magazine scientifique - Université Paul Sabatier

magazine scientifique
PAUL
SABATIER
www.ups-tlse.fr
Délégation
Midi-Pyrénées
Avec la
participation de
Délégation régionale
Midi-Pyrénées, Limousin
www.ups-tlse.fr
DOSSIER
La planétologie
N°24
février 2012

Paul Sabatier
N° 24 • Février 2012
Illustration
de couverture :
Représentation du Rover
Curiosity (mission MSL)
en action sur Mars, avec
un tir laser de ChemCam
en premier plan.
(©NASA/JPL-Caltech).
Directeur
de la publication :
Gilles Fourtanier
Rédacteur en chef :
Daniel Guedalia
Comité de rédaction :
Jean-François Arnal
Patrick Calvas
Daniel Guedalia
Guy Lavigne
Fréderic Mompiou
Aude Olivier
Martine Poux
Carine Desaulty
Nathalie Boudet
Valeria Medina
(délégation Midi-Pyrénées
du CNRS)
Christine Ferran
(délégation régionale
Midi-Pyrénées de l’Iserm)
Conseillère de rédaction :
Anne Debroise
Diffusion :
Joëlle Dulon
Coordination
du dossier Planétologie
Michael Toplis
Conception graphique
et impression :
Ogham-Delort
05 62 71 35 35 n° 1347
dépôt légal :
Février 2012
ISSN : 1779-5478
Tirage : 2 000 ex.
Université Paul Sabatier
118, route de Narbonne
31 062 Toulouse cedex 9
magazine scientifique
PAUL
SABATIER
www.ups-tlse.fr
Délégation
Midi-Pyrénées
Avec la
participation de
Délégation régionale
Midi-Pyrénées, Limousin
DOSSIER
La planétologie
N°24
février 2012
Vos encouragements,
vos critiques, vos suggestions,
une seule adresse :
revue-paulsabatier@
adm.ups-tlse.fr
Vous pouvez consulter et télécharger ce
magazine et les numéros antérieurs
sur le site www.ups-tlse.fr
(rubrique « diffusion des savoirs/
le magazine scientifique »)
a
Infos en
Dossier
La planétologie
Vie des laboratoires
Innovation
p. 4
p. 12
p. 22

Peau neuve…
L
e magazine scientifique Paul Sabatier fait peau neuve… Après huit ans
d’existence sous sa jaquette initiale qui datait de juin 2004, il méritait en
effet un « lifting ». La couverture a été retravaillée pour la rendre plus attractive.
Pour les pages intérieures un format à trois colonnes a été adopté. Ce nouveau
format permet d’améliorer la place réservée aux graphiques et aux photos, répondant
ainsi à de nombreuses demandes de lecteurs, tout en gardant le même volume de texte.
Vous noterez l’apparition d’une image sur la quatrième de couverture offrant un autre
regard sur la recherche dans nos laboratoires. Tous ces changements s’appuient sur de
nouveaux codes de couleurs pour mieux identifier les différentes rubriques.
Sur le fond, les modifications sont aussi importantes. Depuis sa première parution,
chaque numéro du magazine comportait deux dossiers scientifiques. Ce sont 46 dossiers
qui ont été ainsi publiés depuis 2004, balayant les différentes disciplines scientifiques.
Désormais, chaque numéro ne contiendra qu’un seul dossier. Chaque dossier pourra
être préparé avec plus de temps et d’autre part, les actualités scientifiques, de plus en
plus nombreuses, auront une plus grande place. On notera aussi une modification de
la fréquence de parution du magazine, qui passe de 3 à 4 par an.
Nous espérons que ces changements rendront ce magazine encore plus accessible,
plus proche de l’actualité scientifique, sans rien perdre de sa rigueur et de son sérieux.
Que le comité de rédaction à l’origine de cette nouvelle maquette soit ici remercié
pour son implication. Rappelons également que ce magazine existe et se développe
grâce au soutien de la présidence de l’Université Paul Sabatier et des délégations
régionales du CNRS et de l’Inserm, associées à cette aventure.
Le dossier présenté dans ce numéro concerne la planétologie. Un dossier sur ce sujet
avait été publié dans le premier numéro de juin 2004. Au cours des dix dernières
années, l’exploration du système solaire a connu un essor sans précédent. Des
sondes et des rovers travaillant in situ de plus en plus perfectionnés sont envoyés
vers Mars, Vénus et Saturne, sans oublier notre propre Lune. Cette période intense
et riche en données scientifiques, a permis de réaliser d’immenses progrès quant
à notre perception de la planétologie, allant d’une vision nouvelle de l’histoire de
l’eau à la surface de Mars, à la découverte de paysages étrangement familiers
sur Titan, lune glacée de Saturne dont la surface est façonnée par des pluies de
méthane.
Les chercheurs toulousains ont eu une contribution significative à ces avancées.
Je vous souhaite, au nom du comité de rédaction, une très bonne année 2012 et
une agréable lecture, en espérant que vous serez encore plus nombreux à être
séduits par le nouveau format du magazine.
Daniel Guédalia
Rédacteur en chef du magazine
© S. Chastanet
Édito

