquine.L’intérieur de ton mobile est probablement plus intéressant que la musique qu’il émet.Il contient un « peigne » formé de dents d’acier de différentes longueurs.Ces languettes sont pincées, mises en vibration, par des saillies fixées à la surface d’un cylindre rotatif, entraîné par un mécanisme d’horlogerie.En vibrant, comme une corde de guitare, les languettes émettent un son, une note de musique.À chaque tour du cylindre, les mêmes notes reviennent, la même mélodie se répète.Quand les dents d’acier ont la même épaisseur et la même largeur, leur fréquence fondamentale est inversement proportionnelle au carré de leur longueur.Plus la dent est courte, plus le son est aigu.Si l’air joué s’étend sur une octave, la fréquence de la note la plus aiguë est deux fois plus élevée que celle de la note grave.La dent la plus grande devra alors être 1,4 fois plus longue que la dent la plus courte.En pratique, c’est parfois plus complexe.Dans un jouet que j’ai démonté, la mélodie s’étendait justement sur une octave, mais les longueurs respectives des dents extrêmes ne différaient que par un facteur de 1,2, au lieu de 1,4.Pis encore, trois dents de longueurs différentes jouaient exactement la même note ! Dans ce cas, les dents les plus longues du peigne étaient alourdies d’un bourrelet d’acier à leur extrémité libre, afin d’augmenter leur inertie et de diminuer la fréquence de vibration.La taille des bourrelets était choisie en vue d’obtenir les notes désirées.Cette disposition permettait de réduire la longueur des dents et l’espace occupé par le peigne d’acier.Cylindre SuPPort tournant M.Wardle.Vous recevez alors les rayons venant directement du Soleil, mais aussi ceux qui sont réfléchis par le nuage, et la mesure d’UV risque d’atteindre un maximum inquiétant.Les deux intensités d’UV de 8 sur 10 mesurées à la fin de juin, à Edmonton, s’expliquent probablement par ce phénomène, croit David Wardle.Pourtant, puisque la présence de nuages dans le ciel cache régulièrement le Soleil, la quantité totale d’UV reçus au cours de la journée sera beaucoup moindre que lors d’une journée sans nuage.Mais cette nuance n’apparaîtra pas dans les statistiques, car seule la valeur maximale de la journée est retenue.Rien de tel pour embourber une analyse.QUELS SONT LES VRAIS CHIFFRES ?Les chercheurs peuvent difficilement travailler à partir des pourcentages de pertes d’ozone diffusés dans les médias.Les 10 ou 15 % d’Edmonton laissent croire que l’amincissement y a été constant jour après jour.Cela est une piètre représentation de la réalité.Ces pourcentages sont des moyennes calculées à partir d’observations quotidiennes s’étalant sur deux semaines.Très utiles pour dégager les grandes tendances - « c’est leur rôle », dit Sylvie Bergeron -, ces moyennes passent sous silence les fluctuations journalières des quantités d’ozone.Ces fluctuations peuvent être très importantes.La plus faible moyenne obtenue à Edmonton pourrait, par exemple, s’expliquer par des amincissements spectaculaires mais temporaires, au cours desquels les rayons solaires ont été particulièrement dangereux.Par chance, c’est plutôt l’inverse qui semble s’être produit.Après avoir exclu des données préliminaires les mesures extrêmes dues aux nuages, David Wardle estime que les journées à haut niveau d’ozone ont été exceptionnellement rares.Les journées à faible niveau d’ozone, devenant ainsi en proportion plus nombreuses, n’ont cependant pas dépassé les limites des fluctuations considérées comme normales.Prises une à une, toutes ces journées paraissent ordinaires.Le calcul de la moyenne des épaisseurs a néanmoins donné un chiffre plus bas de 10 à 15 %.Un chiffre qui peut être trompeur.46 QUÉBEC SCIENCE /SEPTEMBRE 1992 EN VRAC Soit LES ROIS DE LA PATATE Le festival de la patate de Saint-Ubalde n’a qu’à bien se tenir.La Direction de la re-¦ ¦ cherche et du développement en agroali-8 si mentaire du ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation du Québec (MAPAQ) - ouf ! - risque de lui voler la vedette.La Direction vient en effet d’ajouter à ses services existants celui des sciences et des technologies de la pomme de terre.Afin d’aider ce secteur à rivaliser avec le reste de la communauté scientifique internationale, trois préoccupations guideront le nouveau iMSnTirr service : la création de variétés supérieures, la protection de la pomme de terre et la production de semences Élite.Pourvu que ces efforts ne fassent pas patate.