La Cité des nuages en particulier, propose un cas de figure intéressant sur lequel se pencher.
En effet, dans Star Wars, la surface de la géante gazeuse Bespin est inaccessible et son atmosphère est en grande partie hostile. Pourtant, à une certaine altitude, il y a une fine « zone de vie ». C’est là que s’est installée la Cité des Nuages.
Cette image très poétique est-elle vraiment de la fiction ?

Des géantes gazeuses sans pitié

Jupiter : une sonde, des windbots, et beaucoup d’ambition

Une agence spatiale a-t-elle imaginé se promener dans l’atmosphère de la géante gazeuse la plus proche de nous ? La seule mission à avoir réellement plongé dans l’atmosphère de Jupiter reste la sonde Galileo probe, en décembre 1995. Elle a collecté 58 minutes de données météorologiques locales avant d’être pulvérisée sous l’effet de la chaleur et de la pression.
Depuis, le JPL a réfléchi à des « aérobots » (vaisseau aérien robot). Il s’agit de ballons capables de flotter entre 1 et 10 atmosphères de pression. Le but serait d’analyser la composition chimique de l’atmosphère jovienne, mesurer les vents et les turbulences, photographier de l’intérieur certains « objets » intéressants comme la Grande Tache Rouge, voire larguer des mini-sondes encore plus profondément. Le problème pour un ballon, c’est que le dihydrogène (H₂) présent dans l’atmosphère de Jupiter est déjà un gaz très léger. Il faut donc que le ballon ait un intérieur chauffé pour être moins dense que l’atmosphère. Cette énergie serait alimentée par le rayonnement infrarouge de Jupiter ou possiblement du soleil. Différentes sortes d’aérobots ont été étudiées au JPL avec les ballons expérimentaux ALICE (1993-1997) et le banc d’essai PAT (1996-1997). Le but du programme ALICE était de tester des ballons à fluide réversible (ce qui permet ainsi de contrôler l’altitude). Pour le programme PAT, l’objectif était de tester un ballon avec 10 kg de charge utile et un pilotage autonome. Cette recherche sur les ballons se voulait globale, autant pour explorer l’atmosphère de Jupiter que celle de Titan ou Vénus.
Une autre étude portée par le JPL en 2015, financée à hauteur de 100 000 $ par le programme NIAC de la NASA a envisagé des « windbots » (des robots à vent). Issus des expériences des années 1990, il s’agit d’engins sans ailes ni ballons qui exploiteraient l’énergie des turbulences atmosphériques. Cela leur permettrait de se maintenir en altitude contrairement aux sondes comme Galileo. Le concept explique que la sonde « rebondirait » ainsi dans l’atmosphère afin de récolter de précieuses données. Ces données seraient alors utiles pour comprendre la météorologie non seulement sur Jupiter mais aussi sur notre Terre. Concrètement, il s’agit d’un polyèdre équipé de plusieurs rotors sur différentes faces. Cela lui permet de créer une portance, de changer de direction et d’extraire l’énergie du vent (un peu comme pour une montre automatique). Les variations de température et même le champ magnétique de Jupiter pourraient être d’autres sources d’énergie. Le responsable du projet compare l’idée à celle d’une graine de pissenlit qui tourne en tombant et reste longtemps en l’air. Mais plusieurs choses restent indéterminées, notamment : quelle est la portance nécessaire pour la viabilité du windbot ? Quelle taille doit-il avoir ? 10 mètres ou 100 mètres de diamètre ? Le projet s’est arrêté là.
Pour le moment, aucune de ces missions n’a été retenue pour Jupiter.
Mais est-ce qu’une ville pourrait s’installer là-bas ? Ce serait impensable. Même dans les couches supérieures, les vents peuvent atteindre plus de 500 km/h, les températures sont extrêmes (de -80 à -145°C), mais surtout : la ceinture de radiations de Jupiter reste l’un des environnements les plus hostiles du système solaire.

Saturne : SPRITE et DragonfLy

Pour Saturne, il n’a pas été sérieusement envisagé de faire flotter quoi que ce soit dans l’atmosphère de la planète. En revanche, la
sonde de descente atmosphérique SPRITE a été proposée dans le cadre du programme New Frontiers de la NASA. Elle avait pour objectif de mesurer la composition et la structure de l’atmosphère jusqu’à au moins dix fois la pression atmosphérique terrestre. Là aussi, le JPL a étudié plusieurs concepts : ballon
à hydrogène, ballon à surpression, et montgolfière chauffée par le rayonnement thermique de Titan (une des lunes de Saturne). Finalement, c’est la mission Dragonfly à destination de Titan qui retient l’attention. En effet, Titan est une cible plus accessible que Saturne. Son atmosphère d’azote, deux fois plus dense que celle de la Terre, la rend particulièrement attractive pour l’exploration par « aérobot ». Là aussi, le JPL a étudié plusieurs concepts : ballon à hydrogène, ballon à surpression, et montgolfière chauffée par le rayonnement thermique de Titan. Finalement, c’est la mission Dragonfly qui retient l’attention. Il s’agit d’un drone à rotors de 450 kg qui doit se poser sur la surface de Titan en 2034. Il est alimenté par un générateur à radioisotopes qui lui permettra de tenir sa mission de 3,3 ans. Il pourra recueillir des échantillons à différents endroits et les analyser grâce à ses outils embarqués. Son lancement est prévu en 2028.

Vénus, la sœur de la Terre

Si les recherches sur nos géantes gazeuses ne permettent pas de trancher favorablement pour une Cité des Nuages, il existe néanmoins une candidate plus inattendue : notre planète voisine, Vénus.

Pourquoi est-elle inattendue ? Parce que la surface de Vénus, est un enfer au sens littéral du terme. Sa pression de surface équivaut à 92 fois celle que nous connaissons sur Terre. C’est la pression reçue par un engin sous-marin de recherche à 910 mètres de profondeur sur Terre. Pour mémoire, lorsque Jacques Piccard descend dans la fosse des Mariannes en 1960, son bathyscaphe (ci-contre), fabriqué en acier allié au chrome-nickel-molybdène, a subit 1086 bars, soit 12 fois la pression de Vénus. Mais dans la fosse des Mariannes, la température est de 1,5 à 2 °C. Sur Vénus, la température de surface oscille entre 437 et 497 °C. Pour donner une idée concrète de ce que cela représente, c’est une température suffisante pour que le plomb soit liquide et même vaporisé. Sur les plus hauts sommets de Vénus, le sulfure de plomb et le sulfure de bismuth tombent effectivement sous forme de « neige de métaux ». Ce givre se condense à partir de 2600 mètres d’altitude là où il fait un tout petit peu « moins chaud », en refroidissant sur les sommets des montagnes brûlantes. Et quand il vient à pleuvoir, les nuages chargés d’acide sulfurique lâchent des gouttelettes qui tombent mais s’évaporent avant même de toucher le sol. Ces 3 ingrédients : pression + température + acide sulfurique font de l’exploration de la planète un rêve lointain.
Un bathyscaphe serait donc abîmé par l’acide sulfurique et déformé par la combinaison de la température et de la pression. Son équipage ne survivrait pas longtemps avant de finir écrasé à l’intérieur. Dans ces conditions, les sondes soviétiques Venera, pourtant conçues pour résister, n’ont jamais survécu plus d’une heure à la surface. Autant dire que poser le pied sur Vénus est infaisable.
Néanmoins, à 50 kilomètres d’altitude l’environnement est radicalement différent. A l’heure actuelle, c’est littéralement la zone la plus similaire aux conditions terrestres dans tout notre système solaire. Elle est bien plus favorable que la surface de Mars, ou que n’importe quel autre endroit accessible. Voici plusieurs raisons :
• Trajet : le temps de voyage pour Vénus a de quoi faire relativiser le rêve martien : les fenêtres de tir sont plus fréquentes et la durée moyenne de voyage est bien plus courte.
• Atmosphère : l’atmosphère de Vénus est composée à 97 % de CO2. Notre air, lui, est plus léger que ce mélange. Résultat : une capsule remplie d’air respirable flotterait naturellement dans cette atmosphère, comme un ballon à hélium le ferait dans le ciel terrestre. Pas besoin de « répulseurs ». Il faudrait tout de même alimenter les dirigeables avec de l’hélium pour réduire la taille des ballons. Cela implique de l’apporter sous forme comprimée et de le déployer rapidement pendant la phase de gonflage.
• Gravité : la gravité vénusienne, même à 50 km d’altitude serait de 89 % celle de la Terre, là où Mars est de 38 %. Cela limite beaucoup de complications sur l’organisme des astronautes.
• Pression : à 50 km d’altitude, la pression atmosphérique est comparable à celle que l’on trouve sur Terre (≃ 1 bar). Ce qui veut dire que les précautions et les constructions ne sont pas les mêmes que celles nécessaires dans un sous-marin ou dans l’ISS. Idem pour la maintenance.
• Température et luminosité : la température oscille entre 0 et 30 °C. Encore une façon d’économiser de l’énergie. De plus, à cause de l’albédo de Vénus, la lumière solaire vient de toute part. Un panneau solaire peut très bien se tenir à la verticale et être alimenté des 2 côtés.
• Radiations : l’atmosphère y est suffisamment dense pour filtrer une bonne partie des rayonnements spatiaux. Sur Terre, la dose de radiation naturelle est d’environ 2 à 3 mSv / an. Sur Mars, c’est plutôt 230 mSv / an. Sur Vénus, la dose serait « proche de celle de la Terre ».
Difficile de nier le potentiel de cette sœur de la Terre. Si on compare le concept aux projets liés à Mars, le budget, les risques, la logistique : tout penche du côté de Vénus, pourvu qu’on reste dans son atmosphère.

