novembre 2007 - Université Paul Sabatier

Magazine scientifique - numéro
Novembre 2007
Paul Sabatier
Dossiers
L’astrophysique
Les systèmes
embarqués
www.ups-tlse.fr
Délégation
Midi-Pyrénées du CNRS
Avec la
participation de
Administration déléguée
Midi-Pyrénées, Limousin de l’Inserm
11

MAGAZINE UPS
N° 11 — NOVEMBRE 2007
Illustration
de couverture:
Aurore boréale de Saturne,
vue depuis le télescope
spatial Hubble
(copyright NASA, ESA)
Directeur
de la publication:
Jean-François Sautereau
Rédacteur en chef :
Daniel Guedalia
Comité de rédaction:
Isabelle Berry
Patrick Calvas
Jean-Pierre Daudey
Daniel Guedalia
Alexandra Guyard
Guy Lavigne
Fréderic Mompiou
Carine Desaulty,
délégation Midi-Pyrénées
du CNRS
Christine Ferran,
administration déléguée
Midi-Pyrénées de l’Inserm
Conseillère de rédaction:
Anne Debroise
Diffusion:
Joëlle Dulon
Coordination dossiers
scientifiques:
Astrophysique :
Sylvie Roques et
Jean-André Sauvaud
Systèmes embarqués :
Jean Arlat
Conception graphique
et impression:
Ogham-Delort
05 62 71 35 35 n°8401
dépôt légal:
Novembre 2007
ISSN: 1779-5478
Tirage: 2000 ex.
Université Paul Sabatier
118, route de Narbonne
31062 Toulouse cedex 9
édito
Des prix et
des médailles…
On associe de plus en plus la recherche scientifique à
de grands équipements, de gros moyens scientifiques,
des infrastructures…mais il faut rappeler que la qualité
de la recherche dépend en premier lieu de la qualité et
des compétences des hommes et des femmes dont
c’est le métier. De même, alors qu’il n’y a pas de véritable
université sans recherche, la liaison entre la recherche et
l’enseignement, fondement de l’université, se fait par
l’intermédiaire des personnes.
On entend dire d’habitude que la recherche est un travail
d’équipe, ce qui n’empêche pas de constater que
la plupart des récompenses scientifiques sont attribuées
à des chercheurs individuellement et rarement
à des équipes ; ceci, et malgré la complexité croissante
des travaux, parce qu’il y a toujours un leader.
Nous avons choisi de vous présenter dans ce numéro un
certain nombre de chercheurs de notre université, souvent
de jeunes chercheurs, qui ont été distingués récemment par
des médailles du CNRS, des prix de l’Académie des Sciences
ou des prix européens. A travers eux, ce sont leurs équipes
et l’ensemble de l’université qui se sentent honorés.
On peut espérer que ces récompenses viendront aussi
mettre du baume au cœur à des chercheurs et enseignants-
chercheurs confrontés à des difficultés dans l’exercice de leur métier et dans le
déroulement de leurs carrières, à un moment où l’organisation de la recherche est soumise
à de fortes turbulences.
Vous trouverez aussi dans ce numéro les rubriques habituelles avec deux dossiers
scientifiques. Ils correspondent à des thématiques où les chercheurs toulousains sont
reconnus parmi les meilleurs au niveau national et international.
Le premier dossier est celui des recherches en astrophysique. C’est un domaine scientifique
parmi les plus anciens (on trouve des traces d’études astronomiques qui datent de
plusieurs milliers d’années). L’objectif de cette discipline est avant tout d’améliorer nos
connaissances sur l’origine de l’univers, sur l’origine de la vie. L’astrophysique est tout
d’abord une science d’observation et les instruments utilisés, depuis le sol ou dans l’espace,
font appel aux dernières avancées de l’optique, de l’informatique, du traitement du signal.
Peu d’applications industrielles sont attendues de ces recherches, sauf dans le domaine des
instruments, ce qui n’empêche pas une forte attirance des jeunes scientifiques pour
l’astrophysique et une grande curiosité du grand public pour ces découvertes.
