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Forum mondial de la science (1999-2009)
Forum mégascience (1995-1999)
Groupe de travail sur les sources de neutrons
Groupe de travail sur la physique nucléaire
Groupe de travail sur la radioastronomie
Groupe de travail sur la levée des obstacles à la coopération internationale en mégascience
Atelier sur les questions à l’échelle mondiale
Atelier sur un observatoire sous-marin de neutrinos
Astronomie
Ateliers sur les futurs projets et programmes à grande échelle en astronomie et en astrophysique
Date : décembre 2003 – avril 2004
Pays pilote : Allemagne
Président : Ian Corbett
Cliquer ici pour obtenir le rapport (en anglais).
L’astronomie a fait d’immenses progrès au cours des dernières décennies. Les astronomes ont élaboré un modèle convaincant de l’origine, l’évolution et la distribution de la matière visible dans l’Univers, depuis les astéroïdes et les planètes jusqu’à la structure à grande échelle des amas de galaxies. Cependant, ce modèle bute sur la composition ou l’origine de quelque 96 pour cent de la matière constituant l’Univers — les énigmatiques « matière noire » et « énergie noire » — et n’explique pas davantage la distribution ou l’origine de la vie. Ces interrogations et d’autres mystères de même ampleur demeurent. D'où la nécessité de nouveaux grands projets, tels que les télescopes géants optiques et radios, dont certains devront être organisés et financés sur une base multinationale. D’éminentes personnalités scientifiques et des représentants d’organismes de financement ont participé à deux ateliers de l’OCDE, à l’occasion desquels ils ont examiné les défis et les perspectives de la nouvelle ère internationale qui s’ouvre dans le domaine de l’astronomie. Ils sont notamment parvenus aux conclusions suivantes : la nécessité d’une vision scientifique coordonnée à l’échelle mondiale des projets les plus importants pour les 20 prochaines années ; une coopération internationale accrue dans l’élaboration de technologies clés (telles que les champs de capteurs à grande échelle) ; et l’établissement de liens plus étroits entre les processus de planification relatifs aux installations spatiales et terrestres.
Astéroïdes géocroiseurs
Atelier sur les astéroïdes géocroiseurs
Date : janvier 2003
Pays pilote : Royaume-Uni
Président : Richard Crowther
Cliquer ici pour obtenir le rapport (en anglais).
Chaque jour, des milliers d’objets de l’ordre du centimètre provenant du cosmos se consument sans danger dans l’atmosphère sous la forme de météores. L’impact d’astéroïdes géocroiseurs de très grande taille — astéroïdes ou comètes de l’ordre de plusieurs kilomètres — a eu des effets cataclysmiques dans le passé, mais ce type d’événement est heureusement fort rare. Des objets d’une dimension intermédiaire peuvent provoquer des dégâts importants lorsqu’ils frappent la planète de façon aléatoire à des intervalles d’une dizaine, centaine ou millier d’années. Certains chercheurs estiment que la probabilité, lorsqu’on en fait la moyenne sur de longues périodes, est comparable à celle d’autres risques naturels plus familiers tels que les séismes et les inondations. Beaucoup peut être fait pour éviter les impacts importants dans l’avenir, ou pour atténuer les dégâts, mais cela suppose une détection précoce. L’Atelier de l’OCDE a rassemblé des scientifiques et des représentants des pouvoirs publics qui ont examiné les dangers liés aux astéroïdes géocroiseurs, non pas sous leur aspect scientifique, mais sous l’angle de la sécurité publique. Les participants à l’atelier sont convenus qu’il faudrait que les gouvernements des pays Membres de l’OCDE procèdent à une évaluation qualitative de la probabilité de pertes de vies humaines et de dommages matériels dans chaque pays. Il revient aux scientifiques de fournir des données et des méthodologies nouvelles pour réaliser ces évaluations. En outre, les gouvernements des pays de l’OCDE ont été encouragés à soutenir les efforts scientifiques entrepris pour étudier les propriétés des astéroïdes géocroiseurs et la R D exploratoire concernant leur déviation ou leur destruction.
Document connexe: "How a Near-Earth Object Impact Might Affect Society"
Radioastronomie et communications par satellite
Groupe de réflexion sur la radioastronomie et le spectre des radiofréquences
Date : mars 200l – février 2004
Président : Michael Goddard
Cliquer ici pour obtenir le rapport final de consensus (en anglais).