Des ballons soviétiques en guise de pionniers

Avant de parler de villes flottantes, il faut d’abord aller y jeter un œil. Et c’est l’Union Soviétique qui a eu l’audace de le faire, en pleine Guerre Froide spatiale. Après les multiples sondes Venera (de 1967 à 1981), les missions soviétiques Vega 1 et Vega 2 larguent chacune un atterrisseur et un ballon en juin 1985. Ce double largage est le résultat d’une collaboration entre l’URSS et le CNES (l’agence spatiale française) et le fruit d’une idée de Jacques Blamont proposée aux Russes en 1967. Ces ballons ont flotté entre 50 et 55 km d’altitude, dans la zone dont nous venons de parler. Ils ont mesuré la température, la pression et la vitesse du vent. C’est une première mondiale, malheureusement un peu tombée dans l’oubli. Les batteries finissent par lâcher au bout de deux jours mais la preuve est faite qu’un engin peut évoluer dans cette zone de l’atmosphère vénusienne.

HAVOC : la Cité des Nuages façon NASA

Dale Arney et Chris Jones sont ingénieurs pour la NASA au Langley Research Center (l’aérodynamisme du module lunaire des missions Apollo y avait été testé). Après une réunion portant sur les missions habitées vers Mars, ces deux hommes se sont tout simplement interrogés sur l’équivalent d’une mission vers Vénus. C’est l’origine du concept HAVOC (Concept Opérationnel pour la Haute Altitude de Vénus) étudié entre 2014 et 2015. L’idée est simple : envoyer des astronautes dans l’atmosphère de Vénus, à bord d’un dirigeable gonflé à l’hélium, flottant à 50 km d’altitude.
Mais comme toujours, il faut bien un bémol, et le premier est de taille. Entre 50 et 55 km d’altitude, l’atmosphère est parcourue de brumes d’acide sulfurique. Pour se défendre contre ce brouillard jaunâtre et corrosif, les sondes Véga utilisaient le revêtement Téflon PTFE polytétrafluoroéthylène, mais il était lourd. La NASA a donc opté pour un revêtement stratifié multicouche qui permettrait de résister même à des concentrations élevées d’acide sulfurique. Il faut donc protéger l’ensemble des surfaces en contact avec l’extérieur, mais ce n’est pas impossible.

   

En attendant HAVOC, il y a DAVINCI, VERITAS et EnVision

HAVOC n’est pas un projet ou un programme de mission à proprement parler : l’objectif est d’analyser une mission complexe et de tester des idées d’architecture pour l’exploration humaine. Mais des missions concrètes vers Vénus arrivent bel et bien dans les années qui viennent.
Trois missions ciblent Vénus dans les années 2030 : DAVINCI et VERITAS côté NASA, EnVision côté ESA. Chacune avec ses propres objectifs.
La mission DAVINCI+(Étude de l’atmosphère profonde de Vénus : gaz rares, chimie et imagerie) va larguer une sonde dans l’atmosphère qui descendra jusqu’à la surface. La sonde tentera de répondre à différentes questions, notamment : est-ce que Vénus a pu ressembler à la Terre par le passé ? Si oui, notre voisine aurait connu pendant des millions d’années les conditions qui permettaient la vie, avant de devenir un enfer planétaire. On ne comprend pas encore vraiment la raison de ce changement.

Une colonie autonome ?

Une colonie vénusienne qui atteindrait et dépasserait la phase 4-5 aurait besoin de s’agrandir. Au début, la vie de la colonie consisterait à exporter essentiellement des données scientifiques. Malgré cela, cette colonie serait-elle viable ?
Vénus contient 96,5 % de CO₂ dans son atmosphère. Avec l’électrolyse (coûteuse en énergie), le CO₂ donnerait alors de l’O2 et du carbone. Le dioxygène indispensable pour notre air et notre eau. En fonction de l’électrolyse, le carbone permettrait d’obtenir du graphite, du graphène, des nanotubes de carbone, ou du carbone amorphe par exemple. Une imprimante 3D sait déjà utiliser ces produits. Le graphite est utile pour l’électrolyse. Le graphène est sans doute le matériau le plus résistant au monde. Les nanotubes de carbone servent à fabriquer des matériaux composites.
L’acide sulfurique (H₂SO₄) est particulièrement utile dans l’industrie chimique terrienne. Sur Vénus, il n’y aurait qu’à « cueillir » la brume pour en récolter et l’utiliser (75 à 85 % de la composition des nuages). Il est également possible de l’utiliser comme source d’hydrogène (H₂). Mais ce n’est pas tout, en utilisant la réaction de Sabatier sur du CO₂ et de l’H₂ on obtiendrait une molécule de méthane et 2 molécules d’eau. Le méthane pourrait être utilisé comme carburant de propulsion des dirigeables et des villes flottantes dans un circuit quasi fermé. De façon plus directe, il est possible de décomposer thermiquement le H₂SO₄ puis, suivi ou pas d’une électrolyse on peut obtenir selon le besoin : de l’eau, du dioxygène, de l’anhydride sulfurique et du souffre.
On trouve également 3,5 % d’azote dans cette atmosphère, ça paraît peu par rapport aux 78 % de l’atmosphère terrestre. En réalité, sur Vénus, la masse de l’atmosphère est 90 fois supérieure à celle de la Terre (ce qui explique la pression atmosphérique au sol). Conclusion, il y a en réalité 4 fois plus d’azote sur Vénus que sur Terre… De quoi terminer largement le mélange nécessaire pour que les colons aient de l’air terrien à respirer. De plus, pour une colonie, l’azote mélangé à l’hydrogène récupéré, ce sont des engrais illimités pour les plantes. Des plantes, c’est également de la production de nourriture et d’oxygène. Il ne serait même pas utile d’avoir un substrat, l’hydroponie et l’aéroponie ont prouvé qu’elles pouvaient avoir des rendements supérieurs à l’agriculture classique (c’est le cas sur l’ISS). L’azote liquide pourrait aussi servir de propulsion froide notamment pour sécuriser et ajuster les points de rendez-vous.
Finalement, la colonie serait une usine de produits chimiques et de produits transformés. Elle pourrait exporter ses produits à partir d’éventuels transporteurs à destination de Mars ou ailleurs. Même si cela parait ambitieux, l’énergie disponible et les ressources présentes donnent tout de suite un aspect beaucoup plus réaliste à cette colonie qu’à une colonie martienne.
Cette expérience serait d’ailleurs bien plus parlante et réalisable que celle de Biosphère 2 (voir l’article sur les mégastructures). Car il ne s’agit pas d’un circuit complètement fermé. L’équipage puise les ressources de la planète et les transforme. Il peut corriger ses besoins en exploitant plus ou moins l’atmosphère.
On peut noter au moins 2 carences pour la colonie : l’hélium (trop rare et compliqué à extraire de l’atmosphère de Vénus) et les métaux. Peut-on envisager la création de dirigeables en graphène ? Bien utilisé, ce matériau peut être plus résistant que l’acier, tout en étant beaucoup plus léger. Il est résistant à l’acide sulfurique mais de façon imparfaite, il faudrait alors le couvrir de téflon pour le rendre indestructible. Vénus possède le carbone, le méthane et l’eau, on l’a vu ; mais elle possède aussi le fluor (fluorure d’hydrogène) et le chlore (chlorure d’hydrogène) dans son atmosphère. De quoi faire du téflon, mais il faut qu’il soit de qualité. La pyrolyse nécessaire (entre 590 et 900 °C) peut se faire à l’aide d’un four solaire, une énergie abondante sur Vénus.
Il s’agit là d’une interprétation optimiste de la mission HAVOC, mais en restant réaliste, cela pourrait ressembler à :
Phase 1 : tout est importé depuis la Terre.
Phase 2 : tout est importé depuis la Terre.
Phase 3 : l’air, l’eau et la nourriture sont produits à petite échelle localement.
Phase 4 :  Le méthane et l’azote liquide sont produits localement. Les matériaux structurels sont produits localement.
Phase 5 : L’hélium importé depuis la Terre est progressivement remplacé par de l’air et des ballons beaucoup plus grands (à base de polymères multicouches et étanches fabriqués sur place). L’électronique reste une question centrale, notamment l’électronique de puissance.
C’est le bémol du projet : l’électronique viendrait forcément de la Terre dans un premier temps. L’exploitation des métaux nécessaires est impossible sur la planète. Cela implique de rester sous « perfusion » de la Terre pour ces ressources. Les planétologues reconnaissent qu’il serait même plus simple de capturer un astéroïde à exploiter en orbite de Vénus que de descendre en enfer. Même un ordinateur non conventionnel comme le SiC nécessite quelques métaux et du silicium qui ne seraient disponibles qu’à la surface de Vénus. Le SiC de la NASA pourrait même résister aux températures de la surface de Vénus, mais pas encore à la pression. La NASA s’est aussi penchée sur cette question avec son programme initialement baptisé AREE (Rover autonome pour environnements extrêmes) qui est un projet du issu du NIAC (2016-2018). L’idée est simple : supprimer l’électronique et penser différemment l’exploration spatiale. Jonathan Sauder qui est derrière cette idée, propose de tout remplacer par de la mécanique horlogère, ce qui permettrait d’envoyer des robots dans les zones les plus hostiles restées inexplorées (comme Vénus). Le résultat serait proche des calculateurs mécaniques du 19ème siècle. L’énergie pourrait être éolienne, assistée de ressorts (avec le principe de la montre automatique, comme pour les windobts). A cause de sa lente rotation, Vénus a des nuits de 58 jours. Cela implique de se repérer, y compris dans l’obscurité et éviter des obstacles. C’est pourquoi Sauder a proposé une production participative (crowdsourcing) qui a eu lieu en 2020 avec 15 000 $ pour le vainqueur. Cela a permis de recevoir les propositions de gens qui aiment bricoler.
Le défi avait pour but de détecter l’environnement immédiat du futur rover. Ce rover devait être capable d’éviter :
– les pentes supérieures à 30 degrés d’inclinaison.
– Les rochers de plus de 35 cm de haut
– Les trous et les creux de plus de 35 cm de profondeur.
Un prototype a ensuite été développé dans la foulée. Le test a été réalisé dans une chambre de simulation de l’atmosphère de Vénus. Cela a permis de mettre à l’épreuve le système de recul automatique face à un obstacle, tout en faisant le constat que la température et la pression n’avait pas engendré de dégâts notables. Depuis, le projet a été rebaptisé HAR-V. En effet, un rover 100 % mécanique serait trop limité. HAR-V transporterait donc quelques équipements modernes tout en conservant une robustesse mécanique. Sauder ambitionne d’utiliser le vent comme source d’énergie afin de faire avancer le rover. Une partie de cette énergie pourrait également être stockée dans un ressort. Le rover semble attendre son heure dans un carton. Mais si une exploration de la surface de Vénus devait avoir lieu avec un rover-automate, il n’y a pas de doute que le prototype serait l’un de ses ancêtres. Si des robots parviennent un jour à extraire du silicium et même quelques métaux, la colonie serait alors totalement autonome. Notons qu’un robot efficace sur Vénus le serait tout autant dans certains environnements volcaniques terriens et même pour des centrales nucléaires ou des zones irradiées