Le deuxième dossier concerne les recherches sur les systèmes embarqués. C’est,
contrairement au précédent, un domaine où les applications sont présentes à tous les
stades des travaux. Les systèmes embarqués sont en particulier une des clefs du succès des
nouvelles avancées dans les transports terrestres et aéronautiques, ainsi que dans plusieurs
autres secteurs d’activité. Les avancées, dont un certain nombre vous est présenté dans ce
numéro, ont apporté une réelle révolution dans l’automatisation des processus, dans la
sécurité, dans le dialogue homme-machine. Les enjeux économiques sont considérables.
Ces études bénéficient des compétences remarquables et reconnues des équipes
toulousaines des sciences de l’information et de la communication.
Je vous souhaite une très agréable lecture.
Jean-François SAUTEREAU
Président de l’Université Paul Sabatier

Vos encouragements, vos critiques, vos suggestions, une seule adresse :
re[email protected]
Vous pouvez consulter et télécharger ce magazine et les numéros antérieurs
sur le site www.ups-tlse.fr (rubrique «Recherche»)
sommaire
Dossier:
Astrophysique
Vie des laboratoires
- Quand les physiciens se penchent sur l’ADN
- Mieux prévoir les orages…
- Dans le secret des bactéries transformantes
- Un sérieux pas de plus vers l’ordinateur moléculaire
Dossier:
Les systèmes
embarqués
Prix et médailles
- Des médailles et des prix… 2007
- Deux prix de l’Académie des sciences
à des chercheurs toulousains
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page 4 Paul Sabatier — Le magazine scientifique — numéro 11
L’astronomie en tant que science a une
influence directe sur nos vies. Elle traite par
exemple de l’effet du Soleil et de l’inclinaison
de l’axe de rotation de la Terre sur les saisons,
sur les climats, de l’effet de la Lune sur les
marées. Cette science est aussi indispensable
aux systèmes de navigation par satellite qui,
utilisant la gravité, la rotation de la Terre et la
relativité générale, permettent aux avions
d’atterrir et aux balises de détresse d’être
repérées. Par ailleurs, la compréhension de
l’activité solaire, et celle des effets orbitaux de
la Terre sont cruciales pour prédire les
changements climatiques à long terme. De
même, des progrès dans l’observation et la
compréhension du soleil devraient conduire à
prédire les orages solaires et à prévenir leurs
effets sur les satellites, et sur les astronautes en
mission dans l’espace.
Autres mondes
L’astronomie a aussi une immense dimension
culturelle. Elle traite de questions
fondamentales pour l’humanité, telle que
l’origine de l’univers, du temps et de l’espace,
celle de notre galaxie et des étoiles qui la
forment, celle de notre système solaire, de
notre planète et même de la vie. Depuis une
dizaine d’année, en effet, les astronomes ont
entrepris la recherche d’autres mondes au-delà
de notre système solaire, d’autres systèmes
planétaires autour de soleils distants. Il en
résulte une coopération intense entres
astronomes, chimistes et biologistes pour tenter
de comprendre les conditions dans lesquelles la
vie pourrait s’être développée ailleurs et
comment cette vie extrasolaire pourrait être
détectée.
Astronomie et technologie sont étroitement
liées. En effet la nécessité d’accroître toujours la
qualité des mesures, en terme de sensibilité et
de précision, a souvent poussé au
développement de nouvelles technologies avec
un impact sociétal fort. C’est ainsi que les
télescopes optiques et infrarouges au sol ont
des tailles de plus en plus grandes et peuvent
maintenant être installés à des altitudes
extrêmes. Si les télescopes radio, utilisés depuis
le milieu de siècle dernier, ont ouvert une
nouvelle fenêtre sur l’univers, la possibilité
d’utiliser les satellites a permis de couvrir la
totalité du spectre électromagnétique.