Les radioastronomes prévoient une nouvelle génération de radiotélescopes de grandes dimensions,
ultrasensibles et coûteux pour percer les fascinants secrets de l’histoire et de la structure de l’Univers. Mais ils se heurtent à un grave problème pratique : les signaux provenant des puissants satellites en orbite non géostationnaire, qui fournissent des services précieux en matière de télécommunications, de navigation et d’observation terrestre, peuvent masquer les sources d’origine astronomique. Les radioastronomes souhaitent réaliser des observations portant sur la totalité du spectre des radiofréquences sans se limiter aux bandes de fréquences étroites qui leur sont allouées par l’Union internationale des télécommunications (IUT). Comment optimiser le partage du spectre — une ressource finie — sans compromettre la radioastronomie ou l’essor des services commerciaux fondés sur les satellites est une question fondamentale examinée par le Forum mondial de la science. Le Groupe de réflexion a réuni des représentants de haut niveau des trois communautés intéressées — astronomes, responsables de la réglementation et fabricants/exploitants de satellites. En janvier 2004, le Groupe de réflexion a publié ses conclusions et des recommandations pratiques. L’une d’entre elles était le lancement d’une étude approfondie de la faisabilité technique et réglementaire de “zones d’émission contrôlées” autour des futurs sites d’observation.
Physique des hautes énergies
Groupe consultatif sur la physique des hautes énergies
Date : juin 2000 - juin 2002
Pays pilote : Royaume-Uni
Président : Ian Corbett
Cliquer ici pour obtenir le rapport (en anglais).
Avant de lire le rapport du Groupe consultatif, les non-spécialistes pourraient souhaiter prendre connaissance d’un document d’introduction officieux sur la physique des hautes énergies (en anglais) qui a été établi pour le Forum mondial de la science par Mme Sharon Butler. Il est disponible ici.
La physique des hautes énergies se propose de répondre à des questions fondamentales : de quoi est fait notre Univers et comment fonctionne t il ? Les efforts déployés à ce jour ont abouti au modèle standard, qui définit un petit nombre de constituants fondamentaux de matière (quarks et leptons) et deux forces (interaction forte et interaction électrique faible), ainsi que les particules qui les accompagnent (bosons et jauges). Mais cela ne peut être le « Dernier mot » et les scientifiques sont impatients d’explorer des domaines inconnus grâce à une nouvelle génération de grands équipements expérimentaux. L’outil le plus important à leur disposition est l’accélérateur (avec les détecteurs qui lui sont associés), qui peut coûter plusieurs milliards de dollars. A ce jour, ils ont été construits par des pays individuels ou des groupement régionaux, mais les prochains devront être conçus, construits et exploités sur une base mondiale. C’est pourquoi le Groupe consultatif du Forum mondial de la science a réuni des responsables d’organismes de financement et des représentants d’organisations scientifiques pour étudier les priorités, les modalités et les échelles de temps des nouvelles installations. Leur rapport, qui définit clairement un collisionneur linéaire électron-positron comme la prochaine installation internationale à grande échelle, analyse les principaux obstacles et propose des initiatives aux gouvernements intéressés. Le rapport a été entériné par les ministres de la science de l’OCDE en 2004.
Accélérateurs de protons
Atelier sur les enjeux stratégiques des futures installations à faisceau de protons de forte intensité
Date : septembre 2000
Pays pilote : France/Royaume-Uni
Président : Peter Tindemans
Cliquer ici pour obtenir le rapport de l’Atelier.
Les plus grands accélérateurs de protons produisent des faisceaux intenses de particules élémentaires chargées positivement, avec des puissances de faisceau d’un mégawatt et davantage. Ces faisceaux sont extrêmement utiles pour les recherches fondamentale et appliquée dans diverses installations existantes et proposées : dans les sources de neutrons de « spallation » (pour la recherche dans les sciences physiques, chimiques et biologiques, l’irradiation des matériaux et la production d’isotopes) ; dans les installations qui produisent des faisceaux de noyaux radioactifs pour la recherche fondamentale en physique nucléaire, dans des installations de physique des particules qui utilisent des muons pour des expériences de recoupement de faisceaux, ou pour produire des faisceaux de neutrinos ; et dans des projets de réacteurs susceptibles de transmuter des déchets nucléaires en des formes plus facilement gérables. Le rapport de l’Atelier de l’OCDE fait la synthèse des informations essentielles concernant les objectifs et les obstacles techniques, ainsi que l’état d’avancement de la recherche et les perspectives concernant les accélérateurs et leurs applications. Mais le rapport aborde également une question cruciale pour les gouvernements : eu égard au coût très élevé des plus grands accélérateurs (de l’ordre du milliard de dollars), est il possible de mener de front deux applications ou davantage dans une seule installation ? Les analyses et les débats dans le cadre de l’Atelier se sont avérés utiles pour des décisions ultérieures visant des installations nouvelles ou améliorées aux Etats-Unis, au Japon et en Europe.