L’exploitation de l’atmosphère de Vénus qui pourrait être le cœur battant d’une colonie, est pour le moment spéculative même si cela reste envisageable. Cette colonie serait une petite ville de chercheurs en tous genres, mais surtout une raffinerie d’atmosphère. Il faudrait autant de chimiste que de développeurs informatiques. Elle serait basée sur l’industrialisation, la robotisation et la transformation chimique de l’atmosphère afin de produire tout ce qui est nécessaire à sa survie. Sans les machines adaptées pour mettre en place la colonie, rien ne serait envisageable (système ISRU, collecteur atmosphérique, condenseur, réacteur Sabatier, réacteur CVD, craqueur, électrolyseur, imprimantes 3D, ateliers de synthèse des composites et matériaux, robotisation globale). Une colonie devenue une région autonome serait contrainte à créer des échanges dans un premier temps puis exploiter un astéroïde ou la surface de Vénus dans un second temps.

Ce qui reste à trouver, comme presque toujours dans ce genre de programme, c’est la volonté d’une agence spatiale et des budgets solides et stables.

Sites officiels :

NIAC
SPRITE
Dragonfly
La neige de métaux lourds
Le programme HAVOC
Venus: The Atmosphere, Climate and Environment
Le SiC (ordinateur au silicium et au carbone, avec quelques métaux)

Quelques films concernés :

BioShock Infinite © 2K Games

BioShock Infinite

Booker DeWitt, ancien membre de la cavalerie américaine s’est reconverti en détective privé. Endetté auprès de personnes dangereuses, il accepte une mission qui pourrait effacer sa dette : sauver une jeune femme mystérieuse nommée Elizabeth. Pour cela, il doit se rendre à Columbia, une ville flottante suspendue dans les nuages, symbole des idéaux américains du début du 20ème siècle.

Articles concernés :

La Cité des Nuages

Infos :

Allociné

Alita : Battle Angel © 20th Century Fox

Alita : Battle Angel

Date de sortie : 13/02/2019

Lorsqu’Alita se réveille sans aucun souvenir de qui elle est, dans un futur qu’elle ne reconnaît pas, elle est accueillie par Ido, un médecin qui comprend que derrière ce corps de cyborg abandonné, se cache une jeune femme au passé extraordinaire. Ce n’est que lorsque les forces dangereuses et corrompues qui gèrent la ville d’Iron City se lancent à sa poursuite qu’Alita découvre la clé de son passé – elle a des capacités de combat uniques, que ceux qui détiennent le pouvoir veulent absolument maîtriser. Si elle réussit à leur échapper, elle pourrait sauver ses amis, sa famille, et le monde qu’elle a appris à aimer.. 

Articles concernés :

La Cité des Nuages

Infos :

Allociné

Dans Star Wars, de nombreux personnages utilisent des « macrobinoculaires », notamment Luke, qui s’en sert pour observer les Tuskens.
Le Docteur Emett Brown de Retour vers le Futur 2 possède des jumelles particulièrement avancées avec un traqueur digne d’un avion.
Dans Johnny Mnemonic, le traqueur donne également des informations liées à une analyse.
Dans Starship Troopers, les jumelles paraissent basiques mais apportent tout de même des éléments complémentaires.
Les « chacals » de Oblivion possèdent des jumelles qui permettent de changer de spectre lumineux.

Toutes ces jumelles améliorées affichent bien plus qu’un simple zoom. La vision est enrichie par une surcouche de données : distance, vitesse, repérage d’ennemi. Ce qui relevait de la fiction prend aujourd’hui forme dans notre monde avec les premières jumelles à réalité augmentée.

Voir, mais aussi « savoir »

La réalité augmentée avec des jumelles c’est apporter des informations à ce que l’on regarde vraiment en temps réel.

Il ne s’agit donc pas de « regarder à travers un écran LCD » (comme d’autres systèmes ou casques le permettent). Il s’agit de données projetées sur le verre et qui se retrouvent ajoutées à ce que l’on est en train d’observer réellement.

Pour cela, les constructeurs combinent plusieurs technologies :

• des capteurs électroniques capables de détecter la lumière, la position et parfois même la nature de ce qui est observé,
• des algorithmes d’intelligence artificielle qui reconnaissent des formes, des espèces et des objets,
• des micro-écrans miniaturisés qui projettent des données directement dans l’oculaire,
• une connectivité sans fil permettant de partager et/ou d’enrichir l’expérience par une application mobile.

Le résultat est impressionnant : là où les yeux ne voient qu’un oiseau ou une colline, les jumelles augmentées ajoutent un nom, une distance, une direction.

