De l'architecture en passant par l'exploration spatiale, les idées d'aujourd'hui seront peut-être le quotidien de demain. Voici quelques exemples de technologies ou de recherches actuelles qui présagent des enjeux que l'humanité devra affronter dans le futur.
Des scientifiques de tous les domaines travaillent aujourd'hui pour construire le monde de demain. Voici un aperçu de ce qui pourrait changer notre quotidien, à l'hôpital en contact avec des robots ou une connexion Internet rapide dans tous les foyers. Plus loin encore, comment imaginer notre futur logement ou une agriculture capable de nourrir une population humaine grandissante avec un impact minime sur l'environnement.
Quand les robots-chirurgiens remplaceront les chirurgiens
Le robot-chirurgien Da Vinci a réalisé sa première opération chirurgicale, un pontage coronarien, en 1998. Plus de vingt ans plus tard, quatre-vingt d'entre eux assistent l'Homme pour des interventions mini-invasives. Il est composé de deux parties : une console (poste de commande du chirurgien) et un chariot équipé de quatre bras robotisés interactifs, d'un système de vision haute performance et d'instruments chirurgicaux.
Pour aller plus loin, la Fédération nationale de la mutualité française a demandé à la Fondation de l’avenir de coordonner une action d'évaluation des robots pour réaliser un nouvel acte chirurgical appelé « prostatectomie totale robot-assistée ». Sa faisabilité économique mais aussi logistique sera comparée à une autre technique de chirurgie mini-invasive, la cœlioscopie.
L’habitat du futur sous l’eau ou dans l’espace ?
Chaque année, la fondation de Jacques Rougerie récompense les projets architecturaux les plus visionnaires. Pour cette édition, la fondation a invité les participants à imaginer l'habitat du siècle prochain qui devra être en phase avec le climat.
C'est ainsi qu'un duo français imagine un immeuble sous-marin recouvert d'une fine couche de calcaire. Un architecte polonais repense un village, lui aussi sous les eaux, sous forme de capsules indépendantes de la surface. Enfin, une équipe indienne propose un village lunaire autonome et protégé qui tire son énergie de la lumière solaire qui baigne le cratère Shackleton.
Comment nourrir 10 milliards d’êtres humains d'ici 2050 ?
Selon un récent calcul, dont les paramètres ont été publiés dans Nature Sustainability, la Terre n'a que la capacité de nourrir 3,4 milliards d'êtres humains sans épuiser ses ressources. Selon les auteurs de l'étude, quatre limites agricoles ne doivent pas être dépassées au risque de graves perturbations écologiques. Il s'agit de la quantité d'azote que peuvent tolérer nos sols ou nos eaux, les limites de l'eau douce qu'on peut retirer des lacs et rivières, les limites de la déforestation, et celles de la biodiversité.
Problème, la moitié de l'agriculture mondiale transgresse ses règles, avec des différenciations régionales. Ainsi le surplus d'azote qui pollue les terres de l'est de la Chine et de l'Europe de l'Ouest est nécessaire en Afrique subsaharienne. Des fermes implantées dans des zones où la biodiversité est menacée pourraient être délocalisées et laisser la place à une plantation d'arbres. Les auteurs estiment que cette agriculture sans frontières pourrait nourrir plus de 7,5 milliards d'êtres humains sans éprouver la planète.
La fibre déployée partout en 2022, une ambition réalisable ?
Bien que les Français accèdent aujourd'hui plus à Internet avec leur téléphone qu'avec un ordinateur, le raccordement de tout le territoire à un réseau Internet fixe est un enjeu social et économique. Le Plan France très haut débit souhaite que les tous les Français aient un accès à une connexion très haut débit (FTTH) d'ici la fin 2022. Où en est-on à deux ans de l'échéance ?
