Une antenne gravitationnelle et une plante : des ingénieurs de différentes générations ont partagé leurs rêves

Andrei Morozov (66), membre correspondant de l'Académie des sciences de Russie : « Je rêve de créer une antenne gravitationnelle. »

Andrey Morozov, directeur du département de physique de l'Université technique d'État Bauman de Moscou et membre correspondant de l'Académie des sciences de Russie, se considère assurément comme un ingénieur et est fier de ce titre. Rien d'étonnant à cela : outre plus de 300 articles scientifiques, 10 monographies et trois manuels, il est l'auteur de 31 inventions ! Nombre d'entre elles lui ont valu des prix d'État et diverses distinctions, dont l'Ordre du Mérite pour la Patrie, 2e classe.

Les recherches de ce scientifique portent principalement sur le développement de théories et la création de systèmes de détection à distance de composés chimiques dans l'atmosphère et au sol, systèmes qui ont été adoptés par le ministère russe de la Défense et le Service fédéral de sécurité de Russie.

Andreï Nikolaïevitch, parlez-nous de votre enfance. Quand avez-vous réalisé que vous vouliez faire carrière dans l'invention ?

Je suis né à Moscou en 1959, de parents docteurs en ingénierie. Tous deux étaient ingénieurs des matériaux et auteurs de nombreuses publications scientifiques et inventions. Durant toute mon enfance, j'ai baigné, pour ainsi dire, dans une aura scientifique particulière émanant de mes parents. Je me souviens, dès la maternelle, d'avoir observé mon père calculer des systèmes de refroidissement pour les centrales hydroélectriques. Il était un modèle de vie. C'est ainsi que, dès l'école, je me suis passionné pour la physique, et plus particulièrement pour ses applications en astronautique.

— L'époque des premiers vols spatiaux, Gagarine...

Je ne me souviens pas de Gagarine ; je n'avais que deux ans lorsqu'il est allé dans l'espace. Mais les missions américaines sur la Lune m'ont marqué, et de façon très concrète. J'étais fasciné par la possibilité d'utiliser les nouvelles lois de la physique pour créer les moteurs spatiaux les plus performants, afin de pouvoir voyager vers d'autres planètes, vers les étoiles. Mon intérêt était certainement alimenté par l'abondance de littérature dont nous disposions chez nous : les œuvres complètes de Jules Verne, Stanislav Lem, Arthur C. Clarke, les frères Strougatski, Jack London… enfin, une quantité impressionnante de livres…

Après la 4e, je me suis inscrit en physique et mathématiques, j'ai obtenu mon baccalauréat, puis j'ai postulé au département « royal » de l'Université Bauman, alors connu sous le nom de M1. Il se trouve que mon groupe, transféré du département M1 au département M8, se concentrait non pas sur l'ingénierie, mais sur la technologie. Dès ma première année, j'ai assisté aux séminaires passionnants du professeur Mikhaïl Ivanovitch Kisselev, un ingénieur hors pair. Diplômé avec mention en 1982, j'ai immédiatement intégré le master du département de physique, où je travaille encore aujourd'hui comme chef de département et, depuis près de trente ans, comme directeur général du Centre de physique appliquée de l'université. J'y suis également concepteur principal de divers développements techniques. J'ai par ailleurs eu l'opportunité d'organiser la formation de spécialistes en physique technique au sein du département. Cette année marque le 20e anniversaire de notre programme de licence.

— Parlez-nous de l'axe principal de vos travaux et des raisons qui vous ont conduit à être élu membre de l'Académie des sciences de Russie ?

Ce travail consiste à identifier rapidement les substances chimiques présentes dans l'atmosphère sur de longues distances. Prenons l'exemple d'un nuage qui flotte au-dessus de nous. De quels composés chimiques est-il composé ? Nous avons créé des systèmes de mesure de données capables de déterminer la composition chimique d'un nuage en une seconde, jusqu'à une distance de 5 à 6 kilomètres.

— Comment cela se produit-il ?

« Toutes les substances émettent de l'énergie selon leurs raies spectrales. Nous captons ce rayonnement, effectuons une transformation, puis un calcul spécifique, que nous comparons aux spectres de la base de données afin d'identifier les substances présentes dans le nuage. Ces dernières années, nous avons utilisé cette technique pour déterminer les émissions des installations industrielles. Par exemple, à Norilsk, nous avons surveillé les émissions des cheminées de l'usine à un kilomètre de distance et mesuré leurs quantités. Pour vous donner une idée, ces volumes se chiffrent en centaines de milliers de tonnes par an. Et il n'existe aucune autre méthode permettant un tel suivi. »

Il y a quelques jours à peine, j'étais dans l'un des instituts de Roscosmos, où nous discutions de la manière de lancer nos instruments en orbite pour mesurer les concentrations de gaz à effet de serre.