Fini de regarder « des oiseaux » : Swarovski AX Visio 10×32 (zoom 10 fois et diamètre 32 mm)

Swarovski Optik est un fabricant autrichien réputé pour la qualité de son verre et la précision de ses optiques. Les AX Visio 10×32, ajoutent une couche numérique dans les jumelles.

Grâce à un capteur de 13 Mpx et à un processeur intégré, les AX Visio peuvent reconnaître en temps réel certaines 9000 espèces animales. Le processeur renvoie les informations sur le verre de l’optique afin de donner les informations qu’il a trouvées.

Vous observez un oiseau dans la forêt ? Un indice de qualité de l’identification se matérialise par un cercle de 4 segments (si les 4 segments sont gras, c’est très fiable). Les jumelles vous indiquent alors le nom, sa classification, et vous permettent de sauvegarder l’observation via la connexion au smartphone. Vous ne regardez pas des oiseaux, vous voyez s’envoler une « mésange charbonnière », une « sitelle torchepot ».

Les jumelles sont équipées d’une mémoire interne de 8 Go, il est donc possible de faire 1700 photos ou une heure de vidéo. L’autonomie annoncée de la batterie est d’environ 15 heures.

Il est également possible de « marquer » un point d’intérêt afin de prêter les jumelles à son voisin. Il suffit de suivre la flèche qui diminuera en se rapprochant de la cible jusqu’à se transformer en un cercle.

La paire de jumelles fonctionne avec plusieurs applications :

• Merlin Bird ID : une des plus grosses bases de données d’identification ornithologiques mondiales
• Wildlife ID : une base de données d’identification des mammifères
• Dragon Fly ID : une base de données d’identification des libellules
• Butterfly ID : une base de données d’identification des papillons
• Swarovski Optik Outdoor : une application de gestion des transferts de photos, réglages de jumelles, netteté de la caméra, etc.

La plus-value de la réalité augmentée est énorme pour les curieux. En effet, n’est pas ornithologue qui veut. Avec cet objet, n’importe qui peut se mettre à l’observation de la nature sans être obligé de promener des livres et de les sortir au moment de l’observation. La réponse est immédiate. Tout cela est rendu possible par la base de données embarquées et un algorithme de reconnaissance d’images.

Les AX Visio vont encore plus loin : elles permettent de capturer et de partager des images ou des vidéos via une application mobile. L’utilisateur peut ainsi partager ses observations instantanément sur d’autres smartphones (Live View), ou les conserver comme un carnet de terrain numérique.

Si un tel objet paraît enlever le charme de la recherche et de la découverte, rien n’empêche l’ornithologue en herbe d’ouvrir des livres pour comparer/vérifier avec ses photos et les informations qu’il a obtenues. L’accès à ces données en temps réel fera peut-être naître plus facilement quelques vocations au passage.

Vendues sur le site de Swarovski pour la rondelette somme de 4690 €, le tarif peut osciller autour de 4000 € selon les sites de vente. Un beau cadeau… Reste à savoir si ce prix ne va pas devenir disproportionné avec l’arrivée des jumelles d’Unistellar.

Jusqu’aux étoiles : Unistellar ENVISION 10×50 (zoom 10 fois et diamètre 50 mm)

La société française Unistellar, déjà connue pour ses télescopes connectés, a lancé un financement

participatif en juin 2024 pour des jumelles connectées. En 2 jours, la société avait déjà atteint 1 million de dollars. Un mois plus tard, l’objectif des 2,5 millions de dollars était atteint.

Les jumelles ENVISION permettent une connexion à des bases de données externes « contenant des milliards de nœuds topographiques et des millions d’éléments cartographiques (montagnes, collines, sentiers, points de repère, sources d’eau, étoiles, galaxies, objets célestes) ». Cela offre ainsi un enrichissement quasi illimité en ligne et hors ligne. Le système accède également à la position GPS du téléphone en Bluetooth.

Concernant l’astronomie, il est possible de s’appuyer sur une application qui pourra aider à la recherche d’objets célestes, mais aussi proposer des suggestions sur les choses à voir en ce moment. Unistellar résume cela en 3 mots : « ENVISION sait tout ». Si on cherche une étoile en particulier, il devient aisé de la trouver grâce à la navigation intégrée. Un arc de cercle se dessine et s’agrandit en approchant de la cible. Si l’indicateur fait quasiment la moitié d’un cercle, cela signifie que les jumelles sont presque sur la cible. L’option de navigation, semblable à AX Visio, permet donc ici d’explorer le ciel étoilé avec précision. On peut même avoir une idée de la zone d’atterrissage d’Apollo 11 lorsqu’on observe la Lune !

Contraintes et perspectives

Sites officiels :

Quelques films concernés :

Starship Troopers © Touchstone Pictures

Starship Troopers

Date de sortie : 21/01/1998

Au XXIVe siècle, une fédération musclée fait régner sur la Terre l’ordre et la vertu, exhortant sans relâche la jeunesse à la lutte, au devoir, à l’abnégation et au sacrifice de soi. Mais aux confins de la galaxie, une armée d’arachnides se dresse contre l’espèce humaine et ces insectes géants rasent en quelques secondes la ville de Buenos-Aires. Cinq jeunes gens, cinq volontaires à peine sortis du lycée, pleins d’ardeurs et de courage, partent en mission dans l’espace pour combattre les envahisseurs. Ils sont loin de se douter de ce qui les attend.

Articles concernés :

Jumelles à réalité augmentée

Infos :

Allociné

Oblivion © Universal Pictures

Oblivion

Date de sortie : 10/04/2013

2077 : Jack Harper, en station sur la planète Terre dont toute la population a été évacuée, est en charge de la sécurité et de la réparation des drones. Suite à des décennies de guerre contre une force extra-terrestre terrifiante qui a ravagé la Terre, Jack fait partie d’une gigantesque opération d’extraction des dernières ressources nécessaires à la survie des siens. Sa mission touche à sa fin. Dans à peine deux semaines, il rejoindra le reste des survivants dans une colonie spatiale à des milliers de kilomètres de cette planète dévastée qu’il considère néanmoins comme son chez-lui. 

Articles concernés :

Jumelles à réalité augmentée

Infos :

Allociné

Johnny Mnemonic © TriStar Pictures

Johnny Mnemonic

Date de sortie : 22/11/1995

Au XXIe siècle, le piratage des réseaux faisant rage, un puissant consortium utilise des livreurs de données. Johnny est l’un de ces coursiers. Son cerveau a été aménagé pour recevoir des données qu’il ignore et qu’il convoie ensuite à travers le monde.

Articles concernés :

Jumelles à réalité augmentée

Infos :

Allociné

Dans Matrix, les individus ayant quitté la Matrice peuvent y retourner en branchant leur cerveau à une prise.
Dans Star Wars, certains individus se font implanter un « implant cybernétique ». Il peut effacer une partie de la personnalité afin de prendre des décisions plus efficaces et permettre ainsi d’être plus productif. C’est le cas de l’officier de liaison informatique de la Cité des Nuages, Lobot.
Dans Kingsman Services Secrets, des implants piratés font exploser la tête de leurs porteurs.

Ce ne sont là que quelques exemples d’implants dans les films.

Partout à travers le monde réel, des entreprises ayant pour objectif de réparer les humains se multiplient. Parfois l’ambition va au-delà des soins et vise à améliorer notre espèce. Voici quelques sociétés qui travaillent sur le sujet.

Blackrock Neurotech

Fondée en 2008 par Florian Solzbacher et Marcus Gerhardt, la société Blackrock s’est basée sur les recherches de l’Université d’Utah dans les années 1990. Ses fondateurs sont ainsi les précurseurs dans de nombreux projets, notamment la première implantation chez un être humain en 2004. Les annonces tonitruantes de la concurrence font parfois sourire ces chercheurs qui obtenaient déjà des résultats sur un singe dès 2002.

Leurs objectifs sont multiples mais n’ont pas tous le même état d’avancement : créer des implants pour la vue, l’ouïe, la parole, le touché ou la mobilité (SeeAgain, HearAgain, MoveAgain, TalkAgain, FeelAgain, Communicate again). Au total, pas moins d’une cinquantaine de patients dans le monde ont pu bénéficier d’un implant au cours des 20 dernières années. Avec ses 30 000 jours de retours d’expériences, c’est ce qui fait que, pour l’instant, Blackrock Neurotech est le numéro 1 dans le monde des Interfaces Cerveau-Machine (ICM), également appelés IND ou BCI. Leurs progrès sont constants même s’ils peuvent paraître lents.