L'Arcep met à disposition une carte interactive qui fait état de l'avancement du déploiement de la fibre au niveau national. Si dans la plupart des régions les travaux sont bien entamés, les régions montagneuses comme les Vosges, le Jura et les Alpes sont à la traîne. D'autres régions plus isolées et moins peuplées comme la Creuse ou l'Ardèche sont aussi les grandes oubliées du dispositif avec moins de 10 % de locaux raccordables. Dans la plupart des départements, le taux de locaux raccordables se situe entre 10 et 50 %. Seules les régions abritant des grandes villes comme Paris, Lyon ou Nice disposent d'une couverture à la fibre supérieure à 80 %.
Prévu pour 2024, l’Extremely Large Telescope sera doté d’un œil de lynx
L'Extremely Large Telescope est un des trois télescopes géants construits par l'ESO (European Southern Observatory) qui doit être inauguré en 2024. Récemment, l'équipe en charge de la caméra du super-télescope s'est réunie pour une revue intense de l'optique, de la mécanique, des logiciels et de l'électronique de l'instrument, ainsi que de son plan budgétaire.
Micado (pour Multi-Adaptive Optics Imaging Camera for Deep Observations) est une caméra infrarouge conçue pour offrir une sensibilité et une précision d'observation jamais vues. Deux types de correcteur optique adaptatif permettront de réduire les turbulences occasionnées par l'atmosphère. Le premier, SCAO (pour Single-Conjugate Adaptive Optics) corrigera les images sur un petit champ de vue. Le second, MCAO (pour Multi-Conjugate Adaptive Optics), offrira à Micado une correction médiane sur des plus grands champs de vue. Avec cette technologie de pointe, l'instrument pourra explorer certaines questions clés de l'astrophysique : comment les exoplanètes se forment, comment les trous noirs au centre des galaxies affectent leurs galaxies hôtes et d'autres encore.
L’arche bionique de Taiwan : la nature à la verticale Dans le parc Gateway de Taichung, à Taiwan, cette tour est comme une forêt dans la ville. Des prairies et des jardins s’étalent en palier sur 390 m de hauteur dans un bâtiment autosuffisant, grâce aux énergies solaire et éolienne. On s’y promène pour apprécier la nature et pour trouver une vision panoramique sur la mégalopole. La tour sert aussi pour les relais de télécommunications. © Vincent Callebaut
Les galets de Shenzen : un avant-goût de la cité du futur Avec les six tours « Asian cairns » de la ville chinoise de Shenzhen, l’architecte Vincent Callebaut propose un concept « biomimétique » pour les cités surpeuplées du futur. Chacune est un écosystème urbain, avec une production agricole, une autosuffisance en énergie et un recyclage des déchets. Elle abrite des habitations, des bureaux et des lieux de loisirs. © Vincent Callebaut
Les galets de Shenzen : un quartier autarcique Les galets de chaque tour, qui abritent des fermes agricoles, s’organisent en une triple spirale autour d'un espace central qui est aussi une voie de communication entre tous les niveaux. La consommation de produits locaux est favorisée et l’étagement vertical densifie les habitations, ce qui limite l’étalement urbain. En 2030, un milliard de Chinois vivront en ville et il faut anticiper les problèmes d’acheminement des vivres et des déchets, du transport des personnes et de la pollution. © Vincent Callebaut
Coral Reef : un nouveau village pour Haïti Après le désastre du séisme de 2010, Haïti est à reconstruire et le projet Coral Reef a débuté en 2011 pour bâtir un millier de logements préfabriqués en bord de mer, autonomes en énergie. À partir d’un module unique, l’ensemble prend la forme de deux vagues, inspirées des récifs coralliens, ménageant un espace central qui abrite un milieu naturel. © Vincent Callebaut