(Birêfai, juin-juillet 1992) UN AUTRE TRIANGLE Science et écologie s’affrontent.Quelque 200 scientifiques et intellectuels, dont 60 Prix Nobel, ont signé un « appel », en marge du Sommet de Rio, pour s’élever contre l’« écologisme irrationnel ».Mais, plus que le débat entre savants et écolos, l’appel de Heidelberg concerne la place de la science dans la décision politique.Alors que dirigeants et écologistes commencent à s’entendre, ceux de Heidelberg croient que seule la rigueur scientifique peut être garante des décisions qui engagent le destin du monde.A l’opposé, les politiques déplorent l’absence d’avis scientifiques sûrs (ou à tout le moins leur retard), quand vient le temps des décisions majeures.À l’instar des politiques, les écologistes ont appris à communiquer et à convaincre, mais les scientifiques sont-ils devenus de meilleurs conseillers pour nos dirigeants ?{Le Monde, sélection hebdomadaire, n° 2279) UN INGÉNIEUR À L’ÉCOUTE Un ingénieur en acoustique, mine de rien, sans faire de bruit, peut avoir une vie bien remplie.Il dirigera, par exemple, une entreprise conseil en acoustique environnementale, pour aider industries et gouvernements à faire moins de tapage.Ou alors il contribuera à faire taire certains sons mystérieux, à détourner le vacarme de nombreux appareils bruyants, à réduire le volume de musiques tonitruantes, à étouffer le bruit des autoroutes et des tunnels dans des secteurs résidentiels.Malgré tout, un ingénieur acoustique doit aussi parfois se faire entendre, entre autres lorsqu’il témoigne en cours dans des affaires de plaintes pour bruit, ou quand il enseigne son savoir à des étudiants qui, plus que d’autres, devront apprendre à écouter.{Concordia, vol.15, n° 2) SE TUER À LA TÂCHE Le travail, c’est la santé, disait ma grand-mère.-Une équipe de psychologues de Concordia et de l’Université d’Ottawa se retrousse les manches et s’attaque à la tâche d’étudier l’influence psychologique et économique des emplois trouvés par des diplômés universitaires de 1950 à 1971.On cherchera à établir entre autres le niveau de bien-être (satisfaction par rapport à la vie, à soi-même, à la société, etc.) atteint grâce aux emplois à temps plein et à temps partiel.L’équipe a besoin, pour cette étude, de 230 sujets, âgés de 45 ans et plus.- Ne pas trop travailler, c’est la conserver, répliquait mon grand-père.{Concordia, vol.15, n° 2) LA RELÈVE Pour marquer le 150e anniversaire de la Commission géologique du Canada, des géologues ont escaladé en mai le mont Logan, au Yukon.Cette montagne, qui porte le nom du fondateur de la Commission, est la plus haute du Canada.Malgré l’impressionnante variété d’instruments modernes, cette mission avait pour but de préciser l’altitude du mont - les bonnes vieilles méthodes.Était-ce pour avoir une équipe de relève en cas de pépin, le Centre géoscientifique de Québec avait aussi préparé son expédition (Logan junior 1992), des jeunes de 11 à 13 ans, qui ont escaladé en avril les monts Albert et Jacques-Cartier.{INRS-nouvelles, vol.7, n° 4) SAVOIR SE MOUILLER Certains semblent avoir plus de flair - ou de chance - que d’autres, pour se dénicher un emploi de vacances.Ainsi cette étudiante en biologie, de l’Université de Sherbrooke, qui s’est trouvé cet été un travail fait sur mesure : embauchée par le ministère de l’Evironnement du Québec, elle a pris part à l’« Opération environnement-plage ».Pour surveiller la qualité des eaux de baignade de 41 plages de l’Estrie, la chanceuse n’avait qu’à parcourir la région, se tremper jusqu’aux aisselles dans les rivières et les lacs, et recueillir des échantillons d’eau _ pour fins d’analyse.Ayant ainsi appris à se mouiller, gageons que la future biologiste n’aura pas peur d’élever la voix en faveur de la protection ; de la biodiversité.{Liaison, vol.26, n° 20) SEPTEMBRE 1992/QUÉBEC SCIENCE Le Magazine Québec Scienci UN BON AMI ! Un ami qui vous renseigne sur l'actualité scientifique nationale et internationale qu'elle soit en provenance du monde anglophone ou du monde francophone, du Nord comme du Sud, qu'elle soit reliée aux sciences physiques comme aux sciences humaines; Un ami qui prend soin de vous en vous présentant un regard humain et critique sur les développements scientifiques et technologiques d'intérêt; U n ami qui vous enrichit en vous procurant, à vous et aux vôtres, des pratiques fidèles de lecture, en accroissant vos connaissances et en élargissant vos horizons sur la francophonie et sur le monde.£ ABONNEZ-VOUS Vous recevrez 10 numéros du magazine Québec Science par année.Ou MIEUX, DEVENEZ MEMBRE de la Fondation Québec Science Vous recevrez 10 numéros du magazine Québec Science par année.Vous bénéficierez d'avantages financiers exceptionnels sur une foule de produits et services annoncés dans le magazine Québec Science ou dans son catalogue.Vous supporterez le développement des connaissances scientifiques chez les jeunes et contribuerez à la relève.d'alpine ü Qualité sCier f acile à Un J^bleà*