D’autres ingénieurs et chercheurs travaillent déjà sur des implants aidant à la mobilité. C’est le cas notamment de Wandercraf (article sur les exosquelettes) ou de l’institut Clinatec en France. En dehors de ces efforts notables, on trouve donc chez Blackrock Neurotech des implants quasi inédits ; c’est le cas notamment avec le projet SeeAgain. C’est un très vaste champ de recherche que Blackrock Neurotech a ouvert en cherchant à lutter y compris contre les problèmes de mémoire, l’anxiété ou la dépression. Quant à l’approche concernant la communication, Blackrock a une solution légèrement différente de la concurrence.

L’implant Neuralace pour s’ouvrir aux autres

L’implant Utah Array est l’implant-phare de Blackrock Neurotech, avec son système baptisé « Neuroport ». Au même titre que la plupart des ICM le fonctionnement est simple mais invasif : on implante le patient avec la puce de 96 électrodes (pour 1024 canaux) afin de permettre l’enregistrement et la stimulation des neurones, que ce soit par groupes de neurones ou par neurone isolé. Le capteur, plutôt imposant, transmet les informations qui sont ensuite analysées et traitées par le système Neuroport puis transformées en ordres de différents types.

D’une manière générale selon la zone de cerveau que l’implant va étudier, cela peut servir à communiquer avec l’extérieur, contrôler un ordinateur, activer une neuroprothèse, permettre à son utilisateur de marcher ou rendre certains sens.

Cet implant, c’est un peu la meilleure publicité que puisse faire Blackrock Neurotech. La société qui est principalement dédiée au domaine de la recherche se voit propulsée dans une course où elle a de l’avance sur de nombreux concurrents. Leur site lui-même montre qu’il est adapté au contrôle neural.

Depuis 2022, un successeur de cet implant est présenté comme ayant 10 000 canaux. L’objectif est de faire du nouvel implant « Neuralace » un outil pour les scientifiques d’ici 2024, puis de commercialiser le produit en tant que dispositif médical d’ici 2028. Ses propriétés (notamment sa flexibilité) le font entrer directement en concurrence avec d’autres sociétés.

Des lunettes qui rendent la vue

Dès 2012, l’Université d’Oxford travaillait sur un implant implanté dans l’œil, à la surface du globe oculaire, afin de capter les informations et de les transmettre au cerveau. Ce procédé est toujours en développement au sein de l’Oxford University Hospitals. Tout comme la société française Pixium (actuellement en liquidation car elle n’a pas pu être rachetée par Neurotech) et son implant IRIS présenté en 2014, le principe est plutôt simple. Une caméra montée sur des lunettes enregistre les mouvements de l’œil. Les images sont ensuite transformées par un microprocesseur (intégré dans l’implant qui est dans l’œil) en signaux électriques. Les électrodes transmettent les signaux au cerveau via le nerf optique. Chez Pixium, une version alternative de l’implant a été développée avec un emplacement cette fois sous la rétine (l’implant PRIMA).

L’approche de Blackrock Neurotech est donc différente puisqu’elle est basée sur son ICM. En 2020, une équipe de chercheurs liés à Blackrock Neurotech publie ses travaux sur un implant neural destiné aux personnes atteintes de cécité. Pour stimuler les neurones concernés, des microélectrodes ont été implantées dans le cortex visuel d’une patiente. Cette dernière a également été équipée d’une paire de lunettes munie d’une caméra. Les signaux lumineux captés par la caméra sont convertis en signaux électriques et transmis instantanément aux électrodes. Il ne s’agit pas d’images comme on peut se l’imaginer mais le cerveau détecte des variations lumineuses, ce qui a permis à la patiente de distinguer des silhouettes ou des objets.

Même si cela reste à améliorer, la patiente peut, par exemple, lire l’alphabet. Il est à noter que la patiente n’était pas aveugle de naissance. Il faut donc savoir si cette technique peut être généralisée dans tous les cas de figure. De plus, la thérapie génique apporte un autre type d’espoir et de réponses pour les aveugles ; l’implant ne serait donc pas toujours la meilleure solution.

Synchron

Fondée en 2012 par Tom Oxley, la très discrète start-up Synchron est une des pionnières dans le domaine des interfaces cerveau-ordinateur. 
Synchron adopte une approche peu intrusive. Leur implant, baptisé SWITCH, vise à aider les personnes souffrant de paralysie, notamment celles atteintes de sclérose latérale amyotrophique (SLA).

Cette avancée technologique pourrait bénéficier à environ 100 millions de personnes dans le monde en leur permettant de contrôler un ordinateur par la pensée.

Le système est simple. Synchron implante son dispositif près du cortex cérébral (dans un vaisseau sanguin) en passant par la veine jugulaire. L’intervention, qui dure deux heures, est similaire à la pose de stents dans le cœur. Le capteur est installé sur la poitrine comme un cathéter. Toute la partie filaire de la neuroprothèse est donc implantée. Pour le patient, c’est un avantage pratique et esthétique.

Dès 2021, Synchron a reçu l’accord pour tester son produit sur des patients. Depuis, il y a eu au total 5 personnes d’implantées qui bénéficient toujours d’un suivi pour des tests et des apprentissages. En 2022, Synchron a réussi à lever 75 millions de dollars lors d’une levée de fonds, avec la participation de grands noms tels que Jeff Bezos et Bill Gates.

Puisque aucun effet indésirable n’est à noter, Synchron va lancer une étude pivot pour rendre son ICM éligible à l’assurance-maladie et ainsi générer ses premiers revenus. La start-up paraît être sur de bons rails, mais son plus gros concurrent, Neuralink, pèse désormais 686 millions de dollars en levée de fonds contre 145 millions pour Synchron.

Neuralink

L’ambition… et le scandale

Fondée en 2016 par des employés d’Elon Musk, la société Neuralink a pour objectif d’obtenir un implant permettant d’explorer des applications médicales et thérapeutiques. Ce qui distingue Neuralink des autres, c’est la volonté affichée de ne pas se limiter à « réparer » les corps mais, un jour, d’apporter une assistance cérébrale à des gens qui n’ont aucun problème. En effet, les déclarations très médiatiques d’Elon Musk laissent à penser qu’il imagine le futur avec des « humains augmentés ».

Quoi qu’il en soit, les premiers essais préhumains d’un projet aussi complexe ont dû être effectués sur des animaux. En décembre 2022, un article de Reuters révèle que plus de 1 500 animaux, dont des singes, des porcs et des moutons, sont décédés lors des expériences menées par la société depuis 2018. Elon Musk était impatient de résultats concrets ; c’est ainsi que la pression morale qu’il exerçait aurait conduit les scientifiques de Neuralink à adopter une approche précipitée lors d’interventions chirurgicales, entraînant des erreurs pourtant évitables pour les animaux. Neuralink a donc fait l’objet d’une enquête fédérale mais a nié les accusations en publiant des documents et n’a d’ailleurs pas été condamné. Des résultats concrets ont été publiés dans la foulée : un singe jouant à Pong, ou un autre tapant virtuellement des mots sur un ordinateur. L’administration américaine a donné son autorisation pour les tests humains au mois de mai 2023.

Comme pour tourner la page, l’ouverture aux candidatures pour les premiers tests humains a été annoncée fin septembre 2023. Le profil recherché était, par exemple, des patients atteints de tétraplégie ou de SLA. Hélas, peu d’éléments ont été communiqués à cette époque ; beaucoup de spécialistes s’inquiétaient d’ailleurs de cette discrétion qui ne permettait pas de s’assurer de l’objet de l’expérience et de la sécurité des patients.

L’outil de précision de Neuralink

La procédure de création de l’ICM Telepathy consiste à insérer 64 fils flexibles dans une partie du cerveau qui contrôle l’intention de mouvement. Ces fils sont reliés aux 1024 électrodes de la puce. La puce n’est pas plus grosse qu’une pièce de 2 €, est connectée en bluetooth et munie d’une batterie rechargeable (recharge sans fil).

Toute l’opération chirurgicale s’effectue sans anesthésie générale. L’intervention oblige à couper une section circulaire du crâne afin de faire de la place pour la puce. La seconde étape consiste à connecter les fils directement sur le cortex à l’aide d’un robot dont l’aiguille de travail est plus petite qu’un cheveu (tout comme les fils à fixer). En fait, les fils sont si fins et ce travail est si précis qu’il ne peut pas être effectué par une main humaine. Ces fils permettent à l’implant d’enregistrer et de transmettre les signaux cérébraux à une application, qui décode ensuite la manière dont la personne décide de bouger la souris d’un ordinateur.