De tels dispositifs auraient tout simplement été impossibles à créer il y a 20 ou 30 ans. Cela nécessite de nouvelles connaissances en physique, une puissance de calcul accrue, de nouveaux matériaux et de nouvelles méthodes de traitement des données, notamment l'intelligence artificielle, qui est utilisée dans tous ces travaux.

Vous enseignez à Baumanka depuis longtemps. Pouvez-vous nous dire à quel point le système d'enseignement de l'ingénierie a évolué ?

« Il est absolument nécessaire de le dire. L'URSS disposait d'un système de formation des ingénieurs très performant. Je crois que les ingénieurs soviétiques étaient formés selon la meilleure méthodologie au monde. Malheureusement, ce domaine de la formation a subi de lourdes pertes. Le processus de Bologne, comme chacun le sait désormais, lui a causé un tort considérable. »

— Quoi exactement ?

« Auparavant, les ingénieurs étaient formés pendant cinq à six ans seulement, et dès leur deuxième année, ils étaient initiés à certaines disciplines de l'ingénierie. Avec l'introduction du processus de Bologne, quatre années ont été consacrées exclusivement à la formation de l'étudiant de licence, qui n'est pas un développeur de systèmes, mais un utilisateur. Puis, en un an ou deux, cet utilisateur devait devenir un développeur, et ce, uniquement s'il souhaitait poursuivre des études de master. »

— Maintenant, si j'ai bien compris, la situation est en train de changer un peu ?

— Or, selon les plans du ministère de l'Éducation et des Sciences, nous reviendrons d'ici un an à des programmes d'études très similaires à ceux mis en œuvre en Union soviétique, avec un cycle complet de formation d'ingénieur.

Vous enseignez à l'Université technique d'État Bauman de Moscou et vous vous rendez souvent à l'Université polytechnique de Saint-Pétersbourg… Pouvez-vous nous dire quel genre de jeunes viennent actuellement apprendre ce métier ? Qu'est-ce qui les passionne ?

— Cela fait près de 40 ans que j'enseigne et j'ai vu les étudiants évoluer. À la fin des années 1990, leur intérêt et leur envie d'apprendre ont chuté de façon dramatique ; c'était très difficile. Aujourd'hui, l'intérêt revient ; ces 15 à 20 dernières années, nous avons constaté un intérêt constant pour l'ingénierie. Cela se voit même dans leur façon d'écouter les cours. Il y a une vingtaine d'années, ils n'écoutaient même pas les professeurs ; ils restaient assis à bavarder entre eux. Maintenant, ils écoutent, prennent des notes et viennent constamment nous poser des questions pendant les pauses. C'est une attitude complètement différente. Ils ont retrouvé le goût de créer, de développer de nouvelles technologies. Et, bien sûr, ils sont devenus plus joyeux et dynamiques ; ils organisent sans cesse des fêtes, des sketchs et discutent de tout et de rien. Bref, la vie a repris son cours et j'en suis ravi.

— En tant que physicien, que pensez-vous des réseaux neuronaux ? L’IA va-t-elle nous asservir tôt ou tard ?

En général, l'intelligence artificielle est très simple : c'est une façon de multiplier rapidement des matrices. D'un point de vue mathématique, cela nous permet d'extraire rapidement des informations pertinentes d'une immense quantité de données, chose que les humains sont tout simplement incapables de faire. Et nous devrions en tirer parti. J'ai lu hier un article très intéressant sur l'impact de l'intelligence artificielle sur l'éducation, qui affirmait que d'ici 3 à 4 ans, voire 5 ans au maximum, l'ensemble du système éducatif devrait être entièrement repensé grâce à l'intelligence artificielle. Nos élèves peuvent déjà générer des solutions à n'importe quel problème grâce à l'IA, et lors des examens, nous ne savons plus qui a résolu le problème : l'élève ou l'intelligence artificielle qui se trouve quelque part dans sa poche, sur son téléphone.

— C’est mauvais pour l’élève, il n’apprendra rien par lui-même…

« C’est regrettable, mais d’un autre côté, cela signifie que nous devons également utiliser ce mécanisme lors des cours magistraux, des séminaires et des travaux pratiques, et que nous devons restructurer nos programmes, nos cours et nos cursus afin que, grâce à l’intelligence artificielle, nous puissions accélérer le transfert d’informations et mieux les transmettre. »

— Comment pouvons-nous amener les élèves à penser de manière autonome ?

