Vague A : Campagne d`évaluation 2014 - 2015 Unité de

Section des unités de recherche
Vague A : Campagne d’évaluation 2014 - 2015
Unité de recherche
Institut de Recherche en
Astrophysique et Planétologie
IRAP
Dossier d’évaluation
Nom de l’unité : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie
Acronyme : IRAP
Nom du directeur pour le contrat en cours : Martin GIARD
Type de demande :
Renouvellement à l’identique OUI Restructuration □ Création ex nihilo □
Choix de l’évaluation interdisciplinaire1 de l’unité de recherche :
Oui □ Non □
1 L'évaluation interdisciplinaire concerne les unités de recherche dont les activités relèvent au minimum de deux disciplines
appartenant à des domaines scientifiques différents (SHS, ST, SVE).
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Janvier 2014

Section des unités de recherche
TABLE DES MATIERES
1 PRESENTATION DE L’UNITE 5
1.1 HISTORIQUE ET LOCALISATION 5
1.2 CHAMPS SCIENTIFIQUES DE L’IRAP 5
1.3 POLITIQUE SCIENTIFIQUE 6
1.4 STRATEGIE « RECHERCHE » 7
1.4.1 INSTRUMENTATION - OBSERVATIONS 7
1.4.2 EXPERIENCES DE LABORATOIRE 10
1.4.3 MODELISATION CALCUL NUMERIQUE 10
1.5 STRATEGIE SERVICES D’OBSERVATION 11
1.6 STRATEGIE ENSEIGNEMENTS 11
1.7 STRATEGIE ET BILAN DES RECRUTEMENT CHERCHEURS ET ENSEIGNANTS CHERCHEURS 12
1.8 PROFIL D’ACTIVITES 13
1.9 ORGANISATION ET VIE DE L’UNITE 14
1.9.1 EVOLUTION DES EFFECTIFS 14
1.9.2 EVOLUTION DES MOYENS FINANCIERS 15
1.9.3 ORGANISATION 16
1.9.4 VIE DE L’IRAP, ANIMATION, COMMUNICATION 17
1.10 FAITS MARQUANTS 21
2 REALISATIONS 24
2.1 GROUPE PSE : PHYSIQUE DU SOLEIL ET DES ETOILES, 27
2.1.1 INTRODUCTION ET FAITS MARQUANTS 27
2.1.2 ASTEROSISMOLOGIE ET MODELES STELLAIRES DE NOUVELLE GENERATION 29
2.1.3 MAGNETISME SOLAIRE ET STELLAIRE 30
2.1.4 PROCESSUS FONDAMENTAUX EN DYNAMIQUE DES FLUIDES ASTROPHYSIQUES ET TRANSFERT RADIATIF
32
2.1.5 EXOPLANETES 33
2.1.6 PROJETS INSTRUMENTAUX 34
2.1.7 PROJETS NUMERIQUES 35
2.1.8 RAYONNEMENT ET ATTRACTIVITE ACADEMIQUES 35
2.1.9 DIFFUSION DE LA CULTURE SCIENTIFIQUE 36
2.1.10 ORGANISATION ET VIE DU GROUPE 37
2.2 GROUPE GPPS : GEOPHYSIQUE PLANETAIRE ET PLASMAS SPATIAUX, 40
2.2.1 GENERALITES ET PHYSIONOMIE DU GROUPE. 40
2.2.2 ORGANISATION DU GROUPE. 41
2.2.3 FAITS MARQUANTS ET POINTS FORTS. 41
2.2.4 STRUCTURES ET DYNAMIQUES INTERNES 42
2.2.5 SURFACES PLANETAIRES 46
2.2.6 ENVIRONNEMENTS IONISES, PLASMA SPATIAUX 50
2.2.7 REALISATIONS ET DEVELOPPEMENTS INSTRUMENTAUX 56
2.2.8 TRANSFERTS AUPRES DU MONDE SOCIO-ECONOMIQUE 59
2.3 GROUPE MICMAC : MILIEU INTERSTELLAIRE, CYCLE DE LA MATIERE, ASTRO-CHIMIE, 62
2.3.1 INTRODUCTION 62
2.3.2 LE MILIEU INTERSTELLAIRE DANS NOTRE GALAXIE ET LES GALAXIES PROCHES : 63