Jouer aux échecs puis à Mario Kart et Civilisation VI

En janvier 2024, Elon Musk annonçait officiellement la première implantation de leur puce N1 sur un humain. L’étude PRIME de Neuralink a donc testé son implant sur un premier patient atteint d’une lésion de la moelle épinière. Pour commencer, le patient passe d’abord par une phase de calibrage. Il est ensuite capable d’utiliser un clavier virtuel ou de déplacer la souris d’un ordinateur. Une fois habitué à s’exercer sur l’ordinateur de façon classique, Noland Arbaugh – le premier patient – a commencé à jouer aux échecs numériques. L’implant lui sert également pour apprendre le français et le japonais.

Noland étant très à l’aise, il a pu également affronter son père et son ami sur une partie de Mario Kart 8 après seulement une semaine d’utilisation ! Il indique qu’ils ne l’ont pas laissé gagner mais qu’il a été surpris de réussir malgré tout à finir en deuxième position à plusieurs reprises.

Passionné du jeu Civilization avant son accident de plongée, Noland a tenté de jouer à Civilization VI. Ce fut un succès : il a joué toute une nuit jusqu’à 6 heures du matin ! Sa seule frustration fut de constater que la puce était déchargée et qu’il faudrait patienter le temps d’une recharge.

Quelque temps plus tard, 85 % des fils avaient bougé. Même si l’implant est resté partiellement fonctionnel, c’était là l’illustration des problèmes rencontrés dans des domaines pionniers comme celui-ci. 
L’implantation d’un deuxième patient a été révélée au mois d’août 2024. Là encore, il s’agissait d’un homme ayant une lésion de la moelle épinière. Sans donner l’identité exacte de ce « Alex », il a été possible d’apprendre que celui-ci pouvait jouer à Counter Strike, mais également faire de la modélisation 3D (pour imprimer un support pour son chargeur électrique d’implant). Là encore, les fils ont bougé, mais cette fois à hauteur de 60 %. Nul doute que l’objectif de l’étude PRIME sera de travailler à diminuer encore cet inconvénient.

En novembre 2024, Neuralink annonçait également avoir reçu l’autorisation d’expérimenter l’implant N1 afin de contrôler un bras robotique. Cette expérience s’inscrira alors dans le projet baptisé CONVOY. Là encore, beaucoup d’annonces ont été faites et l’année 2025 répondra en partie aux interrogations les plus légitimes.

Voir le monde différemment

Le 20/03/2024 Elon Musk déclarait que l’implant Blindsight était opérationnel sur les singes.

Je dois mentionner que l’implant Blindsight fonctionne déjà chez le singe. La résolution sera faible au début, comme les premiers graphismes de Nintendo, mais pourra finalement dépasser la vision humaine normale. (De plus, aucun singe n’est mort ou n’a été gravement blessé par un appareil Neuralink !)

La société pense être en capacité de rendre la vue aux gens l’ayant perdue, mais pas seulement. Leurs chercheurs sont également confiants sur la possibilité de « donner » la vue aux aveugles de naissance. Ils expliquent simplement que tant que la partie du cortex qui concerne la vue est intacte, il n’y a pas de raison pour que ce ne soit pas possible. 

En dehors de ces déclarations, aucune publication scientifique ne permet d’appuyer ces propos. Les gens curieux attendent désormais des preuves et des précisions sur le contexte des expériences. Des données ont pourtant dû être avancées par Neuralink, car en septembre 2024, l’agence américaine chargée de la surveillance des denrées alimentaires et des médicaments (la Food & Drug Administration) a donné son feu vert pour les premiers tests sur patients humains.

Precision Neuroscience

Fondée en 2021 par Ben Rapoport et Michael Mager (les cofondateurs de Neuralink), la société Precision Neuroscience travaille sur une troisième approche.

La société est spécialisée dans le développement d’implants destinés à l’ICM, qui sont conçus pour être peu invasifs et réversibles. En moins de deux ans, Precision a réussi à lever un total de 53 millions de dollars pour poursuivre le développement de ses produits et préparer l’examen réglementaire de la FDA.

L’implant-phare de Precision, nommé Layer 7 Cortical Interface, est une fine bande de matériau flexible, semblable à un morceau de ruban adhésif mais avec une épaisseur équivalente à 1/5e d’un cheveu humain. Ce matériau est conçu pour s’adapter à la surface du cerveau sans causer de dommages aux tissus. Il peut être implanté à l’aide d’une technique peu invasive (micro-fente du crâne). L’implant de Precision peut traiter de grandes quantités de données, chaque réseau de microélectrodes comportant 1024 canaux d’électrodes, soit une densité 600 fois supérieure à celle des réseaux corticaux standards (mais la même que l’implant invasif de Balckrock Neurotech). De plus, il s’agit du seul implant ICM conçu pour être amovible.

La société détient plus de 25 brevets sur cette technologie innovante.

La mission de Precision est de rendre enfin traitables les situations neurologiques dévastatrices telles que les accidents vasculaires cérébraux, les traumatismes crâniens et la démence, grâce à la technologie d’interface cerveau-ordinateur. Avec près de 100 millions de personnes aux États-Unis souffrant de ces affections, Precision s’engage à faire progresser cette technologie du laboratoire à la clinique pour améliorer la vie de ces individus.

Ce petit tour d’horizon des ICM n’est pas exhaustif et ne le sera jamais. Mais il permet de mettre en évidence les différentes approches… et les différents objectifs de ces sociétés.

Nuances et prudence

Faire parler avant tout

Concernant Neuralink, les critiques sont multiples. Les annonces grandiloquentes de la société génèrent une centralisation des critiques, alors que ces mêmes critiques pourraient être imputées à d’autres sociétés.
Sur le plan technique, il a été soulevé que l’introduction d’un corps étranger peut engendrer un rejet du système immunitaire. De plus, si un tissu cicatriciel se forme autour de l’implant, son fonctionnement pourrait en être altéré.

Habitué des tribunes médiatiques, Elon Musk n’en est pas à ses premiers effets d’annonce qui, finalement, débouchent sur des reports de calendrier. En effet, les « bientôt » sont souvent sur de longues échéances et les « demain » se transforment en « après-demain ». Même si cela est presque devenu une habitude, il faut reconnaître la ténacité du PDG, voire son entêtement. C’est pourquoi il est pour l’heure impossible de dire si Neuralink est à l’aube d’une révolution technologique ou d’une impasse qui ne répondrait pas à des objectifs réalisables.

De plus, faute de publications scientifiques suffisantes, beaucoup de chercheurs s’interrogent, par exemple, sur la sécurité des patients. Aucun effet indésirable n’a été déclaré, mais les chercheurs alertent sur les risques d’une telle opération et les conséquences inconnues sur le long terme. Il faudra du temps pour tirer les bonnes conclusions.

Des implants à quel prix ?

Les implants étant encore à l’étape de la recherche, les prix ne sont pas communiqués – et s’ils finissaient par l’être, ils seraient sans doute différents de la réalité du prix du produit mis sur le marché.

Mais existe-t-il un autre prix à payer ? On peut noter une problématique commune à ces différentes sociétés : quels seront les effets à long terme de ces implants ? La stabilité de ces implants est-elle fiable ? Les réactions des individus seront-elles toujours les mêmes ? La sécurité des données sans fil est-elle assurée ?
Stephen ALMOND, directeur exécutif du risque réglementaire à l’ICO (Royaume-Uni), a mis en garde sur les risques sous-estimés de ces implants. Par exemple la marginalisation sociale d’une partie de la population qui n’aurait pas les moyens d’accéder à ce type de soins. De plus, des personnes ne pourront jamais accéder aux implants pour des raisons médicales (implants inadaptés à la pathologie, rejet de l’implant, etc.).
D’autre part, la vie privée le sera-t-elle toujours ? Puisqu’il est possible de collecter des données, il est donc possible de géolocaliser, de voir et d’entendre la vie d’un patient selon son implant. L’ICO invite donc à la vigilance sur le « déploiement de manière inappropriée » de ces nouvelles technologies.
Enfin – sur le sujet des augmentations de personnes sans handicap – certaines données inexactes ou des généralités détectées par un implant pourraient conduire à des biais d’interprétation. L’inéquité serait ainsi une conséquence directe de l’arrivée des implants dans le monde du travail : un employé capable de solliciter les bonnes zones cérébrales, sans utilisation jugée « parasite » de ses capacités serait plus vite promu qu’un autre. Des emplois pourraient être refusés plus facilement, là encore, par ces biais d’interprétation.
Pour éviter d’en arriver là et pour soulever les différentes problématiques, l’ICO va fournir une étude avec des recommandations sur les risques et les bonnes pratiques des neurodonnées d’ici 2025. Le bureau de régulation espère qu’en apportant une vision anticipée de l’avenir, les décideurs pourront encadrer les pratiques.

