Des Cratères de la Lune à la planète Mars // From Craters of the Moon to Mars

drapeau-francaisDes chercheurs de la NASA se sont donné rendez-vous en août 2016 au Monument national des Cratères de la Lune dans l’Idaho où ils ont réalisé le premier scan tridimensionnel d’Indian Tunnel, l’un des tunnels de lave les plus longs et les plus accessibles du site.
Leur travail permettra non seulement de mieux comprendre le passé géologique de notre planète, mais il permettra également aux scientifiques d’en savoir plus sur la vie souterraine susceptible d’exister sur d’autres planètes.
L’équipe a créé le nouveau scan à l’aide d’un LIDAR (acronyme de LIght Detection And Ranging), une technique de mesure à distance fondée sur l’analyse des propriétés d’un faisceau de lumière renvoyé vers son émetteur. Elle utilise des impulsions laser pour numériser un environnement et créer une image tridimensionnelle du terrain. Le puissant scanner laser utilisé par l’équipe scientifique peut détecter au millimètre près les détails et la texture d’une surface. Un tel scan nécessite plusieurs dizaines de gigaoctets de stockage et la cartographie d’un seul site peut prendre plusieurs jours. Si les scientifiques sont en mesure de découvrir les caractéristiques et les dangers à l’intérieur des tunnels de lave, les planificateurs de mission pourront à leur tour décider comment les explorer et les exploiter sur la Lune, sur Mars ou sur d’autres planètes.
Un chercheur de la NASA a expliqué que «le but ultime est de réaliser la cartographie d’un grand nombre de tunnels de lave.» Il espère pouvoir un jour installer un tel équipement de scannage sur un petit robot et à le piloter distance pour cartographier des tunnels de lave sur d’autres planètes.
Les scientifiques ont détecté les preuves d’un vaste réseau de tunnels sous la surface martienne. Certains planificateurs de missions pensent que ces tunnels pourront servir de refuges aux premiers explorateurs de la Planète Rouge. En effet, ils auront besoin de se protéger contre les rayonnements intenses, les tempêtes de poussière et les températures extrêmes. De plus, les anciennes grottes martiennes peuvent apporter leur lot de nouvelles révélations, comme des réservoirs d’eau et des traces de vie microbienne.
L’envoi d’astronautes dans des tunnels de lave non cartographiés sur la Lune ou sur Mars serait dangereux. Il sera donc préférable d’envoyer d’abord des robots, éventuellement  rattachés à la surface par un câble, en guise d’éclaireurs. Il se peut qu’un jour sur Mars l’accès rapide à ces abris sauve la vie des hommes venus explorer la planète. C’est là que les cartes LIDAR pourront s’avérer très utiles. Les scans obtenus peuvent dès maintenant être communiqués aux ingénieurs qui planifient les futures missions martiennes afin qu’ils puissent étudier en détail les meilleurs chemins à emprunter.
Source: National Geographic.

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drapeau-anglaisA team of NASA researchers gathered in August at Craters of the Moon National Monument in Idaho where they created the first complete three-dimensional scan of Indian Tunnel, one of the largest and most accessible lava tubes at the site.

Their work not only helps us better understand our planet’s geologic past, but it will also allow scientists to learn more about potential subterranean living on other worlds.

The team created the new scan using LIDAR (for LIght Detection And Ranging), which uses laser pulses to scan an environment and create a three-dimensional view of the terrain. The team’s powerful laser scanner can detect the detail and texture of a surface down to millimetres. Such scanning is data-intensive, requiring several tens of gigabytes of storage, and mapping a single location can take several days. But the more scientists can discover about the features and hazards that are common among lava tubes, the better mission planners can decide how to explore and exploit them on the moon, Mars, or elsewhere.

A NASA researcher explained that « part of the ultimate goal is to get a collection of lava tubes mapped.” He eventually hopes to mount similar scanning equipment on a small rover and remotely map alien lava tubes.