4PAUL SABATIER février 2012
Dossier
La planétologie
La planétologie : la quête
des origines
Les sondes envoyées à la rencontre des planètes du système
solaire bouleversent notre vision de l’histoire de la Terre et de
l’origine de la vie.
Depuis l’antiquité, philosophes et scienti-
fi ques ont scruté le ciel, directement ou
indirectement, animés par la question
de notre place dans l’univers. L’invention de la
lunette astronomique et la découverte des lunes
de Jupiter par Galilée en 1610 annonçaient une
ère nouvelle, où la combinaison d’observations
et d’études théoriques permettait de repousser
les limites de nos connaissances. Cependant,
malgré des télescopes de plus en plus puissants,
les planètes et leurs satellites sont longtemps
restés des objets mystérieux et lointains.
Cette situation a brusquement évolué dans la
seconde moitié du XXe siècle, avec le développe-
ment de sondes capables de voyager à travers
l’espace interplanétaire, pour scruter de près nos
voisins célestes. Le début des années soixante a
vu les premiers survols de Vénus et depuis cette
date une centaine de missions spatiales ont été
envoyées vers les principaux corps du système
solaire, de Mercure à Neptune.
Un essor sans précédent
Au cours des dix dernières années, l’exploration
du système solaire a connu un essor sans précé-
dent, avec des orbiteurs et atterrisseurs de plus
en plus perfectionnés envoyés vers Mars, Vénus
et Saturne, sans oublier notre propre Lune.
Cette période, intense et riche en données
scientifi ques, a permis de réaliser d’immenses
progrès dans notre perception de l’origine et de
l’évolution du système solaire et des objets qui
le constituent. Depuis une vision nouvelle de
l’histoire de l’eau à la surface de Mars, jusqu’à la
découverte de paysages étrangement familiers
sur Titan, lune glacée de Saturne dont la surface
est façonnée par des pluies de méthane.
Des équipes techniques et scientifi ques de
l’Observatoire Midi-Pyrénées ont participé acti-
vement à un très grand nombre de ces aventures
à dimension internationale en se trouvant en
première ligne, que ce soit dans la conception,
Contacts
[email protected]
& [email protected]
u
Michael Toplis, directeur de recherche
CNRS et Pierre-Louis Blelly, directeur de
recherche CNRS, à l’Institut de recherche en
astrophysique et planétologie (IRAP, unité
mixte UPS/CNRS)
Photo prise par la sonde Galileo de la surface de
Europa, lune de Jupiter. Sous la surface glacée se
trouve un océan d’eau liquide.
© Galileo propject, JPL, NASA, retravaillée par Ted
Stryk

