Qu'il s'agisse de l'aboutissement de projets de longue date ou de découvertes inattendues, 2018 est une année qui pourrait bouleverser le monde de la science. Voici quelques projets ou technologies qui vont jouer un grand rôle au cours de la prochaine année.

Un texte de Renaud Manuguerra-Gagné

1. L’ère de l’intelligence artificielle

Mise au-devant de la scène par des méthodes telles que l’apprentissage profond ou les réseaux neuronaux, l’intelligence artificielle a le potentiel de révolutionner beaucoup de domaines en 2018, et l’univers de la science n’est pas en reste.

Ces longues séries d’algorithmes mathématiques, dont le fonctionnement est inspiré de l’agencement des neurones dans le cerveau, sont capables d’apprendre par elles-mêmes comment résoudre un problème.

Après une période d’apprentissage, pendant laquelle les concepteurs d’un algorithme vont fournir à l’ordinateur une énorme quantité de données, ces programmes trouveront leurs propres méthodes pour répondre à la question posée.

C’est très différent des programmes classiques qui n’accomplissent que les tâches pour lesquelles ils ont été conçus. Ici, un ordinateur peut raffiner son approche face à un problème. Il va se tester et se corriger jusqu’à ce qu’il ait raison, 90 % à 95 % du temps.

Plusieurs exemples du potentiel de ces algorithmes se sont manifestés en 2017. Des programmes capables de vaincre des champions du monde de jeux d’intuition tels que le Go, des réseaux neuronaux capables d’identifier les risques de crise cardiaque d’une personne simplement en regardant son dossier médical, ou des algorithmes capables d’identifier de nouvelles planètes sont parmi les exemples les plus spectaculaires à avoir fait la une des journaux.

Ce genre de partenariat humain-machine commence à atteindre le degré de maturité ayant le potentiel de révolutionner la recherche scientifique. C’est une tendance dont on reparlera en 2018 et plus longtemps encore.

2. Voir… un trou noir!

Les trous noirs constituent l’un des événements astronomiques les plus connus, mais pourtant, jamais ils n’ont été observés directement.

Ces cadavres d’étoiles sont tellement massifs que leur force de gravité absorbe tout, même la lumière. Ils sont impossibles à observer de façon traditionnelle et aucun télescope ne dispose de la puissance et de la résolution nécessaires pour les discerner.

Tout cela pourrait changer en 2018 : pour la première fois, des chercheurs vont tenter de capter une image d’un de ces objets. Pour réussir, ils ont produit le télescope à horizon d’événement.

L’horizon d’événement est le nom donné à la limite où commencent les trous noirs, le dernier point à partir duquel la lumière peut s’échapper avant d’être compressée à l’infini par la force de gravité de la singularité au cœur du trou noir.

Pour créer ce télescope, les chercheurs ont synchronisé plusieurs installations déjà existantes à travers le monde, situées au Mexique, à Hawaï, en Espagne et même au pôle Sud.

En reliant des télescopes par un processus appelé l’interférométrie, ils ont transformé un hémisphère de la Terre en un énorme télescope virtuel.

Cet instrument, doté d’une résolution inégalée, va permettre aux chercheurs de créer la première image du trou noir au centre de notre galaxie, Sagittarius A, un objet pesant environ 4 millions de fois la masse de notre Soleil et se trouvant à 26 000 années-lumière de nous.

Malgré sa masse immense, Sagittarius A demeure relativement petit. À 44 millions de kilomètres, il mesure environ la distance entre le Soleil et la planète Mercure. En prendre une image à partir de la Terre représente donc l’équivalent, pour un photographe situé sur Terre, de vouloir saisir l’image d’un CD à la surface de la Lune.

L’essentiel de l’information requise pour capter cette image a été obtenu en avril 2017, mais la quantité phénoménale de données a nécessité des mois d’analyse, et les résultats devraient être disponibles en 2018.

Si l’opération est un succès, l’observation des trous noirs produirait beaucoup plus qu’une simple image; la perception de ces objets, parmi les plus puissants de l’univers, nous aiderait à mieux comprendre les limites du fonctionnement de l’espace. Et même du temps.

