I. Politique scientifique du Programme

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Programme National de Planétologie
Appel d’offres 2011
Dates limites :
Entrée dans Labintel (rubrique « dotation sur projet ») : 17 septembre 2010
Envoi de la demande complète (formulaire en ligne à remplir accompagné du dossier scientifique - 30
septembre 2010
aucune demande n’est à envoyer par mail) :
Merci de lire les notes importantes dans la Section V sur les règles de financement
I. Politique scientifique du Programme
Le Programme National de Planétologie, placé sous la responsabilité conjointe des divisions Astronomie-
Astrophysique et Sciences de la Terre de l’INSU, est animé par François Robert (MNHN, Paris), président, et
Bruno Bézard (LESIA, Observatoire de Paris-Meudon), directeur, pour la période 2007-2010. Deux aspects
structurants importants pour notre communauté doivent être pris en compte : l’existence de grands axes
implicites dans la recherche en planétologie actuellement, et le rôle très important de soutien aux missions
spatiales confié par le CNES au PNP. Lors de son conseil scientifique du 3 avril 2009 (http://umet.univ-
lille1.fr/pnp/CR_Avril09.pdf), le Comité Scientifique (CS) a décidé un élargissement et une réorganisation du
PNP, suite à la restructuration de la communauté des Sciences de la Terre. Le PNP accueille ainsi désormais la
communauté travaillant sur l’intérieur de la Terre (ex-programme SEDIT). Il a été décidé de restructurer le PNP
autour de cinq grands thèmes : les systèmes extrasolaires, l’origine du système solaire, l’intérieur de la Terre et
des planètes, les surfaces et enveloppes planétaires, et enfin l’environnement primitif des planètes. Le CS du
PNP souhaite favoriser le développement et la structuration de la communauté planétologique autour de ces cinq
thèmes fédérateurs. En outre, il pourra considérer, via un thème « blanc », des propositions d’intérêt scientifique
particulièrement important ne rentrant pas dans le cadre de ces grands thèmes.
Le Programme sera financé, comme les années précédentes, par des contributions du CNES et de l’INSU
(divisions AA et ST). De plus, le CNES met en place cette année encore une ligne de crédit supplémentaire pour
financer les demandes liées à l’exploitation des données Herschel temps ouvert.
II. Orientations scientifiques et responsabilités du PNP
Le Programme National de Planétologie a pour vocation de soutenir l’ensemble des activités de recherche
relevant de la planétologie en France, depuis l’étude des planètes telluriques, la terre y compris jusqu’à l’étude et
à la détection des planètes et des systèmes planétaires extrasolaires. Les cinq thèmes fédérateurs du PNP, qui
sont issus du travail récent de réflexion mené par le PNP en 2009 et sont en adéquation avec la politique
d’exploration spatiale de notre pays, sont :
- Systèmes extrasolaires
- Origine du système solaire
- Intérieur de la Terre et des planètes
- Surfaces et enveloppes planétaires
- Environnements primitifs des planètes
Cette configuration du programme autour d’un petit nombre de thèmes forts se traduira par l’attribution de
financements spécifiques à des sujets jugés prioritaires et/ou en émergence dans le cadre de ces thèmes, et autour
desquels il apparaîtra important de coordonner les travaux de plusieurs équipes aux compétences
complémentaires. Des sujets particulièrement intéressants bien que ne relevant pas directement de ces trois
thèmes seront évalués dans un thème « blanc».
Le Comité Scientifique poursuivra naturellement le nécessaire soutien aux missions spatiales achevées depuis
plus de 2 ans (dont l’analyse des données se poursuit), en cours (Cassini/Huygens, Mars Express, Rosetta, Venus
Express, Corot) et en préparation (Bepi-Colombo, ExoMars).

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Le PNP a d’autre part en charge la sélection et le financement partiel (à travers la formule des tickets
modérateurs) des programmes d’observation sur les télescopes nationaux du Pic-du-Midi (TBL) et de l’OHP
(T193). Les demandes de temps sur ces télescopes font l’objet d’une procédure spécifique gérée par l’INSU
(disponible sur le serveur web de l’INSU http://www.insu.cnrs.fr, rubrique appel d’offres). Celles relevant de la
planétologie (y compris la recherche et l’étude des planètes et systèmes planétaires extrasolaires) sont examinées
par un sous-groupe du Comité Scientifique qui classe les demandes par ordre de mérite et rapporte devant le CS.