Big Bang
L’origine de l’univers est donc la question
essentielle que voudrait résoudre
l’astrophysique. La description des premiers
instants est toujours impossible faute de
théorie. Les cosmologistes utilisent un modèle
dit standard (celui du Big Bang) qui retrace
convenablement l’histoire de l’univers après sa
première seconde, en utilisant la relativité
générale. Avec cependant des lacunes
importantes concernant l’origine de la matière
et de l’énergie noire. En effet toutes les
structures de l’univers organisées par la gravité,
galaxies, amas de galaxies…, sont dominées
par une matière invisible. En outre l’expansion
de l’univers s’accélère avec le temps. Une forme
d’énergie inconnue, dite noire est nécessaire à
cette expansion. Observations et théories sont
confrontées à ce problème, posé depuis une
dizaine d’années, qui révolutionne
l’astrophysique et la physique.
C’est l’astrophysique qui décrit tant le cycle de
la matière dans l’univers que la formation des
étoiles et des planètes. En effet, les réactions
nucléaires à l’intérieur des étoiles sont à
l’origine de l’évolution de la matière dite
‘visible’ de l’univers, permettant la création de
métaux en partant des éléments légers initiaux.
Les éléments les plus lourds sont générés au
moment de l'explosion cataclysmique d'étoiles
massives. L’explosion survient quand l’étoile a
épuisé tout son combustible nucléaire,
provoquant ainsi l'effondrement du coeur et
l’expulsion d'une quantité d'énergie
considérable qui souffle les couches externes de
L’Astrophysique… de l’origine
de l’univers à l’origine de la vie
C’est un sentiment profondément humain que la curiosité pour notre
univers. C’est elle qui conduit à son étude et à son exploration.
dOSSIER
ASTROPHYSIQUE
>>> Sylvie ROQUES, directeur de recherche au
CNRS et directrice du Laboratoire
d’Astrophysique de Toulouse Tarbes
(LATT, unité mixte UPS/CNRS).
>>>
>>> Jean-André SAUVAUD, directeur de recherche
CNRS et directeur du Centre d’Etudes
Spatiales du rayonnement
(CESR, unité mixte UPS/CNRS).

l'étoile, pour ne laisser qu'une étoile à neutron
ou un trou noir. C’est cependant dans le milieu
interstellaire et dans les disques
circumstellaires que se forment les molécules
complexes nécessaires à la vie. Dans ce milieu
interstellaire, immense réacteur chimique, des
molécules organiques se forment au voisinage
des protoétoiles et une branche de
l’astrophysique traite avec des chimistes du
cycle de la matière dans les étoiles et le milieu
interstellaire.
Coopérations internationales
Cet éclairage très partiel, donne une idée de la
complexité de la tâche des astrophysiciens dont
les disciplines couvrent des champs de
connaissance particulièrement vastes et traitent
de sujets allant de l’origine de l’univers, la
formation des étoiles et des planètes jusqu’au
cycle de la matière. Ces disciplines ont besoin
d’une forte structuration et doivent s’appuyer
sur d’intenses coopérations internationales. Au
niveau européen l’astrophysique est structurée
par l’ESO (European Southern Observatory) et
par l’ESA (European Space Agency). Au niveau
français, c’est l’INSU (Institut National des
Sciences de l’Univers) qui regroupe et fédère
l’action des laboratoires, avec pour l’espace
le support du CNES (Centre National d’Etudes
Spatiales). A Toulouse, les recherches en
astrophysique se font dans deux laboratoire,
le CESR (Centre d’étude spatiale des
rayonnements) et le LATT (Laboratoire
d’astrophysique de Toulouse-Tarbes),
tous deux unités mixtes du CNRS et de l’UPS.
Contacts : [e-mail] et
[e-mail]
dOSSIER
Astrophysique
page 5
>>>
Les filières de formation dans le domaine
de l’astrophysique
L’Université Paul Sabatier propose à des étudiants issus des licences de
physique une formation de niveau master conduisant à une spécialité
recherche «Astrophysique, sciences de l'espace et planétologie» et à
une spécialité professionnelle « Sciences et techniques spatiales».
La poursuite en thèse s’effectue dans le cadre de l’Ecole doctorale
Sciences de l’univers, de l’environnement et de l’espace (SDUEE,
cohabilitée avec SupAéro) dans un des laboratoires d’astrophysique.
>>> Interaction entre deux galaxies, vue par le télescope
spatial Hubble (copyright NASA, ESA).