Scientists have found signs of an extensive network of lava tubes underneath the Martian surface, too. Some mission planners think these tubes will allow to keep early settlers safe.

Indeed, the visitors will need protection from intense radiation, dust storms, and temperature extremes. The ancient Martian caves may come with additional revelations, such as reservoirs of water and traces of microbial life.

Sending astronauts into unmapped lava tubes on the moon or Mars would be unsafe, so rovers, perhaps connected to the surface by a tether, will likely be sent ahead of them. Someday on the Martian surface, finding those easily accessible shelters may be lifesaving. And that’s where the LIDAR maps can become very useful. The resulting scans can now be shared with engineers and designers planning future Mars missions, so they can study the best possible paths in detail.

Source : National Geographic.

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Craters of the Moon National Monument (Photos: C. Grandpey)

 

Deux nouvelles explosions du Bogoslof (Alaska) // Two new explosions of Bogoslof (Alaska)

drapeau-francaisSelon l’AVO, le Bogoslof a connu deux nouvelles éruptions de courte durée le 12 janvier 2017 à 11h23 et à 12h30 (heure locale). La durée de chacun de ces événements a été estimée à 5 à 6 minutes, en se référant à la sismicité. Les deux événements ont été observés par les pilotes. Le panache de cendre de la première éruption s’est élevé à 5 500 mètres. Celui de la deuxième explosion est monté à 4 300 mètres. Le premier événement n’a pas été observé dans les données satellitaires mais un petit nuage a été observé après le deuxième événement, ce qui a confirmé son altitude. En raison de la courte durée de ces éruptions et de l’altitude relativement basse des nuages éruptifs, la couleur de l’alerte aérienne est restée à ORANGE et l’alerte volcanique a été maintenue à Vigilance.

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drapeau-anglaisAVO detected two short-lived eruptions from Bogoslof volcano on January 12th 2017 at 11:23 and at 12:30 (local time). The estimated duration for each of the these events was 5 to 6 minutes, based on seismicity. Both events were observed by pilots. The estimated height of the cloud from the first eruption was 5,500 metres. The estimated height of the cloud from the second eruption was 4,300 metres. The first event was not seen in satellite data but a small cloud was observed following the second event which confirmed its altitude. Due to the short duration of these eruptions and the relatively low altitude of the resultant eruption clouds, the Aviation Colour Code remained at ORANGE and the Alert Level at WATCH

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Voici deux images montrant les changements subis par l’île Bogoslof suite aux dernières éruptions du volcan.

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La neige sur le Mauna Loa et le Mauna Kea (Hawaii) // Snow on Mauna Loa and Mauna Kea (Hawaii)

drapeau-francaisLa neige a blanchi les sommets du Mauna Loa et du Mauna Kea à Hawaï au mois de décembre 2016. Les trois premières photos ont été prises le jour de Noël par le système d’imagerie – Operational Land Imager – à bord du satellite Landsat 8. La neige est tombée en abondance le 18 décembre avec une couche de plus de 60 centimètres, avec en prime des coups de tonnerre et des éclairs. Alors que la neige n’est pas exceptionnelle à Hawaii, il est plus rare qu’elle s’accompagne d’orages.
Les vues rapprochées permettent de mieux observer les sommets. Le Mauna Kea s’élève à 4205 mètres (35 mètres de plus que le Mauna Loa). C’est l’un des plus anciens volcans d’Hawaï ; il a, semble-t-il, cessé d’être actif et on peut voir de nombreux cônes adventifs sur ses flancs. Le Mauna Loa, en revanche, est actif (dernière éruption en 1984) et son sommet présente trois dépressions circulaires qui composent la caldeira Moku’aweoweo.
La quatrième photo a été prise quelques jours plus tard par l’astronaute français Thomas Pesquet à bord de la Station Spatiale Internationale (ISS). On peut voir que la neige a déjà en partie fondu sur le sommet.
J’ai eu l’occasion de grimper sur les sommets de ces deux volcans en février, avec le froid et la neige. Le temps là-haut est bien différent de celui du bord de mer où la température moyenne atteint 26°C!