2.3.3 LE CYCLE DES PETITES POUSSIERES CARBONEES ET SON IMPACT SUR LES REGIONS DE FORMATION
STELLAIRE 64
2.3.4 NOS ORIGINES : FORMATION STELLAIRE ET COMPLEXITE MOLECULAIRE. 66
2.3.5 DEVELOPPEMENTS INSTRUMENTAUX 67
2.3.6 SIMULATIONS NUMERIQUES 68
2.3.7 ASTROPHYSIQUE DE LABORATOIRE 68
2.3.8 RAYONNEMENT ET ATTRACTIVITE ACADEMIQUES 69
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2.4 GROUPE GAHEC : GALAXIES, ASTROPHYSIQUE DES HAUTES ENERGIES, COSMOLOGIE 72
2.4.1 INTRODUCTION 72
2.4.2 COSMOLOGIE ET PHYSIQUE FONDAMENTALE 73
2.4.3 GALAXIES ET GRANDES STRUCTURES (GLASS) 74
2.4.4 L'ASTROPHYSIQUE DES OBJETS COMPACTS (APOC) 76
2.4.5 ACCELERATION DES PARTICULES ET PHENOMENES EXPLOSIFS (APPEX) 78
2.4.6 LE LABEX OCEVU 81
2.4.7 R&D POUR L'INSTRUMENTATION 82
2.4.8 CODES ET BASES DE DONNEES 82
2.4.9 RAYONNEMENT ET ATTRACTIVITE ACADEMIQUE 83
2.4.10 DIFFUSION DE LA CULTURE SCIENTIFIQUE 84
2.4.11 ORGANISATION ET VIE DU GROUPE 84
2.5 GROUPE SISU : SIGNAL IMAGE POUR LES SCIENCES DE L’UNIVERS 88
2.5.1 INTRODUCTION 88
2.5.2 PROBLEMES INVERSES, DECONVOLUTION ET RECONSTRUCTION D'IMAGES 88
2.5.3 SEPARATION AVEUGLE DE SOURCES 89
2.5.4 ANALYSE SPECTRALE ET RECHERCHE DE PERIODICITE 90
2.5.5 INSTRUMENTATION 90
2.6 ACTIONS PLURIDISCIPLINAIRES 92
2.6.1 PHYSIQUE FONDAMENTALE, ASTROPARTICULES ET COSMOLOGIE 92
2.6.2 PLASMAS ASTROPHYSIQUES, 93
3 IMPLICATION DE L’UNITE DANS LA FORMATION PAR LA RECHERCHE 95
4 STRATEGIE ET PERSPECTIVES SCIENTIFIQUES, 99
4.1 STRATEGIE GENERALE 99
4.1.1 OBJECTIFS SCIENTIFIQUES 99
4.1.2 MOYENS 102
4.1.3 ORGANISATION 104
4.2 PSE : PHYSIQUE DU SOLEIL ET DES ETOILES (GROUPE INCHANGE) 106
4.2.1 ASTEROSISMOLOGIE ET MODELE STELLAIRES DE NOUVELLE GENERATION 106
4.2.2 MAGNETISME SOLAIRE ET STELLAIRE 107
4.2.3 PROCESSUS FONDAMENTAUX EN DYNAMIQUE DES FLUIDES ASTROPHYSIQUES ET TRANSFERT RADIATIF
108
4.2.4 EXOPLANETES 109
4.3 PEPS : PLANETES, ENVIRONNEMENTS ET PLASMAS SPATIAUX (NOUVEAU GROUPE ISSU DU GPPS)
110
4.3.1 INTRODUCTION 110
4.3.2 SOLEIL ET HELIOSPHERE 110
4.3.3 COUPLAGES MAGNETOSPHERE-IONOSPHERE-ATMOSPHERE TERRESTRE 111
4.3.4 ETUDES MULTI-SATELLITAIRES DE LA MAGNETOSPHERE TERRESTRE 112
4.3.5 FONCTIONNEMENT DES MAGNETOSPHERES PLANETAIRES 112
4.3.6 SURFACES PLANETAIRES 113
4.3.7 PROJETS, MOYENS D’OBSERVATION, OUTILS ET MODELISATION 114
4.4 DIP : DYNAMIQUE DES INTERIEURS PLANETAIRES (NOUVEAU GROUPE ISSU DU GPPS) 116
4.4.1 ETUDE EXPERIMENTALE DES PROPRIETES PHYSIQUES DES MATERIAUX TERRESTRES ET PLANETAIRES A
HAUTE PRESSION, HAUTE TEMPERATURE 116
4.4.2 DYNAMIQUE INTERNE DES PLANETES 116
4.4.3 FORMATION ET DIFFERENCIATION DES PLANETES ET CORPS TELLURIQUES 117
4.4.4 SISMOLOGIE 117