En 2017, le groupe Morningside alertait également sur ces différents problèmes. Ces chercheurs du monde entier ont publié dans Nature un article s’articulant autour de 4 grandes thématiques à aborder :

• la vie privée mentale et le consentement : comme l’indique l’ICO, il est capital que les données soient sécurisées.
• l’individu et l’identité : les ICM peuvent avoir un impact sur la façon de raisonner à long terme. Est-ce mon raisonnement ou une habitude de traitement de calcul ? pourrait devenir une phrase commune générant des angoisses. Un homme ayant utilisé un stimulateur cérébral pendant 7 ans a fini par se demander qui il était. De plus, le principe de l’individu est à surveiller également lorsqu’on sait que plusieurs cerveaux peuvent être connectés ensemble. Une étude a été publiée en 2015 sur 3 singes implantés qui collaboraient pour déplacer un bras robotique. C’était là le premier « réseau de cerveau ».
• l’augmentation des capacités : au-delà des incontournables questions sociétales déjà évoquées, le groupe Morningside invite à des réponses claires et un consensus. Il souligne que l’interdiction pure et simple des implants d’augmentation pourrait mener à la clandestinité. Leur demande la plus basique est d’interdire ces augmentations dans l’armée (si possible dans un traité international).
• les biais : Les différents biais possibles (qu’ils soient statistiques ou mathématiques) présentent l’inconvénient d’entraîner des généralités et donc des erreurs. Le groupe Morningside invite à établir des contre-mesures et des pare-feux capables de réduire ce risque d’erreurs.

Dans le même registre que Stephen ALMOND et le Morningside, le président de l’association turque de l’informatique et ancien directeur du centre de technologie de l’information turque, Rahmi AKTEPE, indiquait dès 2020 les risques de piratage de ces puces et implants. Il évoque la possibilité qu’un virus informatique puisse endommager le cerveau mais aussi d’autres fonctions du corps. Il imagine également possible une prise de contrôle d’un être humain à distance. Ce serait là une désastreuse porte d’entrée pour une cyber-attaque.
Bien sûr, il nuance son propos en constatant la volonté pour quelqu’un comme Elon MUSK de vouloir apporter un progrès pour l’humanité. Cependant, là encore, il se veut méfiant sur les questions éthiques soulevées par un implant soutenu par une intelligence artificielle et sur cette future compétition – futile – pour développer l’humain le plus intelligent au monde.

Quel avenir ?

De par leur variété et leur évolution, il est très difficile de conclure sur cette grande thématique des implants d’interface cerveau-ordinateur. La concurrence dans le domaine engendre parfois des innovations et des progrès, mais aussi des impasses ou des manques de financement. Il semble qu’un nouvel eldorado vienne de voir le jour, en parallèle du développement de l’intelligence artificielle (IA). La croisée des 2 domaines permet d’envisager un futur radicalement différent pour les personnes souffrant d’un handicap.

Cependant, on peut encore se demander dans combien de temps cette technologie sera aussi facilement disponible qu’une opération chirurgicale simple et surtout à quel tarif. N’est-ce là qu’un espoir inaccessible ?

Mais si la technologie devient disponible, pourquoi se limiterait-elle aux personnes souffrantes ? Les gens n’ayant aucun problème ne se verraient-ils pas, eux aussi, équipés d’implants afin de gagner du temps dans leur vie quotidienne ? Serait-ce la disparition annoncée du smartphone ? Et pourquoi ne pas optimiser l’usage des muscles en les programmant pour une séance de sport ? Pourquoi ne pas augmenter les capacités de concentration – et donc céder une partie de son libre-arbitre – afin d’être plus productif ?
Quels seront les jalons qui encadreront l’envie de profiter de la puissance de calcul d’une IA pour les études, le travail, les loisirs ? Quels seront les freins qui empêcheront de nuire ou de contrôler les gens ? Quelles valeurs auront les diplômes, les décisions d’un patron ou d’un politicien assisté par une IA grâce à un implant cybernétique ? Les employés pourraient-ils être forcés à travailler en réseau de cerveau dans certaines entreprises ?

Derrière ces menaces, bien réelles, se cache un potentiel incroyable et inédit dans l’histoire de l’humanité.
Serons-nous un jour des Homo Cyberneticus ?

Sites officiels :

Blackrock Neurotech
Pixium
Perceptions visuelles : publication dans Journal of Clinical Investigation
Article du Washington Post
Publication dans Science
Synchron
Publication dans Jama
Neuralink
Article de Reuters
À propos de neuralink : article dans Nature
Precision neuroscience
Article de l’ICO
Recommandations du groupe Morningside : publication dans Nature
Association turque de l’informatique
Publication sur le réseau de cerveaux de singes dans Nature
Publication sur le sujet Homo Cyberneticus

Vidéos :

Synchron

Quelques films concernés :

Perdus ?

Véritable bateau spatial laissé à la dérive, le vaisseau du film District 9 nous présente une civilisation égarée et isolée sur Terre. L’extraterrestre E.T. a quant à lui été laissé sur notre planète.

Cette situation est-elle plausible ? Qu’en est-il de nos connaissances scientifiques par rapport à un tel contexte ? Avec ces deux exemples, on peut se poser des milliers de questions !

Un long chemin

L’étoile la plus proche de la Terre est notre Soleil, évidemment ! Si on cherche un autre soleil avec des planètes en orbite de celui-ci, on trouve Proxima Centauri, une naine rouge située dans le système stellaire Alpha Centauri à 4,367 années-lumière.

La vitesse de la lumière qui est de 299 792 458 m / s (1,08 milliard de km/h) nous paraît vertigineuse. C’est pourtant incroyablement lent au regard de l’immensité de notre Univers. C’est pourquoi il faut plus de 4 ans pour que la lumière d’Alpha Centauri parvienne jusqu’à notre Terre.
En comparaison, la sonde la plus rapide de l’histoire de l’humanité est Parker Solar Probe, qui voyage actuellement à 635 266 km/h soit 176 463 m/s. Si on lançait cette sonde en direction d’Alpha Centauri, il faudrait 7434 ans pour qu’elle atteigne sa destination…
Il y a 7500 ans, l’humanité n’avait même pas encore inventé l’écriture (qui date de 5500 ans). C’était la période du Néolithique (-9000 à -3000 ans avant J.C.), caractérisée par le développement de l’agriculture, de l’élevage, la fabrication de poteries, et la construction de villages permanents. Se projeter 7434 ans dans le futur, c’est donc se projeter dans un voyage plus long que tout ce qu’il est possible d’imaginer. Un vaisseau ayant la même vitesse que la sonde et réussissant à faire ce trajet serait forcément une arche sur laquelle des milliers de gens devraient survivre pendant 300 générations. En 7434 ans, il y aurait de nouvelles découvertes, de nouvelles cultures et plusieurs civilisations se succéderaient avant d’arriver à Alpha Centauri.
Arrivé là-bas, il faudrait ensuite freiner autour du soleil ou des planètes (peut-être pendant une décennie) afin de trouver une vitesse permettant l’injection en orbite planétaire. Tout cela en partant du principe qu’une planète (Proxima Centauri b ou Proxima Centauri c) peut accueillir des colons venus d’un autre système solaire.

Si la civilisation humaine existe toujours sur la Terre dans seulement 3500 ans par exemple, il y a fort à parier qu’elle aura développé des vaisseaux capables d’aller plus vite que la sonde Parker Solar Probe. Le vaisseau-monde ne serait alors qu’à mi-chemin de son trajet et pourrait se faire rattraper puis dépasser par une nouvelle expédition bien plus rapide. Cet ancien vaisseau se ferait-il intercepter ? Serait-il laissé de côté comme une expérience primitive ? Serait-il resté en contact avec la Terre pendant tout ce temps ? Serait-il détruit car considéré comme une menace ? Serait-il capable de se défendre ou aurait-il déjà accéléré lui aussi grâce à ses propres découvertes ? Il existe autant de réponses que de scénarios possibles…

Le Santa María de Christophe COLOMB n’avait que l’océan Atlantique à traverser en 1492 : il lui a fallu 36 jours.

L’expédition d’une civilisation

Ce genre d’expédition prendrait une ampleur bien plus importante que les explorations de Christophe COLOMB, Vasco de GAMA, Fernand de MAGELLAN, Amerigo VESPUCCI ou Zheng HE. Il faudrait les ressources combinées d’une planète entière pour la bonne préparation d’une flotte de vaisseaux.

