Jean Michel Jarre : CNES MAG interview April 2009

cnes cnesmag

LE M AG A ZI N E D ’ I N FO R M ATI O N D U CE NTRE N ATI O N A L D ’ ÉT U D ES SPATI A LES

N°

04/2009

AMA 2009

UNE ANNÉE « BIG BANG » IYA09 - Behind the Big Bang

L’oiseau et le satellite Birds under satellite scrutiny

JEAN-MICHEL JARRE

Un ambassadeur pour l’astronomie Astronomy’s ambassador

ERATJ

sommaire contents N°41 - 04/2009

04 / 15

news

Smos, Des mesures disponibles à l’automne SMOS: data coming soon

Soyouz, dernière ligne droite avant le lancement Soyuz in Guiana: first launch in sight

100 ans pour le salon du Bourget Paris Air Show centenary

16 / 29

politique

Business & politics

Interview Fadela Amara, secrétaire d’État en charge de la Politique de la ville, à l’occasion du démarrage de l’opération « Espace dans ma ville » 2009.

IInterview with Fadela Amara, Junior Minister for Urban Affairs, for the kick-off of Space in my City 2009.

Séminaire de prospective Space science seminar

Histoire d’espace : La France moteur de l’Europe spatiale Space History: France as Europe’s engine room in space

30 / 37

société

Society

L’oiseau et le satellite Birds under satellite scrutiny

Une expertise pour l’écotaxe poids lourds CNES expertise applied to truck eco-tax

38 / 59 dossier

Special report

2009, une année « Big Bang » 2009 - Behind the Big Bang

60 / 68

Monde

World

États-Unis : la Nasa attend une nouvelle impulsion United States: NASA awaiting new momentum

Europe : cap sur l’Espace européen de la recherche Europe: European Research Area in sight

69 / 75

culture

Arts & living

L’espace s’invite à La Nuit des musées Space in the spotlight on museum night

Un espace dédié aux enseignants Dedicated site for teachers

Des fusées expérimentales à Biscarosse Experimental rockets and more

CNESMAG journal trimestriel de communication externe du Centre national d’études spatiales. 2 place Maurice-Quentin. 75039 Paris Cedex 01. Adresse postale pour abonnement: 18 avenue ÉdouardBelin. 31404 Toulouse Cedex 9. Tél.: + 33 (0) 5 61273469. Internet: http://www.cnes.fr. Cette revue est réalisée par le Service de la communication institutionnelle. Elle est membre de l’Union des journaux et journalistes d’entreprises de France (UJJEF) Abonnement: cnesmag@cnes.fr. CNESMAG quarterly review of the Centre National d’Etudes Spatiales –2 place Maurice-Quentin 75039 Paris cedex 01 – France – Postal address for subscriptions: 18 avenue Edouard Belin 31401 Toulouse cedex 4 – France. Phone: +33 (0) 561 273 469. Website: http://www.cnes.fr. This review is produced by the CNES Corporate Communications Office, a member of the French union of corporate publications and journalists (UJJEF). Subscriptions: cnesmag@cnes.fr. Directeur de la publication/Publication director: Yannick d’Escatha. Responsables éditoriaux/Editorial directors: Pierre Tréfouret, Joëlle Brami. Rédactrice en chef/Editor-in-chief: Brigitte Thomas. Rubrique News : Liliane Feuillerac. Rubrique Politique/Business & Politics: Aline Chabreuil. Rubrique Société/Society: Joëlle Brami. Dossier/Special Report: Brigitte Thomas. Rubrique Monde/World: Philippe Collot, Europe : Geneviève Gargir. Rubrique Culture/Arts & Living: Marie-Jo Vaissière. Avec l’aide de/Contributors: Fernand Alby, Christophe Allemand, Laura André-Boyet, Jean-Marc Astorg, Gérard Azoulay, Karol Barthélémy, François Bermudo, Anne-Marie Bernard, Richard Bonneville, Lilia Bouarour, Fabienne Casoli, Philippe Collot, Fiona Commins, Christine Correcher, Chantal Delabarre, Mario Delail, Carole Deniel, Romain Desplats, Danièle Destaerke, Claire Dramas, Jean-Bernard Dubois, Alain Gaboriaud, Geneviève Gargir, Isabelle Guidolin, Michel Hayard, André Husson, Marie-Pierre Joseph-Alberton, Nadia Karouche, Séverine Klein, Anne-Marie Laborde, Agnès Lerr, Marc Pontaud, Chantal Raynaud, Didier Renaut, Michel Sartou, Anne Serfass-Denis, Isabelle Sourbes-Verger, Jean-philippe Taisant, Éric Thouvenot, Michel Vauzelle, Gwenaëlle Verpeaux, Fanny Zmaric. Traduction/English text: Boyd Vincent. Conseil iconographique/Artwork and picture consultant: Serge Delmas. Photothèque/Photos: Orianne Arnould. Crédits photos/Photo credits: CNES, Sertit, Spot Image, Esa, Arianespace, Thales Alenia Space, PixproStudio, Safire, Medialab, IRD, Cirad, Artec Aerospace, Fotolia, Nasa, JPL, Space Science Institute, JPL-Caltech, CXO/CFA, DLR/FU Berlin (G. Neukum), ISDC Geneva, Hubble Space Telescope Comet Team, Hubble Heritage Team (STScI/AURA), CXC, EuroSpaceCenter, Panète Sciences, Activité Optique CSG, P. Baudon, T. Vallée, Y. Obrenovitch, C. Urbain, P. Le Doaré, Lycée Jean-Puy, H. Piraud, O. Pascaud, P. Collot, E. Grimault, C. Bardou, S. Charrier, O. Ben Salem, R. Barranco, A. Aebischer, F. Baillon, P. Poilecot, J.-L. Bazile, S. Henri, M. Weiss, M. Pedoussaut, D. Ducros, C. Dupont, Y. Stavchansky, José Francisco Salgado, PhD, B. Guindre, L. Boyer, N. Smith (University of California, Berkeley), Erich Karkoschka (University of Arizona), The Hubble Heritage Team (STScI), G. Bacon (STScI), Johan Richard (Caltech), D. Finkbeiner, V. Beckmann, A. Tappe and J. Rho (SSC-Caltech), R. Wainscoat, B. Rouffignac. P. 10: ONF; p. 17: Ludovic-Réa; p. 28-29: Henri Bureau/Sygma/Corbis; p. 31: Kevin Schafer/Corbis; p. 38-39: L. Laveder/Novapix; p. 46: A. Fujii/David Malin Images/Novapix; p. 57: A. H. Abolfath/B. A. Tafreshi/Novapix; p. 59: J. Lodriguss/Novapix; p. 69: Hans Hartung, « Mon télescope et moi » (1916), ADAGP, Paris 2009. Pour tout renseignement, contacter la photothèque au: + 33 (0) 5 61 47 48 78./For more information, contact the photo library on +33 (0) 561 474 878. Création/Réalisation/Design and pre-press: Véronique Nouailhetas. Impression/Printing: SIA. ISSN 1283-9817. Couverture/Cover: © Ciel et espace/C. Birnbaum