4.5 MICMAC : MILIEU INTERSTELLAIRE, CYCLE DE LA MATIERE, ASTRO-CHIMIE (GROUPE INCHANGE)
119
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4.6 GAHEC : GALAXIES, ASTROPHYSIQUE DES HAUTES ENERGIES, COSMOLOGIE (GROUPE INCHANGE)
122
4.6.1 OBJETS COMPACTS ET PHYSIQUE DE L'EXTREME : 122
4.6.2 FORMATION DES GALAXIES ET DES GRANDES STRUCTURES : 123
4.6.3 SURSAUTS GAMMA ET ASTROPHYSIQUE MULTI-MESSAGER : 124
4.6.4 QUESTIONS SUR LES FONDATIONS DU MODELE STANDARD EN COSMOLOGIE 125
4.7 SISU : SIGNAL IMAGE POUR LES SCIENCES DE L’UNIVERS (GROUPE INCHANGE) 127
5 ANNEXES DEMANDEES PAR LE HCERES 129
ANNEXE_1_Fiches_synthetiques.zip (archive compressée)
ANNEXE_1_Fiches_synthetiques.pdf (un seul fichier pdf)
Annexe 2 : Lettre de mission contractuelle (sans objet)
ANNEXE_3_Plateformes_et_Equipements.pdf
ANNEXE_4_Organigrammes.pdf
ANNEXE_5_ReglementInterieur_IRAP.pdf
ANNEXE_6_Publications.zip (archive compressée)
ANNEXE_6_Publications.pdf (un seul fichier pdf)
ANNEXE_7_Liste_des_contrats_IRAP2011-2014.pdf
ANNEXE_8_DocUniquedEvaluationdesRisques.pdf
ANNEXE_9_donnees_du_contrat_en_cours.xlsx
ANNEXE_9_donnees_du_prochain_contrat_IRAP.xls
ANNEXE_9_Listes_signes_IRAP.pdf
6 ANNEXES PROPOSEES PAR L’IRAP 129
ANNEXE_A_bilan_departs_arrivees_permanents.pdf
ANNEXE_B_RH_Techniques_et_GroupesMetiers.pdf
ANNEXE_C_FichesProjets.zip (archive compressée)
ANNEXE_C_FichesProjets.pdf (un seul fichier pdf)
ANNEXE_D_Ressources_financieres_et_depenses.pdf
ANNEXE_E_Services_dObservation.pdf (un seul fichier pdf)
ANNEXE_E2_Fiches_Services_dObservation.zip (archive compressée)
ANNEXE_F_CST_R&D_15avril2014.pdf
ANNEXE_G_Actions_Pluridiscipinaires.pdf
ANNEXE_H_SeminaireIRAP_31mars1eravril2014.pdf
ANNEXE_I_Manuel_Qualite_IRAP.pdf
ANNEXE_J_complements_MICMAC.pdf
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1 Présentation de l’Unité
1.1 Historique et localisation
L’IRAP, UMR 5277 de l’Université Paul Sabatier (UPS) et du CNRS est né au 1er janvier 2011
du rassemblement des équipes scientifiques et techniques du Laboratoire d’Astrophysique de Toulouse
et Tarbes (LATT), du Centre d’Etude Spatiale des Rayonnements (CESR), des équipes de
géophysique et de sismologie du laboratoire de Dynamique Terrestre et Planétaire (DTP) et de
quelques chercheurs et enseignants chercheurs du LMTG. L’IRAP est hébergé dans les locaux de
l’Université Paul Sabatier sur le campus de Rangueil à Toulouse dans deux bâtiments (Avenue Roche
et Avenue Belin) et Avenue d’Azereix à Tarbes. L’IRAP comprend environ 280 personnels : 120
chercheurs et enseignants chercheurs, 70 ingénieurs et techniciens permanents, 35 CDD ingénieurs et
techniciens, 20 post-doctorants et 40 doctorants.
