2.1 bilan social - Observatoire de Paris

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LABORATOIRE D’ÉTUDE DU
RAYONNEMENT ET DE LA
MATIERE EN ASTROPHYSIQUE
UMR 8112
RAPPORT D'ACTIVITÉ
2002-2004

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SOMMAIRE
1 INTRODUCTION _________________________________________________________________ 5
2 BILAN SOCIAL ET BUDGETAIRE ___________________________________________________ 9
2.1 Bilan social 11
2.2 Bilan budgétaire 19
3 PHYSIQUE ET CHIMIE DES ATOMES ET DES MOLECULES ____________________________ 23
3.1 Atomes et molécules en Astrophysique 25
3.2 Réactivité chimique hétérogène 43
4 ÉTOILES, MILIEU INTERSTELLAIRE ET GALAXIES __________________________________ 55
4.1 Étoiles et environnement circumstellaire 57
4.2 Milieu Interstellaire 71
4.3 Formation et évolution des galaxies, cosmologie observationnelle 91
5 UNIVERS PRIMORDIAL ET GRAVITATION_________________________________________ 107
5.1 Gravitation et Relativité 109
5.2 Physique de l'univers primordial 117
6 RADIOMETRIE HYPERFREQUENCE_______________________________________________ 123
6.1 Télédétection des atmosphères et surfaces planétaires 128
6.2 Instrumentation Hyperfréquence au « GEMO » 131
6.3 Principaux contrats et programmes 144
7 LOGICIELS POUR L'INSTRUMENTATION __________________________________________ 147
7.1 Introduction 149
7.2 Alma 150
7.3 Participation au segment sol de Herschel-HIFI 151
8 LE LERMA ET L'ENSEIGNEMENT _________________________________________________ 155
8.1 Introduction 156
8.2 Les activités d'enseignement du LERMA 156
8.3 Perspectives 159
8.4 Remarques générales : évolution du métier d'enseignan-chercheur 161
9 LISTE DE PUBLICATIONS_______________________________________________________ 165
9.1 Liste de publications 167

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1 INTRODUCTION
Le Laboratoire d’Étude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique est né le
premier janvier 2002 de la réunion de deux départements de l'Observatoire de Paris : le
DAMAp ("Département Atomes et Molécules en Astrophysique") et le DEMIRM
("Département d'Études de la matière interstellaire en infrarouge et millimétrique). Le
LERMA, comme son intitulé l’indique, étudie la physique en astrophysique et pour
l’astrophysique. Son champ d'études va de l’univers primordial aux objets les plus proches.
Cependant, le milieu interstellaire, son interaction avec les étoiles, son évolution physique et
chimique, les mécanismes de formation des étoiles, l’évolution des galaxies, sont au centre de
ses intérêts astrophysiques. Il s’agit d’objets complexes dont même les caractéristiques
majeures échappent fréquemment aux approches trop linéaires ou trop partielles. La nature
pluridisciplinaire du LERMA est une réponse à leur complexité. Leur étude implique une
diversité importante de méthodologies et de savoirs, de moyens instrumentaux et théoriques à
utiliser, de liens à tisser avec des disciplines de la physique. Cela peut également s'appliquer à
tous les objets de recherche du LERMA qui rassemble des équipes d’excellence dans ces
domaines. La physique et la chimie des atomes et molécules, l’instrumentation
hyperfréquence, la modélisation numérique sophistiquée des objets complexes, l’étude de la
physique fondamentale et des grandes structures sont autant de champs qui se développent au
LERMA avec leur logique propre, mais rassemblés par les objectifs communs et guidés dans
leur développement par les projets structurants du laboratoire. Chaque groupe se doit d'être au
meilleur niveau international dans son domaine tout en contribuant aux projets communs.
C’est sur cette base que notre laboratoire vit sa pluridisciplinarité dans un esprit
d'enrichissement mutuel. Le lecteur de ce rapport d’activité jugera du succès avec lequel
chaque équipe aura tenu ce pari ambitieux et des atouts du laboratoire pour continuer à suivre
cette stratégie.
Deux projets scientifiques majeurs, le grand interféromètre millimétrique ALMA et
l’observatoire submillimétrique spatial Herschel, jouent un rôle structurant dans l’organisation
des forces du laboratoire. Ils ont orienté les activités de chacune des équipes. Ils ont aussi
servi à déterminer les priorités dans le redéploiement du potentiel technique qui a touché en
moins de trois ans 30% ses ingénieurs, techniciens et administratifs. Le bilan social et
financier placé en première partie de ce rapport aidera le lecteur à se faire une idée des
importants changements que nous avons connus dernièrement sur ce plan. ALMA et
Herschel, sans oublier Planck, ODIN et d'autres projets spatiaux auxquels nous contribuons,
sont des projets majeurs de l’astrophysique mondiale. Le caractère international de notre