cnes mag AVRIL 2009

de l’espace pour la terre

Director of External Communications, Education and Public Relations, CNES

Un printemps étoilé

’Organisation des Nations unies et l’Unesco ont déclaré 2009 Année mondiale de l’astronomie. Dans 130 pays, dont la France, de multiples manifestations témoigneront de l’actualité des questions que se posent les hommes sur l’origine de l’Univers. Hasard du calendrier, la découverte de l’exoplanète Corot-Exo-7b, le lancement des satellites européens Planck et Herschel au printemps marquent déjà cette année. Quatre cents ans après Galilée, l’astronomie spatiale, quand elle ne les supplante pas, est devenue le complément indispensable des télescopes terrestres. Notre dossier vous propose un état des lieux de cette discipline, qui, sans l’apport du spatial, ne pourrait voir, demain, le passé de l’Univers. La Guyane offrira pour la première fois son ciel au décor naturel d’une Nuit des étoiles à partir de cinq sites exceptionnels. Jean-Michel Jarre, ambassadeur de bonne volonté à l’Unesco, notre invité de la rédaction, prévoit pour la fin de l’été un mégaconcert aux îles Canaries à l’occasion de l’inauguration du grand télescope de La Palma. Même le supplément CNES Mag Educ se met au diapason en faisant la part belle à la mission martienne MSL, avec une innovante maquette réalisée par des BTS de la région Midi-Pyrénées.

éditorial

Pierre Tréfouret Directeur de la communication externe, de l’éducation et des affaires publiques, CNES

Mais pour anticiper sur les missions d’astronomie de demain, le séminaire de prospective scientifique du CNES, programmé tous les quatre ans, est le lieu idéal pour en débattre avec les laboratoires concernés. Cette année, celui de Biarritz, sujet de l’interview croisé entre Catherine Cesarsky, présidente du Comité des programmes scientifiques, et Yannick d’Escatha, président du CNES, a donné la priorité aux nombreuses missions du programme scientifique de l’Esa (Cosmic Vision). Côté technologie de pointe, la journée R&T sur les systèmes orbitaux, relatée dans ce numéro, avait déjà posé quelques jalons. Enfin qui dit printemps, dit envies d’évasion… pour les satisfaire, laissez vous surprendre par l’envol des flamants roses, des balbuzards, des mouettes ivoire et autres canards suivis par satellite pour mieux les protéger; courez à l’Euro Space Center, en Belgique, simuler une mission spatiale dans le shuttle américain; ou encore incitez vos enfants, comme vous le propose Fadela Amara, secrétaire d’État en charge de la Politique de la ville, à participer à la semaine d’animation spatiale estampillée « Espace dans ma ville » si vous habitez dans une des 19 agglomérations retenues cette année. Profitons de ce printemps étoilé pour aller à la découverte de l’Univers!