L’IRAP rassemble ainsi à l’Observatoire Midi Pyrénées (OMP, composante de l’UPS)
l’ensemble des forces scientifiques académiques en Midi Pyrénées dans le domaine de l’astrophysique
et de la planétologie. C’est la plus grande unité de recherche de ce secteur disciplinaire en France. Les
motivations pour créer l’IRAP reposaient principalement sur la nécessité de mélanger les différentes
pratiques méthodologiques (marquées par l’instrumentation sol au LATT, l’instrumentation spatiale au
CESR, l’analyse de terrain et l’expérimentation en laboratoire au DTP) afin d’aborder les grandes
questions que nous pose l’observation de l’Univers et de ses objets à partir de toute la panoplie des
outils disponibles aujourd’hui. Il s’agissait aussi d’atteindre une masse critique plus grande afin de
pouvoir prétendre à un meilleur leadership dans les projets futurs, ainsi qu’à une meilleure visibilité et
une meilleure attractivité vis à vis de la compétition nationale et internationale. Très fortement
impliqué dans les enseignements de l’UPS, l’IRAP a hérité de relations privilégiées en recherche et en
enseignement avec les écoles et formations d’ingénieur de Toulouse (ISAE, INSA, INP et CNAM) et
de Tarbes (ENIT). Celles ci se renforcent aujourd’hui dans le cadre de la toute nouvelle COMmunauté
d’Universités et d’Etablissements en Midi Pyrénées (COMUE) qui rassemble 3 Universités et 11
Ecoles d’ingénieurs.
1.2 Champs scientifiques de l’IRAP
Les champs scientifiques de l’IRAP se déploient dans les thématiques astrophysique,
planétologie et géophysique, et pour ce qui concerne les méthodologies à travers la modélisation,
l’instrumentation, l’observation astronomique, la sismologie, le traitement du signal et de l’image et
les expériences de laboratoire. A ce titre l’IRAP est rattaché à titre principal à la direction adjointe
Astronomie – Astrophysique de l’Institut National des Sciences de l’Univers (INSU) du CNRS, mais
il bénéficie aussi d’un lien fort avec la direction adjointe Terre Solide de l’INSU, et d’un rattachement
secondaire à l’Institut des Sciences de l’Ingénierie et des Systèmes (INSIS). Les objectifs finalisés
couvrent la recherche de réponses aux grandes questions qui se posent sur l’Univers et les objets qui le
constituent, depuis l’intérieur des corps solides et planétaires (Terre comprise) jusqu’au Big-Bang et
les origines de l’Univers. Ces champs thématiques sont abordés par la confrontation de l’observation
et de la modélisation, cette dernière pouvant s’appuyer sur une caractérisation au laboratoire des
processus physiques (surfaces et intérieurs planétaires, milieu interstellaire).
Outre ces objectifs de recherche fondamentale en astrophysique et planétologie partagés par
l’ensemble de nos chercheurs et enseignants chercheurs (sections 7, 17 et 18 du CNRS, sections 34, 35,
61 et 63 du Conseil National des Universités, CNU), la cohésion de l’IRAP est aussi très largement
assurée par un corps d’ingénieurs et de techniciens permanents hautement qualifiés tournés vers
l’innovation instrumentale pour les observatoires au sol et dans l’espace, ainsi que pour les missions
d’exploration du système solaire et de ses planètes. Ils s’appuient sur des moyens techniques adaptés à
la construction, aux tests et étalonnage de ces instruments (salles propres, cuves de tests et étalonnage
sous vide et en conditions thermiques extrêmes, hall d’intégration des nacelles ballon, etc.). Plusieurs
filières instrumentales font la renommée de nos équipes : i) les systèmes optiques pour les
observatoires sol avec un leadership dans la construction de spectro-polarimètres optiques et
infrarouges, ii) les analyseurs spatiaux de particules chargées ou neutres, iii) les plans de détection
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