Ce projet fort coûteux en ressources, en temps et en matière grise serait la marque d’une civilisation qui cherche à essaimer à travers les étoiles. Que ce soit en terme technique (architecture, principe d’une biosphère) ou en termes culturels (quels œuvres et quelle mémoire de l’humanité embarquer à bord ?), toutes les professions approcheraient de près ou de loin ce projet pharaonique et multigénérationnel.

Il faudrait probablement des décennies (peut-être un siècle) pour obtenir une flotte de vaisseaux prête à faire le grand voyage sans retour. Les passagers seraient alors choisis (par compétence, tirage au sort ou toute autre forme de sélection) sans doute parmi des volontaires pour un voyage de 7434 ans. Existera-t-il des caissons d’hibernation ou bien faudra-t-il vivre et mourir sans jamais connaître le lieu d’arrivée ? Si ces fameux caissons existaient, y aurait-il des tours de garde ou des sélections définitives ? Cette question installe encore un peu plus ce voyage dans la fiction…

Esprit de corps ?

Dans les forces armées, on trouve toutes sortes de formules sur le soutien mutuel, la camaraderie et l’honneur. « On ne laisse personne derrière » (« no one left behind ») dans l’armée américaine et « l’esprit de corps » dans la légion étrangère reflètent bien une vision d’une partie de l’humanité : on n’abandonne pas les copains.
Cet état d’esprit viendrait s’ajouter à un contexte – la flotte spatiale – dans lequel la notion de coût pour l’humanité est déjà particulièrement élevé :

• il a fallu des décennies (1 siècle ?) pour construire une flotte de vaisseaux interstellaires. Il a probablement été nécessaire de faire des choix et de laisser des projets scientifiques de côté. Ce temps consommé est donc un investissement particulièrement lourd, même si des retombés technologiques et économiques sont possibles pendant la construction.
• il a fallu investir des ressources mondiales. Que ce soit en terme de matériaux ou de budget, il a fallu prioriser ce chantier au détriments des autres. Des partenariats ont dû être signés entre entreprises et entre nations. Il s’agit d’un très lourd investissement diplomatique et économique.
• il a fallu des sacrifices humains et sociaux. Des ingénieurs comme des techniciens auront travaillé pendant plusieurs vies sur ce projet unique. De plus, des gens aux profils variés seront eux aussi sélectionnés pour un voyage sans retour. Cette « fuite des cerveaux » accaparés par un projet titanesque pourrait, là encore, pénaliser les projets de l’humanité restée sur Terre.

L’esprit de corps créé pendant des décennies, renforcé par un but commun lors d’un voyage interminable pourrait être la seule chose qui reste à l’arrivée : l’idée de faire partie de la même famille.
Comment est-il possible de simplement oublier des camarades ? Pire : comment est-il possible après autant de sacrifices économiques, matériels et humains d’abandonner l’un des explorateurs ?

C’est pourtant ce qui arrive à E.T. dans son film éponyme. L’explorateur est abandonné à cause de l’arrivée inopinée d’indigènes primitifs (les humains) sur le lieu d’atterrissage du vaisseau d’exploration. Le chef des extraterrestres décide alors de quitter la planète pour ne pas se faire remarquer. La conséquence est donc que l’un de leurs semblables va côtoyer des humains, être capturé, étudié et passer à deux doigts d’une dissection… Finalement celui-ci est ramené par des humains auprès de ses semblables. L’opération discrétion est donc une catastrophe et l’abandon de l’explorateur – bien que provisoire – a bien failli lui coûter la vie.

Est-il imaginable que des voyageurs d’un autre système solaire, ayant sacrifié autant de choses pour parvenir à leur destination, décampent à la première alerte d’autochtones en approche ? La civilisation d’E.T. a parcouru 3 000 000 années lumières pour atteindre la Terre… Qu’y avait-il à craindre au point d’abandonner un membre de leur espèce ? Les enjeux paraissent peu élevés au regard de la perte subie qui obligera d’ailleurs l’équipe à revenir chercher leur camarade. Étrange. Il est possible d’y voir l’illustration d’une peur au détriment de l’esprit de corps ; les extraterrestres ne réagiraient pas forcément comme nous. Mais c’est sans doute une erreur de surinterpréter une situation bien plus basique : ils ont abandonné leur copain. Sans raison, si on regarde le film en prenant du recul. Une faille scénaristique qui légitime la légende des O.V.N.I.s fuyant toujours l’approche des êtres humains.

Dans District 9, les choses sont présentées sous un autre angle. Un vaisseau en piteux état est en vol stationnaire au-dessus de la ville de Johannesburg (Afrique du Sud). Au bout de 3 mois, les humains décident d’entrer à l’intérieur et trouvent des extraterrestres en état de détresse (malnutrition, mauvaise santé, aucun but) ; ils deviendront des « réfugiés » planétaire.
Le principe du vaisseau en panne sur Terre n’est pas une nouveauté, mais le principe d’extraterrestres parqués dans un district illustre justement les problèmes liés à la pauvreté et à la marginalisation d’une partie de la société humaine. C’est une métaphore sociétale.
Quoi qu’il en soit, est-il possible qu’un vaisseau aussi immense, avec une population d’1 million d’habitants, arrive sur une planète dans cet état ? S’agit-il d’un vaisseau-colonie comme celui que l’espèce humaine pourrait envoyer et qui serait arrivé à destination ? S’agit-il d’un vaisseau ayant été contraint de s’arrêter sur Terre ? Lorsqu’on entreprend un tel voyage, n’est-il pas logique de se déplacer en flotte ? Dans ce cas, où est le restant de la flotte ? N’y a-t-il pas de balise de détresse ?

Un vaisseau spatial, comme son nom l’indique, se déplace dans l’espace. Il paraît impensable de construire un tel vaisseau sans avoir de moyens techniques dignes de ce nom : même en mouvement, un vaisseau peut être réparé lors de sorties extravéhiculaires. Dans ce cas, le vaisseau aurait pu être réparé tout au long du voyage. En 2024, la création de pièces détachées est désormais possible grâce aux imprimantes 3D. Une civilisation qui aurait seulement 100 ans d’avance sur la nôtre aurait des outils particulièrement avancés afin de conserver l’intégrité de la flotte spatiale et réparer les avaries lors du voyage. Mais dans District 9, on nous présente les extraterrestres comme des civils à peine autonomes alors qu’ils sont suffisamment ingénieux pour fabriquer des armes qu’ils sont d’ailleurs les seuls à pouvoir utiliser. En revanche, on ne voit pas vraiment le développement d’ingénierie civile au sens large (véhicules, outils du quotidien). Un paradoxe pour une civilisation qui vient des étoiles et qui a dû survivre jusqu’à son arrivée sur Terre.

Un voyage interstellaire, par définition, implique de passer dans une zone vide de l’espace et donc dépourvue de ressources. Dans le cas où un vaisseau serait capable de freiner et d’accélérer comme bon lui semble, il n’aurait aucun intérêt à s’arrêter dans cette zone. Pire, c’est un endroit très dangereux pour une flotte spatiale qui subirait des dégâts. Cela aurait pu expliquer l’état de délabrement du vaisseau de District 9. Néanmoins, c’est omettre le fait qu’une civilisation suffisamment avancée doit et sait anticiper toutes les ressources nécessaires aux réparations d’une telle expédition. Au besoin elle peut même capturer quelques astéroïdes avant son départ, afin d’en extraire les richesses (eau, métaux, etc.) pendant tout le voyage. Il existe déjà de coûteux projets de capture d’astéroïdes, mais dans le cas d’une flotte spatiale voyageant pendant 7434 ans, ce ne serait là qu’un détail dans la liste des préparatifs.

L’histoire de District 9 est très immersive et exotique. Mais lorsqu’on prend un peu de recul, on peut se demander comment est-il possible qu’une telle épave se retrouve là et comment une population si nombreuse et peu qualifiée a-t-elle pu survivre à un voyage probablement long. La seule explication serait justement un voyage court (quelques années ou décennies) grâce à une technologie inconnue et la mentalité des extraterrestres aurait été de lancer ce vaisseau un peu comme une bouteille à la mer.

Septième art

Qu’on aime ces films ou pas, ils ont le mérite de poser des questions sous-jacentes intéressantes. Même s’il est probable que la réponse commune soit simplement de l’ordre de la faille scénaristique du « septième art » qu’est le cinéma…

Sites officiels

NASA – Alpha du Centaure

Quelques films concernés :