A star-studded spring The United Nations and UNESCO have declared 2009 the International Year of Astronomy. In 130 countries, including France, a packed programme of events will turn the spotlight on the questions scientists are still pondering about the origin of the Universe. As chance would have it, IYA is also marked by the recent discovery of the exoplanet CoRoT-Exo-7b and the forthcoming launch of the European Planck and Herschel satellites. Four hundred years after Galileo, space-based astronomy has become the vital complement to ground-based telescopes, and indeed has in some cases superseded them. Our special report section takes stock of the latest developments in this field, which is employing space technologies to peer back into the Universe’s distant past. For the first time, French Guiana will be the backdrop space for earth

for a stargazing night at five exceptional sites. This issue’s guest column meets UNESCO goodwill ambassador Jean-Michel Jarre, who will be playing a mega-concert in the Canary Islands for the inauguration of the GTC telescope on La Palma. Even CNES Mag Educ is getting in on the act, focusing on the Mars Science Laboratory mission (MSL) and a student project to build an innovative full-scale replica of the MSL rover. CNES’s four-yearly space science seminar offers the ideal forum to look ahead to tomorrow’s astronomy missions with research laboratories. This year’s seminar in Biarritz, which we cover in our interview with Catherine Césarsky, Chair of the CNES Science Programmes Committee, and CNES President Yannick d’Escatha, gave priority to missions in ESA’s Cosmic Vision science

programme. And, as you will see in our report from the orbital systems R&T day, CNES is busy developing some of the leading-edge technologies that will help to make them happen. With spring now upon us, we naturally feel inclined to get out and about. Maybe you will be lucky enough to see some pink flamingos, ospreys, ivory gulls and other bird species being tracked by satellite to help protect them more effectively; you could take a trip to the Euro Space Center in Belgium and fly a simulated US space shuttle mission; or encourage your children, as Fadela Amara, Junior Minister for Urban Affairs, is doing to take part in the Space in my City operation that will be calling in this year at 19 French cities. This spring, the Universe is just waiting to be discovered! AVRIL 2009 cnes mag

ERATJ news l était une fois une pirogue qui remontait le fleuve pour initier les petits Guyanais scolarisés aux applications du spatial… L’édition 2009 de « L’espace au fil du fleuve » est repartie avec autant d’engouement que la précédente! Forte de son succès de 2008, qui avait sensibilisé à la culture spatiale plus de 1900 jeunes du Haut-Maroni, l’opération menée par le CSG a été reconduite du 11 au 23 mars cette fois-ci sur le fleuve Oyapock. L’équipe a fait escale dans six communes reculées (SaintGeorges, Ouanary, Trois Palétuviers, Tampak, Camopi, Trois Sauts et Oyapock au Brésil) de ce fleuve frontalier pour rencontrer 2600 élèves scolarisés sur ses rives, de la maternelle au collège. Placés sous le signe de l’Année mondiale de l’astronomie, les ateliers ciblés (construire le système solaire ou, plus pratique, des microfusées et des fusées à eau) mis en œuvre par les animateurs de l’association Planète Sciences et du rectorat de Guyane ont allumé des étoiles dans les yeux des enfants!

FRENCH GUIANA

River children learn about the stars Once upon a time in a land far away, a dugout journeyed up a river, stopping at schools along its banks to teach children about space applications ... L’Espace au fil du fleuve 2009 (Space along the River) is underway, with no less excitement in store than last year. EFF08 reached 1,900 pupils along the upper stretches of the Maroni River and proved such a hit that the Guiana Space Centre (CSG) has run the operation again, this year on the Oyapock River, 11-23 March. The team met 2,600 pupils at primary and secondary schools in six remote communities on the banks of this border river: Saint Georges, Ouanary, Trois Palétuviers, Tampak, Camopi, Trois Sauts and Oyapock au Brésil. Part of the International Year of Astronomy, the targeted workshops were a chance for pupils to build solar system models, microrockets and waterpropelled rockets. Delivered by activity leaders from Planète Sciences and the local education authority, the operation has again proved a success and a real source of inspiration for these youngsters.

cnes mag AVRIL 2009

ARIANE CONTÉE

Guyane AUX ENFANTS DU FLEUVE AVRIL 2009 cnes mag

ERATJ news ÉVÉNEMENT

100 ans pour le salon du Bourget réé en 1909, à l’initiative d’aviateurs ou de constructeurs de génie tels Blériot, Bréguet ou Voisin, le salon international de l’aéronautique et de l’espace du Bourget s’apprête à célébrer dignement son centenaire lors de sa 48e édition qui se déroulera du 15 au 21 juin 2009. Fidèle à sa réputation, le CNES présentera ses programmes et son actualité spatiale, généralement très appréciés du public, de façon conviviale et originale. Sa version 2009 sera très « high-tech », avec des dispositifs interactifs novateurs et une sphère géante sur laquelle seront projetées des images spectaculaires de la Terre et du système solaire. Sur son parvis, une maquette fonctionnelle à l’échelle 1 (plus de deux mètres de hauteur, largeur, longueur, et proche de 600 kg) du rover de la mission Mars Science Laboratory (MSL) de la Nasa sera exposée. Cette maquette a été réalisée par une quinzaine de lycées BTS industriels et professionnels de l’académie de Toulouse dans le cadre du partenariat qui lie le CNES et le rectorat (cf. CNES Mag Éduc n° 2).

Le satellite Smos en essais de performances chez Thales Alenia Space à Cannes. The SMOS satellite undergoes performance testing at Thales Alenia Space in Cannes.