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drapeau-anglaisSnow whitened the summits of Mauna Loa and Mauna Kea in December 2016 in Hawaii. The first three images were captured on Christmas Day 2016 by.the Operational Land Imager on the Landsat 8 satellite. A storm on December 18th brought not only more than 60 centimetres of snow, but bouts of thunder and lightning. While snow in Hawaii is not unusual, thundersnow is less common.

The detailed views give a closer look at the summits. Mauna Kea rises to 4,205 metres (35 metres higher than Mauna Loa). It is one of Hawaii’s older, dormant volcanoes, with numerous cones on its flanks. Mauna Loa, in contrast, is relatively active (last eruption in 1984) and topped with three circular depressions that compose the Moku‘aweoweo caldera.

The fourth photo was taken a few days later by French astronaut Thomas Pesquet on board the International Space Station (ISS). One can see that the snow has already partly melted on the summit.

I happened to visit the summits of both volcanoes in February, with cold weather and snow. The weather up there is quite different from the seaside where the temperature averages 26°C!

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Crédit photo: NASA

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Crédit photo: ESA.

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Photos: C. Grandpey

Conséquences d’une éruption du Novarupta (Alaska) au 21ème siècle // Aftermath on a Novarupta eruption (Alaska) in the 21st century

drapeau-francaisLe 6 juin 1912, le volcan Novarupta est entré en éruption en Alaska et a envoyé de volumineux nuages de cendre autour du globe. Ce fut la plus importante éruption du vingtième siècle. La cendre est retombée aux États-Unis, au Canada et en Afrique. A l’époque, le trafic aérien était nul dans cette partie du monde. Aujourd’hui, la situation a bien changé !
Le Pacifique Nord est l’un des couloirs aériens les plus fréquentés au monde. L’éruption de l’Eyjafjallajökull (Islande) en avril 2010 a démontré à quel point une éruption volcanique peut mettre à mal le trafic aérien. L’Europe a été quasiment paralysée. Au troisième jour de l’éruption, 17 000 vols étaient annulés en Europe. L’éruption islandaise, relativement mineure, a soulevé des questions sur les effets possibles d’une éruption de plus grande envergure, en particulier dans des régions où le trafic aérien est vital, comme l’Alaska et le nord du Canada.

Dans le sillage de l’éruption islandaise, Rebecca Anne Welchman, une étudiante britannique, a étudié quels seraient aujourd’hui les effets d’une éruption semblable à celle du Novarupta. Le titre de son travail de recherche est «Le monde à l’arrêt: Etude des effets actuels sur l’industrie aéronautique d’une éruption volcanique comme celle du Novarupta ».

Le nuage de cendre de l’éruption de 1912 – qui a duré environ 60 heures – s’est élevé à plus de 32 000 mètres, et le jet stream a emporté la cendre vers l’est. L’éruption a façonné la Vallée des 10.000 Fumées. On estime qu’elle a provoqué plus de retombées de cendre que toutes les autres éruptions des volcans d’Alaska réunies. La poussière et les aérosols soufrés ont été détectés en Californie, en Europe et en Afrique du Nord pendant les deux semaines qui ont suivi l’éruption. Il a également été fait état de retombées de cendre en Grèce. Cette cendre a également été repérée dans des carottes de glace prélevées au Groenland.

Les chercheurs estiment que 5 principaux secteurs de l’Alaska souffriraient d’une nouvelle éruption du Katmai: 1) le couloir aérien de l’Alaska; 2) Les ports et les bases militaires de la région; 3) L’industrie de la pêche et voies de navigation ; 4) La faune; 5) Les installations touristiques.
Aujourd’hui, plus de 200 vols par jour passent à proximité des volcans de l’Alaska. Le fret aérien est la principale source de revenus de cet Etat et un grand nombre de petites localités dépendent des aéroports locaux pour leur approvisionnement. 5% du fret aérien international des États-Unis est passé par l’aéroport international Ted Stevens d’Anchorage en 2008. Le trafic aérien sur l’ensemble du Pacifique Nord, de l’Alaska, du Canada et des États-Unis pourrait être affecté par une éruption, avec interruption du commerce aérien national et international.