« Nous devons leur expliquer que l'intelligence artificielle peut produire de fausses informations et que, par conséquent, il est de notre devoir de traiter et de prendre en compte toutes les informations qu'elle produit. Je ne pense pas que l'intelligence artificielle nous remplacera jamais, car il s'agit simplement d'un système fonctionnant avec des matrices et dépourvu d'émotions, de désirs et de but dans la vie. »

— À quoi rêvez-vous à l'échelle mondiale ?

« J’ai beaucoup de projets en cours que je souhaite vraiment terminer et j’ai hâte de transmettre mon expérience aux jeunes qui m’entourent. »

Sur un plan plus scientifique, j'aimerais participer à la création d'une antenne gravitationnelle en Fédération de Russie, un projet dont rêvait mon professeur, l'académicien Vladislav Ivanovitch Poustovit. J'y travaille depuis plus de 30 ans et j'ai acquis une solide expérience, mais malheureusement, ce projet n'est pas pris en charge au niveau national dans notre pays.

— À quoi sert une antenne gravitationnelle ?

— Pour détecter les ondes gravitationnelles. En effet, toutes les informations que l'humanité reçoit actuellement nous parviennent par ondes électromagnétiques. Or, les ondes gravitationnelles constituent un nouveau canal qui pourrait devenir une méthode de transmission d'informations future. Par exemple, si l'on doit communiquer avec un objet situé dans les profondeurs marines, aucune onde électromagnétique ne pourra l'atteindre. En revanche, une onde gravitationnelle y parviendra aisément. La création de lignes de communication gravitationnelles reste, bien sûr, une perspective très lointaine, mais elle deviendra réalité un jour.

Nikolaï Tsygichko (14) : « Je veux construire une usine de machines-outils. »

L'histoire de Nikolaï Tsygichko, un jeune ingénieur de 14 ans originaire de Voronej, a commencé lorsqu'il avait 12 ans. Aujourd'hui, il compte deux inventions à son actif et a remporté le concours national russe « Inventeur de l'année 2024 ». Nous avons rencontré Nikolaï et son père, Nikolaï Viktorovitch Tsygichko, lui aussi ingénieur militaire et spécialiste des communications militaires.

Nikolaï a fréquenté le lycée A.V. Koltsov, où étudiaient également ses deux sœurs et son frère. Lorsque le jeune prodige est entré en sixième, ses parents rêvaient de lui enseigner non seulement des langues, mais aussi des compétences professionnelles. Malheureusement, l'établissement ne disposait pas de salles de classe correctement équipées pour la formation professionnelle des garçons.

Tsygichko père dut acheter deux machines à son fils – une fraiseuse et un tour – pour lui enseigner ce qu'il ne pouvait concevoir comme éducation d'un homme digne de ce nom. Il lui apprit d'abord à tailler de longs copeaux – signe d'un bon tourneur – puis à fabriquer de petites pièces et des souvenirs. Le garçon y prit plaisir, mais bientôt, il suggéra, à sa grande surprise, de moderniser la machine.

« Mon père m'a acheté deux machines », se souvient Nikolaï, 14 ans. « Mais leur état vétuste ne me satisfaisait pas. J'ai cherché sur Internet comment les améliorer et les moderniser. »

Le père de Nikolai était stupéfait, raconte-t-il, de la rapidité avec laquelle son fils avait trouvé en ligne comment moderniser une fraiseuse. « Papa, on vit au XXIe siècle ? Tout est numérique, et nous… », se souvient-il avoir entendu son fils dire. Ils ont donc dû tous deux se plonger dans les subtilités du raccordement d'une unité CNC à une machine standard. Nikolai, ingénieur en télécommunications de formation, n'y comprenait pas grand-chose lui-même, mais pour maintenir l'intérêt de son fils, il s'y est intéressé et a fini par comprendre. « On écrit un code G qui indique à la machine où et à quelle vitesse se déplacer, on spécifie la vitesse de la broche, et c'est tout ! Il n'y en a que quatre : les codes G de base. C'est vraiment élémentaire ! Ce n'est pas de la réception corrélative de signaux parasites, ce n'est pas de l'ingénierie radio statistique », explique Nikolai. « En faisant des recherches, j'ai réalisé qu'il n'est même pas nécessaire d'avoir un diplôme universitaire pour tout comprendre et l'expliquer à un enfant. »