Lasers à haute intensité
Atelier sur les lasers compacts à impulsions brèves et intenses
Date : Mai 2001
Pays pilote : Japon
Président : Yoshiaki Kato
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Depuis l’invention des lasers au début des années 1960, les scientifiques s’efforcent d’accroître leur intensité, pour ouvrir la voie à de nouvelles applications dans les recherches fondamentale et appliquée. Cette quête a piétiné pendant une quinzaine d’années car les intensités les plus élevées ont pour effet d’endommager les lasers eux-mêmes. Une percée s’est produite en 1995 lorsqu’une série de manipulations optiques connues sous le nom « chirped-pulse amplification » (amplification d’impulsions à dérive de fréquence) a éliminé le problème pour les faisceaux pulsés. Les nouveaux lasers sont relativement petits et d’un coût abordable. La conjugaison d’une très forte puissance et d’impulsions ultracourtes offre un large éventail d’applications prometteuses en biologie, sciences des matériaux, fusion, technologie des accélérateurs et imagerie médicale. La recherche s’est poursuivie à un rythme accéléré, suscitant un grand enthousiasme dans le monde scientifique et de nombreuses conférences techniques. Cependant, il fallait organiser une manifestation pour faire se rencontrer la communauté scientifique internationale et des administrateurs d’organismes de financement et de laboratoires. L’atelier de l’OCDE a fait le point des obstacles, des perspectives, des installations et des applications avancées. Il a débouché sur l’établissement d’un comité provisoire de directeurs de laboratoire et, finalement, du Comité international sur les lasers à ultra-haute intensité de l’Union internationale de physique pure et appliquée.
Recherche sur la matière condensée
Atelier sur les grands équipements de recherche sur la structure et la dynamique de la matière
Date : Septembre 2001
Pays pilotes : Danemark, Royaume-Uni
Président : Arthur Bienenstock
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La matière condensée se présente sous forme de solides, de liquides et de matière vivante. On peut l’étudier et la manipuler aux niveaux atomique et moléculaire en utilisant des neutrons, des électrons ou des photons en guise de sondes. L’objectif pratique est de créer des matières aux propriétés novatrices susceptibles d’entraîner des progrès dans des domaines tels que la médecine, l’aérospatiale ou la production d’énergie. Paradoxalement, ces études portant sur les échelles les plus infinitésimales requièrent souvent l’utilisation d’équipements énormes dont la construction et l’exploitation reviennent à des centaines de millions de dollars. Compte tenu du large éventail de leurs utilisations éventuelles, ces équipements fonctionnent souvent en “mode utilisateur ” en tant que fournisseurs de services. Autrement dit, les scientifiques n’ont pas besoin de travailler dans ces laboratoires à temps plein et ils peuvent “louer” des quantités limitées de temps et de ressources pour exécuter des projets déterminés. Un atelier du Forum mondial de la science tenu en septembre 2001 a examiné l’adéquation des installations avec les objectifs actuels et anticipés des chercheurs et analysé les points forts et les points faibles relatifs de diverses techniques et installations. L’Atelier a joué un rôle crucial en aidant les gouvernements et les organismes de financement à prendre des décisions d’investissement en toute connaissance de cause concernant la construction de nouveaux équipements par exemple, sources de neutrons de spallation, sources de rayonnements synchrotron, spectromètres à résonance magnétique et lasers à rayons X à électrons libres (XLEF).