5
février 2012 PAUL SABATIER
La planétologie
Les formations associées :
Les recherches en planétologie couvrent un large panel de compétences allant de la conception
et la réalisation de l’instrumentation spatiale, au déploiement et l’entretien de réseaux de
sismomètres, en passant par la réalisation d’expériences de laboratoire et le développement de
modèles et de simulations numériques dans les domaines aussi divers que la thermodynamique,
les interactions rayonnement-matière, la physique des plasmas et la dynamique des fl uides
d’intérêt géophysique en général. Sur Toulouse, un grand nombre de formations permettent
d’accéder à ces compétences, en particulier les Masters de recherche en Sciences de la Terre et en
astrophysique (M2R STPS et M2R ASEP), le Master Pro Techniques spatiales et instrumentation,
ainsi que la formation assurée par le département « mesures physiques » de l’IUT.
Les formations associées :
dans la construction d’instruments embarqués,
ou bien dans l’exploitation scientifi que des don-
nées acquises par les instruments. Ces nombreux
succès ont été le fruit de collaborations effi caces,
non seulement entre équipes techniques et
scientifi ques, mais également entre chercheurs
de disciplines différentes.
En effet, la planétologie est une science pluridis-
ciplinaire par excellence depuis ses débuts, quand
astronomes, mathématiciens et physiciens per-
çaient les mystères des mouvements des astres
dans le ciel. Ce caractère pluridisciplinaire s’est
renforcé avec l’ère spatiale et la nécessité de
développer une ingénierie de pointe capable de
répondre aux contraintes de la mesure toujours
plus précise dans les environnements extrêmes.
Par ailleurs, les questionnements scientifi ques
posés par cette exploration planétaire ont sus-
cité un dialogue croissant entre planétologues,
géophysiciens et géologues.
Pluridisciplinarité
Peut-être plus qu’ailleurs, la planétologie à Tou-
louse s’inscrit totalement dans cette démarche,
caractérisée à la fois par des liens étroits entre
science et instrumentation, et par la constitution
d’équipes scientifi ques transdisciplinaires, héri-
tage de la création visionnaire, en 1995, du pôle
de planétologie à l’Observatoire Midi-Pyrénées.
Le rapprochement de spécialistes de différents
laboratoires a été une initiative déterminante
dans la création du groupe Géophysique pla-
nétaire et plasmas spatiaux (GPPS) au sein du
nouvel Institut de recherche en astrophysique et
planétologie (IRAP), créé en janvier 2011.
Le groupe GPPS est riche d’une centaine de cher-
cheurs, ingénieurs, doctorants et post-docs et
il bénéfi cie de liens forts avec le CNES. Comme
ce dossier l’illustre bien, les membres du groupe
s’intéressent à l’ensemble des enveloppes pla-
nétaires, des plus internes (noyau/manteau),
aux plus externes (magnétosphère/ionosphère),
cherchant à comprendre les processus physiques
et chimiques à l’œuvre.
La constitution du groupe GPPS ouvre la voie
à une vision intégrée des corps planétaires, qui
permettra de reconstruire leur histoire géolo-
gique, mettant ainsi en avant la grande variété
des spécifi cités de chaque objet, et contribuant
dès lors à une meilleure compréhension de l’his-
toire du système solaire dans son ensemble.
Missions
Cette décennie, riche d’une récolte excep-
tionnelle de résultats pour les équipes tou-
lousaines, par exemple la mission Cassini/
Huygens autour de Saturne ; Cluster qui
étudie l’interaction du vent solaire avec la
magnétosphère terrestre, ou les missions améri-
caines et européennes vers Mars (Mars Odyssey,
Mars Exploration Rovers, Mars Express), devrait
faire place à un avenir tout aussi prometteur.
En effet, de nombreux projets d’envergure sont
engagés pour les années à venir, dans lesquels
notre contribution instrumentale est impor-
tante : la mission Mars Science Laboratory de la
NASA lancée en décembre 2011, la mission MA-
VEN qui va partir vers Mars en 2013, la mission
BepiColombo de l’agence spatiale européenne
(ESA) qui va partir vers Mercure en 2017 ou la
mission Solar Orbiter de l’ESA prévue pour un
lancement vers le soleil en 2017.
Les principaux corps du
système solaire : les planètes,
la Lune, les astéroïdes et les
comètes.
© NASA
Le groupe participe également à la préparation
d’autres missions ambitieuses, en particulier
vers les lunes de Jupiter (mission JUICE de l’ESA)
et l’envoi du premier sismomètre vers Mars (mis-
sion InSight de la NASA).
Diffi cile de prévoir de quoi sera fait l’avenir,
car; aujourd’hui encore, la découverte de nom-
breuses planètes autour d’autres étoiles et
l’éternelle question de l’origine de la vie font
que la planétologie se diversifi e, tissant des liens
nouveaux avec d’autres disciplines, de l’astro-
physique à la biologie. Le brassage d’idées et de
cultures scientifi ques est plus que jamais néces-
saire pour explorer le contexte de notre planète
et la vie qui y est apparue. ■