« Nous avons installé les moteurs et peaufiné le logiciel », poursuit Nikolaï Jr. « Tout a fonctionné. Le principal avantage, c'est que c'est très facile à apprendre aux enfants. Je le sais par expérience. On peut littéralement saisir les bases de la programmation de ces machines en quelques minutes seulement. »

Lorsque l'enfant commença à réussir, ses parents le félicitèrent (une règle d'or, selon le père de Nikolaï), et bientôt, le directeur de l'école technique expérimentale qu'il fréquentait lui suggéra de présenter sa machine au concours panrusse VOIR (Société panrusse des inventeurs et innovateurs). Kolya remporta le premier prix dans la catégorie « Jeune inventeur » avec sa fraiseuse CNC de formation et de production, et reçut un prix en espèces des mains du vice-Premier ministre Dmitri Tchernychenko en personne. Sa création se distinguait par sa capacité à usiner non seulement le bois, le plastique et les métaux non ferreux, mais aussi la fonte et l'acier. De plus, elle coûtait trois fois moins cher que les machines industrielles équivalentes.

Alors qu'ils rentraient tout contents du Forum des jeunes scientifiques où Nikolaï avait reçu son prix, son père lui demanda : « Qu'est-ce que tu vas faire des 200 000 roubles ? » « Je trouverai bien quelque chose », répondit son fils. « Non, explique-moi, maman et moi sommes juste curieux… » Après quelques instants d'hésitation (Nikolaï semblait avoir tout, un ordinateur et un vélo électrique), ils décidèrent d'acheter deux autres machines, de les équiper de fonctions CNC et d'en faire don à l'école, « afin que d'autres élèves s'y intéressent aussi ». Ils les donnèrent au lycée n° 7 de Voronej, qui fêtera son 60e anniversaire en 2025, où Tsygichko père avait autrefois étudié. Mais ce don, aussi étrange que cela puisse paraître, créa un problème : l'école possédait désormais les machines, mais personne pour les utiliser. Nikolaï Viktorovitch fut donc contraint de créer un club au sein du lycée. L’objectif du club n’est pas simplement d’apprendre aux élèves à utiliser une machine CNC, mais aussi, grâce à des activités par projets pour les écoliers (qui, soit dit en passant, sont désormais obligatoires pour tous), d’assembler des machines pour équiper les salles de classe de technologie directement dans l’école.

Aujourd'hui, l'atelier de Tsygichko compte quatre machines, toutes équipées de commandes numériques (CNC), à l'exception du premier tour. Récemment, son père lui a offert une découpeuse laser à fibre portative, que le jeune Nikolaï a aussitôt suggéré d'installer sur une plateforme CNC. C'est ainsi qu'est née une autre invention : une machine laser portique 4 en 1 (découpe, soudage, rechargement et nettoyage) à commande numérique. Son principal atout ? Sa rapidité : alors que la fabrication de pièces sur une fraiseuse prendrait deux à trois jours, la machine laser y parvient en quelques minutes seulement. Ces deux inventions ont été brevetées, un geste symbolique qui s'inscrit dans la décennie des sciences et des techniques.

Extrait d'une conversation avec Nicholas Jr. :

— À quel moment avez-vous réalisé que vous étiez intéressé par l'ingénierie ?

— Il y a trois ans, un ami de mon père, qui travaille pour une entreprise de fabrication de lasers, nous a invités au salon du travail des métaux, et c’est ainsi que je me suis intéressé à ce domaine d’activité.

— J'ai entendu dire qu'à part les maths et la modélisation 3D, ta matière préférée à l'école est la biologie. Qu'est-ce qui t'intéresse dans cette matière ?

« J’aime beaucoup étudier les différents processus du corps, et le professeur est très bon. »

— Que souhaiteriez-vous devenir plus tard ?

— Je veux construire une usine de machines-outils.

— Comment vous détendez-vous ? Avez-vous des passe-temps en dehors du travail avec des machines ?

— Je joue sur l'ordinateur et je fais du vélo.

— As-tu le temps de jouer avec tes camarades dans la cour ?

« Je ne joue pas avec mes camarades dans la cour ; il m’arrive de jouer aux échecs en ligne. » (Les parents précisent que leur fils a très peu de temps libre, car il pratique également le sambo et fréquente un parc technologique pour enfants où, d’ailleurs, lui et ses amis construisent une machine CNC. — Auteur. )

— À quoi rêvez-vous à l'échelle mondiale ?

— Vivez avec joie et intérêt.