Biodiversité
Centre mondial d’information sur la biodiversité
Date : Juin 1999 - Mars 2001
Pays pilote : Etats-Unis
Président : James Edwards
La biodiversité est un terme général commode qui englobe toutes les espèces présentes sur Terre, leur variété génétique et les systèmes écologiques auxquels ils appartiennent. Des millions d’espèces restent à étudier. L’avenir de la recherche est tributaire des efforts déployés aujourd’hui pour élaborer des méthodes de recensement, d’études et de préservation de la biodiversité. L’un des défis essentiels consiste à réunir et à diffuser les données concernant la biodiversité à tous les membres de la communauté mondiale au moyen des technologies numériques. Lorsque l’OCDE a réuni un groupe de scientifiques et d’administrateurs internationaux à la première réunion de son Groupe de travail dans le domaine de la bioinformatique en 1996, la nécessité de pouvoir accéder aux données était déjà admise par tous. Une grande masse d’informations était disponible, mais elle était dispersée dans des bases de données éparpillées dans le monde entier et dans un large éventail de formats, non directement accessibles. Une nouvelle organisation internationale était nécessaire pour remédier à la situation, une idée que les ministres des pays Membres de l’OCDE ont entérinée. En mars 2001, le Centre mondial d’information sur la biodiversité (GBIF) a vu le jour grâce au solide travail préparatoire du Forum mondial de la science. Cette organisation indépendante, dont le siège est désormais à Copenhague, est financée par ses membres – pays ou économies, et organisations internationales – et travaille en coopération avec des programmes qui rassemblent et gèrent des sources d’informations accessibles à l’échelle mondiale. (www.gbif.org).
Neurosciences
Groupe de travail sur la neuroinformatique
Date : Janvier 2000 - Juin 2002
Pays pilote : Etats-Unis
Président : Stephen Koslow
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Le cerveau humain est de loin le système le plus complexe connu de l’homme et sa compréhension est un défi scientifique majeur du 21ème siècle. Les applications pratiques envisageables confèrent un caractère d’urgence à cette tâche passionnante. Une meilleure connaissance du cerveau humain apportera des progrès dans la prévention et au traitement des troubles du système nerveux et des améliorations dans la qualité de vie de millions de personnes. Elle contribuera également à l’élucidation des mécanismes qui sous tendent la pensée. Le Groupe de travail sur la neuroinformatique du Forum mondial de la science – un domaine conjuguant la neuroscience et les sciences de l’information – s’est réuni à sept reprises en deux ans, formulant des conclusions et des recommandations en matière de coopération internationale dans cette nouvelle discipline fascinante. L’étude du cerveau nécessite d’immenses quantités de données à des échelles très différentes – depuis la génomique jusqu’à l’imagerie fonctionnelle – et l’objectif primordial est le partage et l’interconnexion de ces données. Le Groupe a recommandé l’instauration d’un mécanisme international de coordination en neuroinformatique chargé de favoriser l’établissement de normes, l’interopérabilité entre scientifiques et entre organismes de financement ainsi que la définition de formats pour l’accès aux données.
Génomique
Atelier sur la génomique structurelle
Date : Juin 2000
Pays pilote : Italie
Président : Ivano Bertini
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Les protéines sont les molécules fonctionnelles du vivant. Le génome de l’ADN humain code les compositions chimiques de dizaines de milliers de protéines, mais cette information est insuffisante à elle seule pour comprendre le fonctionnement de notre organisme. Pour ce faire, il faut déterminer expérimentalement les structures tridimensionnelles de ces très grandes molécules – une tâche difficile, coûteuse et de longue haleine connue sous le nom de “génomique structurelle”. Les outils de la génomique structurelle (très différents de ceux du séquençage des gènes) sont les suivants : accélérateurs d’électrons géants, énormes spectromètres à résonance magnétique nucléaire et puissants microscopes électroniques. Les gouvernements qui prévoient les engagements et les investissements nécessaires à long terme souhaitent profiter au mieux des possibilités de coopération et de coordination internationales – d’où la nécessité d’un atelier de l’OCDE mettant en présence personnalités scientifiques et décideurs. Lors de l’atelier du Forum mondial de la science, les plans et les priorités ont été présentés, les niveaux de soutien et de financement publics évalués et les tendances et les programmes internationaux en collaboration examinés. Les principales difficultés ont été identifiées, par exemple, l’optimisation des stratégies destinées à choisir des protéines cibles pour en faire l’analyse structurale et la protection des droits de propriété intellectuelle. Les débats tenus lors de l’Atelier, qui sont résumés dans le rapport, ont contribué à la création de l’Organisation génomique structurale internationale.
Coopération scientifique internationale
Atelier sur les meilleures pratiques en matière de coopération scientifique internationale
Date : Février 2003
Pays pilotes : Japon, Canada
Président : Marshall Moffat
Cliquer ici pour obtenir le rapport final de l’atelier.