SMOS

DES MESURES DISPONIBLES À L’ AUTOMNE e contenu en eau des sols est une variable importante pour l’hydrologie, la prévision du temps, le suivi du climat. La connaissance de la salinité des océans et de son évolution doit permettre d’identifier et de suivre les courants marins qui jouent, à l’instar du Gulf Stream, un rôle primordial dans les changements climatiques. Actuellement, aucune mesure de ces paramètres n’est disponible à l’échelle globale. Smos, mission de l’Esa avec une importante contribution technique et scientifique de la France et de l’Espagne, fournira dès cet automne ces données à l’ensemble de la communauté scientifique. Le CNES assure la fourniture d’une plateforme Proteus, du centre de contrôle du satellite, ainsi que la réalisation et les opérations d’une partie du centre de mission. Concept novateur qui acquiert des signatures angulaires d’émissivité des surfaces par tous les temps, le capteur de Smos va estimer l’humidité avec une précision de 4% et la salinité des océans avec une précision de 0,1 PSU (Practical Salinity Unit). Le satellite a terminé avec succès tous les tests de certification (vibration, vide, etc.). Le lancement est prévu en septembre2009 pour une durée de vie de cinq ans. Le centre de traitementdes données sera en Espagne pour les premiers niveaux, en France pour les niveaux plus élaborés.

Data coming soon Soil moisture content is an important variable for hydrology, meteorology and climatology. A closer knowledge of ocean salinity and its variations will help us to identify and track ocean currents like the Gulf Stream, which play a key role in climate change. Yet despite their importance, no global data are available for these two parameters. From this autumn, ESA’s Soil Moisture & Ocean Salinity (SMOS) mission will deliver these data to the international research community, with a significant technical and scientific contribution from France and Spain. CNES is supplying the satellite bus and control centre, and is responsible for part of the mission centre. In a novel concept, the SMOS instrument will acquire angular emissivity signatures of surfaces in all weather conditions and estimate soil moisture with an accuracy of 4% and ocean salinity with an accuracy of 0.1 PSU*. The spacecraft has successfully completed all certification tests (vibration, vacuum, etc.). SMOS is scheduled to launch in September for a five-year mission. The mission data centre in Spain will be responsible for lower-level processing, with France responsible for high-level products. *Practical salinity unit

Lexique Signatures angulaires d’émissivité des surfaces Angular emissivity signatures of surfaces L’instrument va réaliser des acquisitions de ce qui est émis par la Terre (émissivité) sous The instrument will measure emissions from Earth des angles de prise de vue différents (signature angulaire) (emissivity) at different viewing angles (angular signature).

www.cnes.fr

cnes mag AVRIL 2009

La charge utile de Smos pendant les essais. The SMOS payload during trials http://smsc.cnes.fr/SMOS/ Simulation de l’humidité de surface (niveau 2) Surface moisture simulation (level 2) http://smsc.cnes.fr/SMOS/

E VENT

Paris Air Show centenary

Founded in 1909 at the initiative of Blériot, Bréguet, Voisin and other eminent aviators and planemakers, the Paris-Le Bourget International Air & Space Show celebrates its 100th anniversary this year with the 48th event in the series, 15-21 June. True to form, CNES will showcase its key programmes and developments in an open and original way, always appreciated by visitors. This year’s high-tech display will include innovative interactive exhibits and a giant sphere, onto which spectacular imagery of Earth and the solar system will be projected. And outside, a full-scale functional replica of the NASA Mars Science Laboratory (MSL) rover, over two metres long, wide and high, and close to 600 kilograms. The replica was built by students on BTS vocational courses at 15 high schools in the Toulouse region under a partnership between CNES and the local education authority (see CNES Mag Educ 2).

OLYMPIADES DE PHYSIQUE

TROIS LYCÉENS ROANNAIS AU TABLEAU D’HONNEUR lacées sous le double label de l’Année mondiale de l’astronomie et de Science à l’école, les XVIe Olympiades de physique ont livré, le 30 et 31 janvier 2009, au Palais de la Découverte (Paris), le nom des heureux lauréats. Élèves au lycée Jean-Puy de Roanne, Élodie Giron, Lucie Vandôme et Étienne Vignon ont présenté un dossier complet, riche, documenté sur le fonctionnement des Ballons stratosphériques ouverts (BSO). À l’origine de leur travail des interrogations sur les BSO: Comment volent-ils? Comment les utiliser pour mieux comprendre certaines caractéristiques de l’atmosphère terrestre? En vingt-cinq pages, ils ont livré la réponse au travers de travaux de recherche et d’étude en physique et mathématiques, d’expériences menées avec leurs enseignants. Les trois lycéens ont conçu et fabriqué un BSO à échelle réduite, modélisé numériquement son ascension, observé les différentes phases de la trajectoire à basse altitude et analysé les données. Un travail rigoureux qui leur a valu le 1er prix.

P ARGOS-3

Nouvelle génération, nouvelles performances ancé le 6 février 2009 depuis la base de Vandenberg (Californie), Noaa-N emportait une dizaine d’instruments météo. Dernier de la filière Poes (Polar Operational Environmental Satellite), le satellite embarquait aussi deux équipements fournis par le CNES: Sarsat-3 et Argos-3. Activé le 12février, Argos-3 optimise les performances du système grâce à son canal haut débit qui augmente les volumes transmis, et via la liaison bidirectionnelle établie entre le satellite et les plateformes. Cette nouvelle technologie doit permettre, à terme, à l’utilisateur de fonctionner en autonomie. Après le premier Argos-3 embarqué sur Metop, ce deuxième équipement apporte un avantage attendu: il assure la couverture d’une deuxième orbite, condition nécessaire pour l’ouverture du système opérationnel. Un troisième équipement Argos-3 devrait être lancé fin 2010 avec le satellite franco-indien Saral. Il couvrira une nouvelle orbite et permettra de réduire les délais d’attente.