Il participe également à la réflexion de prospective engagée sur les projets d’équipement des grands télescopes et
sur les besoins en temps d’observation de notre communauté.
Enfin, le CS entend jouer un rôle d’animation de notre communauté en mettant en place et en finançant des
ateliers s’inscrivant dans chacun des thèmes fédérateurs.
III. Structure de l’appel d’offres et procédure d’examen des propositions.
Le PNP sollicite deux types de réponses au présent appel d’offres :
1. Des réponses s’inscrivant dans le cadre des thèmes fédérateurs établis par le Comité Scientifique. Ces
réponses doivent bien sur correspondre à la définition de ces thèmes, et peuvent comprendre, en soutien au
projet scientifique, des demandes de financement en fonctionnement et/ou en équipement. Les propositions
seront ensuite évaluées à l’intérieur de comités de thèmes, sous-ensembles du CS. L’arbitrage final entre
thèmes sera effectué par le CS réuni au complet.
2. Des réponses s’inscrivant plus largement dans les thématiques du PNP sans correspondre à un des trois
thèmes prioritaires («thème blanc»). Ces réponses peuvent comprendre des demandes d’équipement et/ou de
fonctionnement. Elles seront traitées, évaluées et financées directement par le Comité Scientifique.
Lors de sa réunion annuelle d’établissement du budget, le CS du PNP examinera donc de façon compétitive :
- les propositions des comités de thèmes incluant les projets scientifiques retenus dans chaque thème
fédérateur ;
- les projets proposés en «thème blanc», qui seront présentés et évalués directement par les rapporteurs du
CS ;
- les demandes de temps d’observation sur les télescopes nationaux, qui seront présentées et classées par ordre
de mérite scientifique, par le président du sous-groupe du CS chargé de ce domaine d’activité
Le Comité Scientifique arbitrera entre ces différentes demandes sur la base de ses critères d’évaluation et de
sélection (cf V) et proposera à l’INSU et au CNES la répartition budgétaire résultant de cet arbitrage.
IV. Présentation des cinq thèmes fédérateurs
Thème 1 : Systèmes extrasolaires
Coordinateur : H. Beust
Le premier thème est destiné à mieux caractériser les systèmes planétaires extrasolaires dans toute leur diversité
et à comprendre leur évolution et leur lien avec le système solaire.
 Détection de planètes extrasolaires : Les techniques de recherche d’exoplanètes sont variées (vélocimétrie,
transits, détection directe, astrométrie, microlentilles). Les systèmes découverts aujourd’hui sont également
très divers, et l’exploration de cette diversité est un thème majeur. Cela concerne en particulier la recherche
d’exoplanètes autour d’étoiles de différents types, dans des systèmes multiples, ou encore la recherche de
planètes telluriques, éventuellement situées dans la zone habitable de leur étoile.
 Caractérisation des planètes extrasolaires : Les exoplanètes identifiées par transit ou détectées directement
peuvent être étudiées physiquement. Ce domaine d’étude est en progression rapide aujourd’hui. On peut
ainsi contraindre par spectroscopie la composition chimique de leur atmosphère, leur structure interne ou
encore leur champ magnétique.
 Étude des systèmes planétaires jeunes : La formation des systèmes planétaires est un sujet majeur du PNP.
Aujourd’hui il est essentiel d’étudier et de caractériser les jeunes systèmes extrasolaires. Cela concerne les
disques circumstellaires en général, et en particulier les disques de débris qui présentent tous des structures
non-axisymétriques semblant indiquer un confinement dynamique par des planètes.
 Études théoriques : La diversité des systèmes découverts aujourd’hui nécessite un effort de modélisation
accru pour en comprendre l’origine. Il faut modéliser la formation des planètes elles-mêmes, mais aussi
l’évolution dynamique ultérieure en fonction de l’environnement. Ces études doivent aussi replacer dans ce
contexte le système solaire et ce que nous savons de sa formation.