Des simulations ont été effectuées entre 2005 et 2009 par les chercheurs pour examiner l’impact des nuages de cendre sur une longue période. Elles ont été ensuite importées dans un programme informatique géographique, ce qui a permis une évaluation visuelle de la répartition de la cendre. Une fois toutes ces informations rassemblées, il a été possible de comptabiliser pour chaque simulation le nombre d’aéroports directement affectés par les nuages de cendre. Les totaux et les moyennes ont été calculés pour chaque semaine afin d’établir le pire scénario. Sur la base du nombre de passagers et de la durée de la présence du nuage de cendre à proximité de l’aéroport, on a estimé les pertes totales sur sept jours.

Les simulations ont révélé que dans le pire des scénarios une éruption comme celle du Novarupta affecterait directement 43 aéroports par jour en Alaska, ainsi qu’environ 7 aéroports situés à proximité de la trajectoire empruntée par le nuage de cendre. Le coût total des retards et annulations de vols a été estimé à plus de 322 millions de dollars. Les gens seraient bloqués jusqu’à ce que les dépôts de cendre aient été nettoyés.

L’Alaska dépend du reste des Etats-Unis pour son approvisionnement en nourriture. L’Etat s’appuie sur l’aviation pour approvisionner les villages les plus éloignés et n’est pas en mesure d’offrir un transport alternatif. L’aviation est particulièrement vitale pendant l’hiver lorsque les routes sont impraticables en raison de la neige. Les approvisionnements de ces régions deviendrait rapidement impossible, ce qui entraînerait forcément des problèmes de santé et mettrait la vie des gens en danger.
En outre, l’Alaska est une escale obligée pour le ravitaillement des navires et des avions qui traversent le Pacifique ou l’Arctique. Leur immobilisation pendant plusieurs jours serait une perte financière importante pour l’économie de l’Alaska.

Tous les vols long courrier entre les États-Unis et l’Asie, l’Australasie et certains pays du Moyen-Orient passent au-dessus de l’Alaska. Le tourisme serait fortement impacté dans le monde entier. De nombreuses industries perdraient probablement confiance à l’égard de l’aviation pour le transport des marchandises avec des conséquences désastreuses pour les compagnies aériennes et les aéroports. En seulement 20 jours, la cendre recouvrirait l’hémisphère nord ainsi que le sud de l’Inde. Si la cendre venait à traverser l’équateur, la situation deviendrait catastrophique. Si le Katmai, ou n’importe quel autre volcan, devait connaître une nouvelle éruption de cette ampleur, cela causerait des perturbations sur toute la planète. La simulation montre qu’une éruption de cette envergure ne se dissiperait pas rapidement et pourrait mettre le monde à genoux.

L’étude devra être approfondie, mais elle donne un aperçu de ce qui nous attend, en Alaska et ailleurs dans le monde, si une éruption à grande échelle, comme celle du Novarupta, se produisait un jour.

Source : Alaska Park Science, Volume 11, Issue 1.

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drapeau-anglaisOn June 6th 1912, Novarupta erupted in Alaska, sending ash over the globe. It was the biggest eruption of the twentieth century. The ash settled over the U.S.A., Canada and as far as Africa.

Today, the North Pacific is one of the busiest air corridors in the world. The eruption of Eyjafjallajökull (Iceland) in April 2010 demonstrated how disruptive a volcanic eruption can be to the aviation industry, as Europe was almost brought to a standstill. By the third day of the eruption, 17,000 flights had been cancelled across Europe. The relatively small eruption in Iceland raised questions about the possible effects of a larger eruption, particularly in an area where air traffic is vital, such as Alaska and northern Canada.