P HYSICS

OLYMPIAD

Balloon project wins first prize

Part of the International Year of Astronomy and the French government’s Sciences à l’école (Sciences at School) initiative, the XVI Olympiades de Physique (French physics olympiad) concluded at the Palais de la Découverte in Paris on 30 and 31 January. The three winners—Élodie Giron, Lucie Vandôme and Étienne Vignon from Lycée Jean-Puy in Roanne, near Lyon—presented a comprehensive and well-researched investigation of zero-pressure stratospheric balloons. Their 25-page project looked at how these balloons work, how they fly and how they further our understanding of Earth’s atmosphere. Their work included physics and mathematics studies as well as experiments conducted with their teachers. The three pupils designed and built a reduced-scale balloon, digitally modelled its ascent, observed the various phases of its low-altitude trajectory and analysed the data. A rigorous investigation that won them first prize.

Next-generation performance Launched from Vandenberg Air Force Base, California, on 6 February, NOAA-N Prime carries 10 meteorology instruments. The last in a series of Polar Operational Environmental Satellites (POES), its payload also includes two instruments supplied by CNES: Sarsat-3 and Argos-3. Activated on 12 February, Argos-3 optimizes system performance through a high-data-rate channel, which allows greater volumes of data to be transmitted, and a two-way downlink from the satellite to platforms. This new technology will eventually enable users to operate autonomously. After the first Argos-3 on the MetOp-A satellite, this second instrument provides the additional coverage of a second orbit, needed for launch of the operational system. A third Argos-3 will fly on the French-Indian SARAL satellite in late 2010. It will cover a new orbit and reduce latency.

Réalisation d’une maquette d’un ballon stratosphérique ouvert par les élèves de terminale S du lycée Jean-Puy de Roanne (France). Model of a zero-pressure stratospheric balloon built by final-year science students at the Lycée Jean Puy in Roanne, France.

www.cnes.fr

ARGOS-3

Le système Cospas-Sarsat se modernise Cospas-Sarsat moves into the future http://www.cnes.fr/webmag

AVRIL 2009 cnes mag

ERATJ news DU BUZZ SUR ... le Web du CNES Abonnez-vous à notre newsletter et soyez les premiers informés de notre actualité et de nos opérations spéciales.

http://www.cnes.fr/newsletter/ Subscribe to our newsletter and be the first to hear about the latest news and special operations.

www.cnes.fr

COLLISION DE SATELLITES

Des procédures préventives à l’étude nnoncée le 12 février 2009, « la collision entre un satellite commercial américain et un satellite militaire russe hors d’usage est une première entre deux satellites intacts », expliquait Philippe Goudy, directeur adjoint du Centre spatial de Toulouse. « Un certain nombre d’agences spatiales, dont le CNES, ont mis en place une veille sur la base du réseau américain Space Track qui surveille à la loupe ces objets. Au CNES, si on on s’aperçoit qu’il y a un risque de collision, on agit sur le satellite pour réaliser une manœuvre d’évitement. » Mais outre ces opérations de surveillance pour les satellites dont il a le contrôle, le CNES a aussi lancé des études approfondies sur cette question de prévention des collisions. Une procédure innovante de « désorbitation passive » a fait l’objet d’un dépôt de brevet. Il s’agit de prévoir la mise sur orbite basse des petits satellites pour qu’ils soient désagrégés. Ce brevet pourrait contribuer à l’élaboration d’une norme.

Intégration de l’un des deux accéléromètres de Microscope au Centre spatial de Toulouse. One of Microscope’s two accelerometers is integrated at the Toulouse Space Centre.

MICROSCOPE

QUALIFICATION THERMIQUE RÉUSSIE icrosatellite de la filière Myriade, Microscope devra tester le principe d’équivalence, avec une précision de 10 – 15. Cette mission se traduira par des séquences expérimentales de plusieurs jours, pendant lesquelles seront analysées les mesures fournies par un accéléromètre différentiel ultrasensible dont les masses d’épreuve sont de nature chimique différente (platine et titane). Un second instrument constitué de deux masses d’épreuve en platine servira de référence. Cet objectif nécessite un environnement mécanique et thermique extrêmement stable. Les deux accéléromètres différentiels développés par l’Onéra et leurs électroniques de proximité sont intégrés dans le bloc charge utile (BCU) positionné au cœur du satellite. Le contrôle thermique de cet ensemble doit assurer de manière passive une stabilité thermique particulièrement poussée (un millième de degré). Effectués à Intespace pendant quatre semaines, les essais ont démontré les bonnes performances de stabilité thermique du bloc. La qualification de la charge utile de Microscope peut donc se poursuivre. Le lancement est prévu en décembre 2012.