Dragonfly : un projet bionique pour New York Ces deux ailes de libellule forment un ensemble d’habitation, de travail et de production agricole. Conçu pour New York et ses fortes fluctuations de température, ce prototype ménage en son centre un immense volume fermé par un voile de verre et d’acier. Les lieux habités se trouvent sur la circonférence des ailes et l’espace entre les deux constitue une serre où prennent place des cultures variées. La moitié de l’énergie vient du bouclier photovoltaïque sur la proue sud et l’autre de trois éoliennes. © Vincent Callebaut
Physalia : un vaisseau-amiral pour la bataille de l’eau Au forum mondial de l’eau qui s’est tenu à Istanbul en 2009, un consensus s’est fait autour de l’impérieuse nécessité d’accorder des moyens lourds pour que chaque être humain ait accès à de l’eau potable. Un milliard de personnes en manquent mais bien peu est fait. Ce navire en forme de Physalie (un curieux animal cousin des coraux et des méduses), ce « morceau de terre vivante », selon Vincent Callebaut, est un projet pour promouvoir la bonne gestion de l’eau et des voies navigables. © Vincent Callebaut
Physalia : une vitrine des bonnes pratiques de gestion de l’eau Physalia est destiné à naviguer sur les grands fleuves d’Europe et d’ailleurs. Il serait une vitrine technologique. Autonome et non polluant, cette « agora flottante » accueillerait des chercheurs du monde entier et le public pourrait y découvrir les technologies les plus en pointe pour recycler les eaux domestiques, dessaler l’eau de mer ou dépolluer les sols. © Vincent Callebaut
Lilypad : une ville flottante pour des mers qui montent Prototype d’une cité amphibie, Lilypad pourrait abriter 50.000 personnes, par exemple les habitants de la côte rognée par la montée des eaux ou les réfugiés climatiques ultramarins qui auront dû abandonner leurs îles natales. Elle comporte un lagon central d’eau douce venue de la pluie. Trois marinas et trois montagnes sont dédiées, respectivement, au travail, au commerce et aux loisirs. © Vincent Callebaut
Lilypad : une cité propre et autonome Cette « Ecopolis » est totalement autonome, utilisant toutes les sources d’énergie disponibles autour d’elle : soleil (thermique et photovoltaïque), vent, courants de marée, pression osmotique, biomasse… Elle doit pouvoir produire davantage d’énergie qu’elle n’en consomme. Elle porte des terres agricoles et des bassins d’aquaculture. Elle peut suivre les courants océaniques. © Vincent Callebaut
Lilypad : une peinture dépolluante La structure de l’île flottante est formée d’une double coque en fibres de polyester. Une couche de dioxyde de titane (TiO2) la recouvre. Sous l’effet des rayons ultraviolets, ce matériau peut absorber la pollution atmosphérique par effet photocatalytique. © Vincent Callebaut
Solar Drop : une fleur en mer d’Oman À Abou Dhabi, ce dôme est installé dans la baie et accueille un centre de cure thermale et une piscine. Les sept lieux d’habitations sont situés à l'extérieur, au plus près de l’eau, sur un cercle de 350 m de diamètre. Le dôme est surmonté de deux ellipses portant ce qui, vu de loin, apparaît comme un motif d’inspiration arabe. En fait, une série de seize spirales, sur le sommet, sont faites de cellules photovoltaïques. Autour, seize spirales sont plantées de végétaux qui favorisent la fraîcheur. © Vincent Callebaut
Solar Drop : un dôme photovoltaïque végétalisé Le dôme central est divisé en trois zones, les « pétales ». La première est le lieu d’accueil (le « Majlis ») et son hall de réception. Les deux autres sont le spa, avec la station de cure thermale, et une piscine intérieure (il en existe aussi une à l’extérieur). © Vincent Callebaut
King’s forest : des chalets-feuilles au Maroc Ces trois chalets sont des résidences de luxe, près de Fès, au Maroc, dans la forêt de Louajriyine. Bâtis sur une pente, ils offrent une vision panoramique de presque 360° sur les montagnes de l’Atlas, depuis un balcon entourant tous les espaces de vie. Ils prennent la forme d’une feuille, d'ailleurs la structure de la charpente en bois imite les nervures. © Vincent Callebaut