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Thème 2 : Origine du système solaire
Coordinateur : A. Morbidelli
Ce thème est destiné à mieux comprendre comment, à partir d'une nébuleuse primitive, les planétésimaux ont pu
se former et évoluer vers des corps planétaires, en aboutissant au système solaire tel que nous le connaissons,
avec ses planètes et ses populations de petits corps.
 Ce thème s'intéresse spécifiquement à la composition de nébuleuse protosolaire, incluant les héritages
nucléosynthétiques, aux processus précoces (irradiation, condensation), ainsi qu'à la dimension
chronologique de ces processus telle qu'elle peut être abordée par les radioactivités éteintes ou non.
 Le système solaire est encore mal connu et il est important de poursuivre les efforts d'inventaire pour les
corps mal caractérisés (par exemple, Troyens) notamment dans le système solaire lointain. L'observation et
la caractérisation physique, chimique et si possible minéralogique de corps peu évolués (comètes, objets
trans-neptuniens, etc.) va apporter des informations uniques et indispensables à notre connaissance du
système solaireet de sa formation.
 La modélisation numérique de la formation des planètes, de leurs antécédents, de leur dynamique lors de la
formation et des conséquences de celles-ci sur la structure orbitale des populations des petits corps constitue
un aspect essentiel de ce thème. Un rapprochement avec la communauté cosmochimique est fortement
encouragé afin de pouvoir utiliser des traceurs cosmochimiques (par exemple, rapports isotopiques) et les
contraintes chronologiques comme paramètres de calage des modèles.
Thème 3 : Structure, Évolution et Dynamique Interne de la Terre, des Planètes et des Satellites (SEDI-
TPS)
Coordinateur : G. Hulot
Ce thème concerne l’étude de la formation, de la structure, de l’évolution et de la dynamique interne des planètes
telluriques et de la Terre en particulier, depuis leur formation jusqu’à nos jours. L’étude des conséquences de
cette dynamique interne sur la surface des planètes est également concernée. Les études transdisciplinaires et/ou
comparatives sont particulièrement encouragées. Sont entre autres concernées, les études portant sur :
 La structure et la composition de l’intérieur de la Terre et des planètes telluriques depuis leur formation
jusqu’à nos jours, et notamment l’identification des divers diagrammes et transitions de phase
pertinents.
 Les propriétés physiques et de transport (rhéologie, élasticité, conductivité thermique et électrique, …) que
l’on peut en déduire ou directement observer.
 Les différents phénomènes qui ont pu se produire dans le passé, ainsi que ceux qui sont encore actifs
(différenciation et convection primitive, déclenchement et fonctionnement de la tectonique des plaques
sur Terre, nature de la convection dans les autres planètes telluriques, rôles des panaches et de la
stratification, …).
 L’histoire thermique de la Terre et des planètes telluriques, notamment en relation avec l’évolution des
régimes convectifs.
 La nature et l’origine de la structure de la graine terrestre.
 L’origine, la nature et l’évolution des champs magnétiques terrestres et planétaires, notamment en relation
avec l’histoire thermique des planètes.
 Le rôle des phénomènes dynamiques rapides affectant les noyaux planétaires.
 La nature et le rôle des interactions graine-noyau-manteau, à toutes les échelles de temps, notamment dans le
contexte de l’étude de l’évolution des champs magnétiques.
 Le rôle des interactions lithosphère-asthénosphère, notamment dans le contexte de la convection mantellique.
 L’interprétation dynamique à l’échelle planétaire de l’ensemble des observables (tomographie, topographie,
anomalies du géoïde…).
Cet appel d’offres est destiné à financer d'une part des études originales (actions incitatives innovantes),
expériences et missions exploratoires, et d'autre part valoriser l'exploitation de données ou d'instruments (actions
de suivi), traitement original (valorisation) de données existantes, études théoriques.