Thermal qualification complete Built around the Myriade microsatellite bus, Microscope will test the equivalence principle to within 10-15. Its mission will comprise experimental sequences of several days to analyse measurements by an ultrasensitive differential accelerometer with test masses of different materials: platinum and titanium. A second instrument with two test masses of platinum will serve as a control. The experiment requires an extremely stable mechanical and thermal environment. The two differential accelerometers, developed by the ONERA aerospace research agency in France, and related electronics are now integrated inside the satellite’s payload unit. The passive thermal control system must maintain thermal stability of the unit to within a thousandth of a degree. Tests at Intespace over a four-week period demonstrated excellent thermal stability. Qualification of the Microscope payload can now proceed. Launch is scheduled for December 2012. Lexique Principe d’équivalence Equivalence principle les lois physiques dans un référentiel tombant en chute libre dans un champ de The fundamental laws of physics in freefall in a gravity field are gravitation sont équivalentes aux lois physiques dans un référentiel inertiel equivalent to those in an inertial reference frame.

cnes mag AVRIL 2009

Preventive procedures in the pipeline S PACE

CRASH

“The collision announced on 12 February between an American commercial satellite and a spent Russian military satellite is the first between two intact spacecraft,” says Philippe Goudy, Deputy Director of the Toulouse Space Centre (CST). “CNES and other space agencies maintain surveillance based on data from the U.S. Space Track network, which keeps a constant watch on objects in orbit. At CNES, we act on any potential collision risks and perform the necessary avoidance manoeuvres.” Besides tracking the satellites it controls, CNES has also launched in-depth studies to address the issue of collision avoidance. An innovative procedure called passive deorbiting is under patent application. It works by transferring small defunct satellites to a lower orbit, where they gracefully disintegrate. This patent could contribute to the adoption of a new standard.

CYCLE DE L’EAU

SOYOUZ AU GUYANE

Marfeq, en route pour Madras

DERNIÈRE LIGNE DROITE AVANT LE LANCEMENT

mbarqué sur la mission franco-indienne Megha-Tropiques, le radiomètre Madras (Microwave Analysis and Detection of Rain and Atmospheric System) va restituer les paramètres du cycle de l’eau dans l’atmosphère tropicale: précipitations, vapeur d’eau, contenu en eau des nuages. Original, le concept retenu pour ce radiomètre imageur multicanaux consiste à faire tourner à vitesse constante une structure supportant antennes, récepteurs hyperfréquences et électronique de proximité. Le sous-ensemble en rotation (Marfeq A) va réaliser le balayage conique des faisceaux antenne. Le sous-ensemble de calibration (Marfeq B) est relié à la partie fixe de l’instrument. Marfeq (Madras RF EQuipment) signe une première coopération entre le CNES qui fournit le cœur de l’instrument hyperfréquences et l’Isro (agence spatiale indienne) qui fournit la charge utile, les mécanismes et l’électronique de commande et de gestion. Les essais sont en cours chez EADS à Toulouse (lancement prévu à ce jour fin 2009).

in 2009 à Sinnamary, au nord de Kourou en Guyane, aura lieu le premier lancement de Soyouz sur l’ensemble de lancement en cours de construction au CSG. Depuis près de deux ans, les équipes russes et européennes s’affairent dans un esprit de coopération exemplaire sur le pas de tir équatorial dédié au lanceur. Il s’agit aujourd’hui de terminer le montage des équipements russes arrivés au tout début de 2009 par bateau de Saint-Pétersbourg. Le plus impressionnant de ces équipements est le système de lancement qui assure le support du lanceur jusqu’au décollage. Le portique mobile qui permettra de placer la coiffe et le satellite sur le lanceur après sa mise à la verticale est en cours de montage à blanc en Russie, au nord de Moscou dans la ville de Sergei Posad. Après vérification de son bon fonctionnement, les pièces qui le composent seront transportées en Guyane, où elles devraient arriver en avril 2009. La construction et l’équipement de ce portique, qui constituera une superstructure de 52 mètres de hauteur, devraient durer jusqu’en août. Ces opérations seront suivies d’une phase de tests mécaniques, électriques, fluides et d’essais de qualification. Elles précéderont les essais de qualification technique et opérationnelle de l’ensemble de lancement, à l’issue desquels le feu vert définitif devrait être donné.

S OYUZ

G UIANA

First launch in sight

Work is nearing completion at the Soyuz launch complex in Sinnamary, north of Kourou, ahead of the historic first launch scheduled late this year. For two years, the European and Russian teams have pursued their exemplary cooperation on the equatorial facility in French Guiana, dedicated to the Russian launcher. Efforts are now focused on installing the Russian hardware, shipped via St Petersburg in January. This includes the impressive launch system, which supports the launch vehicle through to liftoff. The mobile gantry—used to place the satellite payload and fairing atop the launcher in its final vertical position—is being assembled in the clean rooms at Sergiyev Posad, north of Moscow. After functional checks, its component parts will be shipped to Kourou in April. Construction and installation of the 52-metre-high superstructure will continue through to August, followed by mechanical, electrical and fluid tests, then qualification trials. Once technical and operational qualification of the Soyuz complex is complete, everything will be go for launch operations.