La création, le financement et la réalisation de collaborations de recherche internationales à grande échelle sont des tâches complexes faisant intervenir des scientifiques, des universités, des établissements de recherche, des organes de financement et diverses organisations gouvernementales et intergouvernementales. L’expérience a montré que les enseignements tirés sont rarement partagés. D’où une absence de lignes directrices à l’usage des décideurs pour la planification et la mise en œuvre de nouveaux projets de recherche scientifique plurinationaux. L’atelier vise à définir des principes d’action exemplaires dans l’instauration et le maintien d’une coopération en matière de recherche. Les participants ont étudié le lancement et la gestion de programmes coordonnés se déroulant dans plus d’un pays ; la conception, la construction et l’exploitation d’installations centralisées à grande échelle ; et la création, l’interconnexion et la maintenance de grandes bases de données. Compte tenu de l’énorme diversité des projets internationaux, les participants à l’atelier n’ont pas cherché à énoncer des principes de coopération d’application universelle. En revanche, leur rapport dégage un certain nombre de questions importantes qu’il convient de prendre en compte au moment de s’engager dans un nouveau projet à grande échelle. Le rapport de l’atelier est l’un des quelques documents du Forum mondial de la science qui devrait jouer un rôle utile pendant les premières phases en cas de collaboration internationale.
Le Groupe de travail sur les sources de neutrons (1996 - 1998) a préparé un rapport contenant une analyse quantitative de la disponibilité future de neutrons pour les besoins de la recherche. Le Groupe a élaboré des recommandations à l’intention des gouvernements en vue de la création de nouvelles sources de spallation régionales pour parer, grâce à une coordination mondiale, à la pénurie de neutrons que pourrait entraîner la fermeture des réacteurs qui en assuraient autrefois la production. Le Groupe de travail est également convenu de recommandations concernant la rénovation des installations existantes et le développement d’une instrumentation avancée de diffusion des neutrons.
Aussi disponible: A Twenty Years Forward Look at Neutron Scattering Facilities in the OECD Countries and Russia (Technical report by D. Richter and T. Springer).
Le Groupe de travail sur la physique nucléaire (1996 - 1999) a préparé un rapport contenant des recommandations à l’intention des gouvernements concernant quatre types de grandes installations : les installations à faisceaux d’électrons, les collisionneurs d’ions lourds, les accélérateurs d’ions lourds, et les accélérateurs polyvalents de hadrons. Dans son rapport, le Groupe de travail envisage ces installations dans une optique mondiale, en tenant compte de la diversité des domaines de recherche et de la nécessité d’adopter une stratégie équilibrée à long terme pour comprendre la structure fondamentale de la matière. Le Groupe de travail a également examiné certaines applications importantes dans le domaine de la médecine et du traitement des déchets nucléaires.
Le Groupe de travail sur la radioastronomie (1997 - 1998) a étudié deux questions fondamentales pour l’avenir de la recherche dans ce domaine : les besoins d’infrastructures et le problème de la multiplication des interférences électromagnétiques causées par les satellites de télécommunications en orbite basse. Le Groupe a présenté une recommandation, qui a été approuvée par les Ministres de la Science des pays Membres de l’OCDE, visant la création d’un Groupe de réflexion formé de représentants de haut niveau de l’industrie, de la science et des organes de réglementation, qui sera chargé d’élaborer une stratégie pour assurer la coexistence de la radioastronomie et des télécommunications. Cliquer ici pour obtenir le rapport et les annexes.
Le Groupe de travail sur la levée des obstacles à la coopération internationale en mégascience (1996 - 1998) a préparé un rapport comprenant des recommandations à l’intention des gouvernements concernant les principes et pratiques qui devraient régir l’accès aux installations de recherche à grande échelle pour les chercheurs des pays qui n’ont pas participé à la construction ou à l’exploitation de ces installations.
Aussi disponible: Report of the Sub-Group on Access to Large-Scale Research Facilities
L’Atelier sur les questions à l’échelle mondiale (mars 1998) a été principalement consacré à l’évaluation scientifique intégrée comme moyen, pour la communauté scientifique, de fournir aux décideurs des informations et des avis scientifiques sur les problèmes qui se posent à l’échelle mondiale. Cliquer ici pour obtenir les rapports.
L’Atelier sur un observatoire sous-marin de neutrinos (mai 1997) a examiné les projets et perspectives concernant l’installation d’un très grand détecteur (d’un kilomètre cube) de neutrinos de haute énergie provenant de sources astronomiques. Cliquer ici pour obtenir le rapport.
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