Thème 4 : Surfaces et enveloppes planétaires
Coordinateur : F. Costard
Ce thème a pour objet la compréhension de l'évolution des corps planétaires après leur formation et de leur
structure présente :

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 Les couplages dynamique - chimie - magnétosphère - rayonnement et les problèmes d'échappement sont
centraux dans la compréhension des atmosphères de Titan, des planètes géantes et des planètes telluriques.
 L'interaction des plasmas solaire et magnétosphérique avec les hautes atmosphères, les ionosphères ou
les régolites est une autre priorité.
 Enfin, les avancées extraordinaires dans l'étude de la géomorphologie de Mars et de ses relations avec d'une
part la tectonique et d'autre part l'existence d'eau ne sont qu'à leur début. La poursuite de ces efforts grâce à
l'apport des prochaines données satellitaires de Mars d'une part, et de la modélisation numérique et analogique
d'autre part, est particulièrement encouragée.
Dans ce cadre, les projets visant à préparer et soutenir directement l'analyse et l'interprétation des données des
missions spatiales en cours et à venir (en priorité pour le présent appel d’offres : Cassini/Huygens, Mars Express
et Venus Express) sont fortement encouragés. Ces projets incluent notamment les analyses de laboratoire, les
observations sol coordonnées avec les observations spatiales, et l'analyse de données déjà existantes disponibles
pour la communauté internationale.
Les équipes non co-Is sur Cassini/Huygens, Mars Express ou Venus Express mais souhaitant travailler sur les
données une fois qu'elles seront dans le domaine public sont invitées à se préparer à leur analyse, et les
propositions allant dans ce sens sont vivement encouragées.
Thème 5 : Environnements primitifs des planètes
Coordinateur : J. Blichert-Toft
Explorer et comprendre l’environnement dans lequel l’activité biologique s’est développée sur la Terre, il y a
plus de 3,5 milliards d’années, est le premier enjeu de cette thématique récente, introduite au PNP en 2003.
Il est essentiel d'explorer les paramètres externes de l’environnement sur la Terre primitive : les flux de matière
extraterrestre au cours du temps, les apports extraterrestres en éléments volatils et en matière organique, la
protection des surfaces planétaires par les atmosphères et les magnétosphères, l’importance et les conséquences
du rayonnement ultraviolet à la surface de la Terre. Les conditions environnementales qui prévalaient sur la
Terre Primitive - essentiellement durant l’Hadéen et l'Archéen - et qui règnent peut-être encore aujourd’hui sur
d'autres corps planétaires dont tout naturellement la planète Mars, doivent être mieux comprises. La formation et
l'évolution précoce de l’atmosphère et des océans, les messages pétrologiques de l’Hadéen, les analyses
géochimiques et organiques des sédiments de l’Archéen, sont autant de directions que le PNP souhaite
encourager.
Comprendre l’évolution géochimique (éléments majeurs, isotopes stables et radiogéniques) de la Terre et des
planètes telluriques lors de différenciation interne croûte/manteau et les conséquences de cette différentiation sur
les compositions en profondeur. Quelle est la chronologie de la différentiation du noyau ? Quand et comment
s’est mise en place la première croûte océanique ? A-t-on des traces du bombardement extraterrestre dans les
roches profondes de la Terre ?
Ces problèmes pourront être abordés sous plusieurs angles : (1) des analyses géochimiques et minéralogiques
d’échantillons naturels, (2) des modélisations théoriques, (3) des expériences de laboratoire permettant d’étudier
les conditions initiales de la planète et, (4) des analogies avec les analyses des roches et des surfaces lunaire ou
martienne.
Cette thématique vise donc à reconstituer les conditions qui ont présidé à l'origine moléculaire de la Vie et à
l’établissement des structures internes de la Terre. On notera que les axes de recherche développés ici se
distinguent clairement de ceux de l'Exobiologie en se limitant à la Cosmochimie organique. Ils ne comprennent
pas les problèmes de la Vie dans les conditions extrêmes, de l’archéobiologie, de la biochimie moléculaire, des
synthèses organiques dans l'atmosphère primitive de la Terre, mais se focalisent plutôt sur la reconstitution
géologique de la planète “inaccessible”.