W ATER

CYCLE

MARFEQ en route for MADRAS

Designed to fly on the French-Indian Megha-Tropiques mission, the MADRAS radiometer (Microwave Analysis & Detection of Rain & Atmospheric Structures) will observe water cycle parameters in the tropical atmosphere: rainfall, water vapour, cloud water content and so on. The multichannel imaging radiometer is based on an innovative concept in which the antennas, microwave receivers and related electronics are mounted on a constant-speed rotating structure. The rotating subassembly (MARFEQ A) will scan in a conical swath. The calibration subassembly (MARFEQ B) is linked to the static part of the instrument. MARFEQ (MADRAS RF Equipment) is the first collaborative project between CNES, which supplied the core of the microwave instrument, and the Indian Space Research Organization (ISRO), which supplied the payload, mechanisms and command and management electronics. Tests are in progress at EADS in Toulouse. Launch is scheduled for late 2009. AVRIL 2009 cnes mag

ERATJ news FLIP

SWIMAX

Un projet flexible pour un monde en mouvement

LE HAUT DÉBIT MOBILE COMME PARADE AUX CATASTROPHES

echnologies et applications connaissent une évolution très rapide dans notre société communicante, entraînant, de fait, une évolution des exigences du marché. Concrètement, les opérateurs des satellites de télécommunication sont amenés à gérer des flottes de plus en plus importantes et à prendre en compte une réalité: les constantes de temps sont aujourd’hui plus courtes que la durée de vie d’un satellite. La bonne stratégie, pour résoudre ces nouvelles problématiques et offrir une meilleure adaptabilité du service, passe par le développement du concept de « charges utiles flexibles », qui proposerait une gestion dynamique tout à la fois de la couverture du satellite, des ressources du système en matière de fréquences et de la puissance allouée par canal ou par région. Projet phare mis en place par le CNES, Flip (Flexible Innovative Payload) prend en compte ces nouvelles donnes avec pour objectifs la définition et le développement des prototypes des futures charges utiles flexibles. La première étape de consolidation du besoin et de définition de leurs architectures et produits vient de s’achever laissant maintenant place à la phase de développement des prototypes.

n mois après son passage, la tempête Klaus laissait encore dans les Landes près de mille foyers sans téléphone, ni liaison Internet. « À l’avenir, ce type de situation pourra être maîtrisé », précise Christophe Allemand, responsable des projets « mobiles » au CNES. « En cours d’étude, le concept satellitaire haut débit mobile Swimax pourra être une réponse pertinente dans ces cas critiques. » Ce réseau satellitaire est pensé pour permettre aux opérateurs mobiles de compléter la couverture de leur réseau terrestre dans les zones rurales. À l’horizon 2015, le haut débit mobile de qualité devrait être disponible pour tous et partout. « En cas de catastrophe à grande échelle frappant une région, Swimax pourra prendre le relais du réseau terrestre défaillant. » On imagine l’aide que cette solution pourra apporter aux services de secours. Les populations civiles pourront également l’utiliser et cela via leur téléphone ou leur ordinateur portable, pour peu que les opérateurs promeuvent cette option en qualité d’offre de service à valeur ajoutée!

Satellites to bridge coms gap One month after windstorm Klaus hit Southwest France, 1,000 homes in the Landes region were still without telephone or Internet. “In the future, we’ll be able to do something about situations like this,” says Christophe Allemand, head of mobile projects at CNES. “The Swimax mobile satellite broadband concept now in development will be an effective solution in such critical circumstances.” This satellite network is designed to allow terrestrial mobile operators to bridge coverage gaps in rural areas. High-quality mobile broadband should be available nationwide by 2015. “In the event of a large-scale disaster, Swimax could serve as a stopgap solution while terrestrial communications are down.” For emergency services alone, this type of solution could be a valuable aid. Home users, too, will be able to hook up via their mobiles or laptops, provided operators offer the service as a value-added option.

A flexible project for a changing world In today’s communication-centric society, technologies and applications continue their rapid advance, driving constant change in market requirements. In practice, telecom satellite operators need to manage increasingly extensive fleets and work to the reality that time constants are now shorter than the design lives of their spacecraft. To resolve these new issues and increase levels of service adaptability, the way forward is to develop the concept of flexible payloads, allowing dynamic management of geographic coverage, frequency resources and power allocation by channel and/or region. CNES’s FLIP project (flexible innovative payloads) will meet these emerging requirements through the definition and development of prototypes for future flexible payloads. The initial phase to consolidate requirements and define associated architectures and products is complete. The prototype development phase will now begin.

10 / cnes mag AVRIL 2009

Forêt des Landes dévastée par le passage de la tempête Klaus le 24 janvier 2009. Windstorm Klaus tore through forests in the Landes region on 24 January 2009.

Palmarès du Canard sur l'océan / En septembre 2008, à l’occasion du lancement de Jason 2, le CNES organisait un concours ouvert, à l'international, des classes du primaire jusqu’au lycée. Il proposait aux élèves de fabriquer un journal sur les problématiques du changement climatique. Soixante classes y ont participé. Composé d’enseignants, de scientifiques, de journalistes, etc., le jury a rendu son palmarès le 2 février 2009. Le Prix du jury a récompensé Coin-coin de l'école élémentaire Lamartine (Lyon) et le Prix spécial A Gazeta da Amel de l’école MLF de Curitiba (Brésil). Un Canard sur l’Océan prizes announced / In September 2008, CNES ran an international schools competition to coincide with the launch of Jason-2. The contest was open to classes of all ages. The challenge was to produce a newspaper on the issues of climate change. Some 60 classes took part. The panel of judges, which included teachers, scientists and journalists, announced the winners on 2 February 2009. The Jury’s Favourite was Coin-coin by Lamartine primary school in Lyon, and the Special Prize went to A Gazeta da Amel by MLF de Curitiba school in Brazil.