3. Une nouvelle forme de médecine

Au cours de la dernière année, on a assisté à une pluie de découvertes en génétique qui risque de se poursuivre en 2018.

Au centre de ces découvertes se trouve un outil, CRISPR-Cas9, un ciseau moléculaire capable de pénétrer au cœur des cellules pour y couper un brin d’ADN spécifique et le remplacer par un autre.

En 2017, des chercheurs s’en sont servis pour faire les premières modifications génétiques d’embryons humains, en laboratoire, afin de guérir des maladies héréditaires.

D’autres ont aussi modifié des cellules du sang à l’extérieur du corps pour les rendre capables d’attaquer des cancers. Ces prouesses étaient parmi les découvertes les plus importantes de l’année.

Maintenant, des équipes de scientifiques sont prêtes à passer à l’étape suivante : tenter de modifier le code génétique d’un humain adulte, pour des raisons médicales.

Plusieurs projets vont tenter de relever ce défi. Parmi toutes les études, une qui retient l’attention se déroulera en Chine. Des chercheurs vont combattre le virus du papillome humain, le fameux VPH, qui peut causer le cancer du col de l’utérus ou de la gorge chez certaines personnes infectées.

L’objectif est d’utiliser CRISPR pour retirer l’ADN du virus qui se cache dans les régions infectées du corps, et donc guérir la personne avant qu’elle ne développe un cancer.

Si cette méthode fonctionne, comme cela a déjà été le cas dans d’autres études effectuées sur des animaux, il s’agirait de la première fois qu’on réussit à extraire un virus de cette façon chez un être humain. Plusieurs autres maladies, dont le VIH, pourraient un jour être guéries de cette manière.

4. Objectif Lune

En décembre 2017, la NASA a reçu une directive de Donald Trump pour qu’elle renvoie rapidement des astronautes sur la Lune. Toutefois, contrairement à 1969, les Américains ne seront pas dans une course à deux; beaucoup de pays et même de compagnies privées ont la Lune dans leur mire.

D’abord, l’Inde va y envoyer son premier robot cette année pour en analyser les minéraux et la glace d’eau qui s’y trouvent. La mission, nommée Chandrayaan-2, débutera en mars 2018.

Ensuite, la Chine va envoyer un satellite vers la face cachée de la Lune, celle qui n’est jamais visible à partir de la surface de la Terre. Son programme spatial nommé Chang'e prévoit aussi y envoyer un robot en 2019.

Signalons également Google, qui offre 30 millions de dollars en récompense aux équipes d’ingénieurs qui réussiront à envoyer un robot sur la Lune d’ici la fin du printemps. Le concours, nommé Google Lunar X Prize, a pour but de promouvoir l’exploration spatiale à bas coût.

Pendant ce temps, Boeing et SpaceX veulent aussi y envoyer des humains. SpaceX prévoit même envoyer les premiers touristes en faire le tour d’ici la fin de l’année. Il reste toutefois beaucoup d’incertitude entourant la capacité de la compagnie de réussir son lancement dans les temps.

Outre le tourisme, il existe plusieurs raisons de retourner sur la Lune. Un jour, il y aura des intérêts commerciaux pour des matières premières, mais tant qu’aller dans l’espace coûtera aussi cher, cela n’est pas envisageable.

Un des intérêts, plus réalistes à l’heure actuelle, concerne d’abord des connaissances scientifiques, comme comprendre l’histoire du système solaire ou en savoir plus sur l’origine de l’eau.

Par ailleurs, la conquête de la Lune est importante pour l’exploration spatiale. Quitter la Terre coûte très cher en carburant, à cause de l’atmosphère à traverser et de la force de gravité de notre planète. On parle de 10 000 $ américains par demi-kilogramme envoyé dans l’espace.

Sur la Lune, ces deux obstacles sont inexistants. L’objectif serait donc d’y avoir une base permanente et de s’en servir pour explorer le reste du système solaire, ce qui, à long terme, coûterait beaucoup moins cher. Même si on n’en est pas rendu là, c’est l’un des objectifs de la NASA.