With the Iceland eruption in mind, British graduate student Rebecca Anne Welchman  investigated the possible effects of a Novarupta scale eruption. The title of the study was “Bringing the World to a Standstill: An Investigation into the Effects of a Novarupta Scale Volcanic Eruption on Today’s Aviation Industry.”

The ash cloud from the1912 eruption – which lasted approximately 60 hours – rose to over 32,000 metres, and the jet stream carried the ash eastwards. The eruption formed the Valley of 10,000 Smokes. It is estimated that it created and spread more ash fallout than all the other historic eruptions from Alaska volcanoes combined. The dust and sulphurous aerosols were detected over California, Europe and North Africa within two weeks of the eruption. It was also reported that ash reached as far as Greece. The ash and dust deposited by the eruption have also shown up in ice cores taken from Greenland.

Researchers believe 5 main sectors in Alaska would suffer from another Katmai cluster eruption: 1) Alaska’s air corridor; 2) Regional and military bases and ports; 3) Fisheries and shipping lanes; 4) Wildlife habitats; 5) Tourist facilities.

Today, over 200 flights per day pass in the range of Alaska’s volcanoes. Air freight is the primary source of aviation commerce in Alaska, and many of the smaller communities rely on local airports for supplies. About 5% of all US-international air cargo passed through Ted Stevens Anchorage International Airport in 2008. Air traffic over the entire North Pacific, Alaska, Canada and U.S.A could be affected, interrupting both national and international air commerce

Simulations from 2005 until 2009 were run by the researchers to look at how the ash would behave over a longer period. They were imported into a Geographical Information Systems program, which allowed a visual assessment of the distribution of ash. Once all this information was collated, the number of  airports directly affected by the ash clouds was counted on each simulation. The totals and mean averages were calculated per week to discover a ‘worst-case’ scenario. Based on passenger numbers and how long the ash cloud was in the vicinity of the airport, a total loss figure was estimated for the seven days

The simulations revealed that in the worst-case scenario a Novarupta-like eruption in Alaska would directly affect 43 airports per day in the State, as well as an average of 7 airports close to the ash cloud path. The total cost for delayed and cancelled flights for the scenario was estimated over $322 million. People would become stranded until the eruption deposits were cleaned up.

Alaska is reliant on food from mainland U.S.A. It is dependent on aviation to supply remote villages and is not able to offer alternative transport. Aviation is particularly vital during the winter when roads are impassable due to snow. Supplies in these areas would quickly run out, causing extra health issues and putting people’s lives at risk.

Besides, Alaska is used as a midway-stop for ships and planes to refuel when travelling across the Pacific or Arctic. Having planes grounded for many days would be a significant financial strain on Alaska’s economy.

All major flights from the U.S. to Asia, Australasia and some to the Middle East fly over Alaska. The tourism industry would be heavily affected around the globe. Many industries would likely lose confidence in the reliance on aviation for the transport of goods as a result of the disruption. In this case, whilst airports would probably be affected all over the world, air traffic itself would likely not be possible throughout North America and Europe. In just 20 days, ash covered the whole of the northern hemisphere as well as southern India. If volcanic ash were to cross the equator, it would become a devastating situation. If Katmai, or even any volcano, were to erupt at this magnitude again, it would cause global disruption. The simulation showed that an eruption of this size is not likely to dissipate quickly and could bring the world to a standstill.

There is still room for many developments of the study but it gives a basic overview of what we could be dealing with, maybe in our life time, if not in Alaska, somewhere else around the world, if a large-scale eruption were to take place.

Source : Alaska Park Science, Volume 11, Issue 1.

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Simulation de la dispersion de la centre au bout de 20 jours d’une éruption du Novarupta qui aurait débuté le 6 juin 2009.

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L’éruption du Novarupta comparée à d’autre éruptions majeures dans le monde.