V. Critères d’évaluation et de sélection des propositions, rôle des formations
L’objectif du PNP est de soutenir le développement des recherches en planétologie en France. Les critères
d’évaluation et de sélection des propositions seront donc :
1) Leur qualité scientifique intrinsèque,
2) Leur adéquation aux thèmes prioritaires du PNP,
3) La pertinence et la précision de la justification des demandes budgétaires par rapport aux objectifs
scientifiques affichés (les demandes budgétaires imprécises ne seront pas considérées).

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En plus du soutien aux équipes déjà fortement actives en planétologie, une attention particulière sera portée au
démarrage de nouvelles opérations et aux projets regroupant plusieurs équipes de compétences complémentaires
autour d’objectifs communs, dans la mesure où ils seront susceptibles d’apporter des résultats nouveaux de
qualité à la planétologie française. Une certaine priorité sera également accordée d’une part, à l’exploitation
scientifique des moyens lourds et des télescopes nationaux, et d’autre part, au dépouillement ou à la valorisation
de données d’expériences spatiales achevées depuis plus de deux ans, que le CNES finance par le biais de sa
contribution au budget du PNP. À noter que le PNP ne finance pas les stages de master 2.
Les demandes proposées par des chercheurs qui ne sont pas de langue française pourront être rédigées en
anglais.
Il est rappelé que la part de co-financement du projet entre les différentes sources (actions sur projet, CSA,
ANR…) doit apparaître clairement. Enfin, le PNP examinera avec attention le bilan financier et scientifique
(résultats obtenus, publications) fourni par les proposants pour les demandes 2010.
Notes importantes :
Les demandes d'opération dont le budget global (sur plusieurs années) non consolidé excède la moitié du budget
annuel d'un Programme National (comme le PNP) doivent être adressées à la CSA pour les projets relevants de
la division Astronomie-Astrophysique. L'INSU ne notifiera aucune somme inférieure à 5 k€. Les demandeurs
sont donc fortement encouragés à se regrouper entre équipes complémentaires autour de projets communs.
Toute demande inférieure à 5 k€ sera jugée non recevable. Le PNP souhaite par contre pouvoir financer
quelques projets expérimentaux à hauteur de quelques dizaines de k€ par an.
Aucune demande ne pourra être comprimée de plus d’un facteur 2, conformément aux instructions de l'INSU en
2007. Cette règle sera strictement appliquée ; les demandes dont les montants apparaissent déraisonnables ou qui
sont artificiellement « gonflées » seront donc rejetées.
VI. Modalités de soumission
Les réponses à l'appel d'offres de l’INSU sont à soumettre au plus tard le 30 septembre 2010. Elles devront être
rédigées sur le formulaire informatisé mis en place à cet effet et disponible à l’adresse suivante :
http://appeldoffres2011.insu.cnrs.fr. Un dossier scientifique, téléchargeable sur ce même site est à joindre en
ligne au formulaire. Aucune demande ne doit être envoyée par mail à l’INSU.
Vous trouverez sur ce site et sur celui de l’INSU les différentes notes des directeurs concernant cet AO.
Pour les laboratoires dont le CNRS est l’une des « tutelles », le dépôt des dossiers se déroule en deux étapes. La
saisie de l’ensemble de vos demandes de moyens est en effet à effectuer sur le LABINTEL au plus tard le 17
septembre 2010. Pour ce qui concerne les « actions sur projet » de l’INSU, et comme l’an dernier, une fiche
particulière est à remplir avec des titres « d’actions sur projet » identiques à ceux de votre envoi à l’INSU pour le
30/09. Cette fiche devra renseigner toutes les demandes faites au titre des commissions spécialisées et comités de
programme de l’INSU : Services d’Observation, R&D, demandes aux programmes nationaux, etc. Elle viendra
compléter, pour le CNRS, vos demandes de « crédits d’intervention », de crédits « mi-lourds », ou d’autres
ressources.
Vos contacts à l’INSU :
Questions relatives au dépôt Labintel : Martine Michel : 01 44 96 42 67, [e-mail]
Questions relatives à l’AO INSU : Lydie Guillerot : 01 44 96 44 15, [e-mail]