www.cnes.fr

UN CANARD SUR L’OCÉAN http://www.cnes.fr/enseignants-et-mediateurs/

u Propos recueillis par/

Interview by BRIGITTE THOMAS, CNES

JEAN-MICHEL JARRE Un ambassadeur pour l’astronomie

“

Que vous évoque l’espace? Sans espace, il n’y a pas de musique. C’est le seul mode d’expression qui dépend de l’espace. Le son va de l’instrument à l’oreille. Les vibrations émises par un musicien dépendent de la qualité de cet espace. Pour moi, c’est totalement lié. Ma musique est souvent perçue comme une interprétation de l’espace sidéral alors que je la situe plutôt entre ciel et terre, dans une sorte d’espace vital. En fait la musique électronique charrie toute une mythologie inspirée de la science-fiction, de l’astronomie qui me convient. Par ailleurs, ma musique et ma carrière sont très liées à l’espace. Quelles en sont les raisons personnelles? Cela vient de mon grand-père, un scientifique passionné d’astronomie et inventeur. Il m’a fait découvrir, enfant, les télescopes et m’a expliqué que l’astronomie relevait aussi de l’archéologie puisque ce que l’on voyait n’existait plus. Qu’en observant les étoiles, on remontait le temps. Il est vrai que l’astronomie véhicule des notions paradoxales, c

l’invité

guest column

Astronomy’s ambassador

Électroacoustique, hypnotique… la musique de Jean-Michel Jarre incite aux visions et inspire un univers sonore de science-fiction. Ses mégaconcerts ont fait de lui le porte-parole de grandes causes planétaires. Passionné par l’espace, il s’est retrouvé, à la demande de l’Unesco, maître des cérémonies de l’ouverture officielle de l’Année mondiale de l’astronomie. Avec un astéroïde au nom de sa famille : « 4422jarre », il ne pouvait pas refuser. Investi par sa mission, il travaille à un concert aux îles Canaries pour l’inauguration du grand télescope de La Palma.

Jarre’s hypnotic electroacoustic music awakens s Jean-Michel visions and creates worlds of sci-fi inspired sound. His mega-concerts have made him the voice of planet-wide causes. Passionate about space, he was MC for the official launch of the International Year of Astronomy, at UNESCO’s request. With an asteroid named after him (4422 Jarre), he could hardly refuse. In this capacity, he is planning a concert in the Canary Islands for the inauguration of the GTC telescope on La Palma. How has space inspired you musically? Without space, there’s no music. It’s the only mode of expression that depends on space. Sound travels from instrument to ear. The vibrations produced by a musician are determined by the quality of that space. For me, they’re totally linked. My music is often perceived as an interpretation of outer space, whereas I’d situate it between sky and earth, in a sort of ‘vital space’. Electronic music carries with it a whole mythology inspired by sci-fi and astronomy, which I love. What’s more, my musical career has longstanding associations with space. Where does that influence come from? From my grandfather, who was a scientist, inventor and amateur astronomer. He showed me telescopes as a child and explained how astronomy is like

AVRIL 2009 cnes mag

/ 11

ERATJ news l’espace au futur et le ciel au passé! Ironie du sort: on n’a jamais eu autant besoin de prendre du recul, par rapport à ce que l’on est, qu’aujourd’hui. … et professionnelles Il y a eu le concert à Houston pour les vingtcinq ans de la Nasa. Pour la première fois, l’agence spatiale américaine s’impliquait dans une manifestation culturelle. C’était le plein avènement du CD et du disque laser. Une des idées fut d’envoyer un rayon laser sur la Lune et d’utiliser la distance entre la Terre et son satellite naturel pour créer un canal musical (finalement irréalisable). Une autre idée reposait sur un des astronautes, saxophoniste. Il devait jouer en direct une de mes compositions, VIe Rendez-vous, depuis la station orbitale. Ronald E. McNair faisait partie de l’équipage de Challenger… J’ai également fait un concert en Russie pour le 800e anniversaire de la ville de Moscou. En direct de la station Mir, un cosmonaute a dansé sur la musique d’Équinoxe devant trois millions de personnes! Pourquoi avoir accepté le rôle d’ambassadeur spécial d’AMA? Par conviction. Je trouve que notre vision de l’avenir et de l’espace s’est considérablement rétrécie depuis quarante ans. À l’époque des premiers pas de l’homme sur la Lune, il y avait l’idée épique de la conquête de l’espace. 2001 était devant nous, tout était possible. 2001 est passé, et la vision du futur s’est réduite à l’écologie. Ne sommes-nous pas les nouveaux dinosaures destinés à disparaître? Notre avenir s’est rétréci à notre planète. Nous avons un peu oublié qu’elle n’existe qu’en fonction du système qui l’entoure. D’où l’importance de l’astronomie pour remettre la Terre dans le contexte de l’Univers afin de mieux la comprendre. C’est pourquoi plus que jamais célébrer l’Année mondiale de l’astronomie a du sens, notamment auprès des jeunes générations. Ce n’est pas le méthanol, issu des pets de vache, qui va changer le destin de la planète. C’est même très arrogant de croire que nous sommes les seuls à décider de l’avenir de la planète! Quels messages véhiculez-vous sous la bannière de l’Unesco? Je suis ambassadeur de bonne volonté de l’Unesco depuis une quinzaine d’année. Cette organisation est la seule des Nations unies qui s’occupe des sciences, de l’éducation et de la culture. Cela implique qu’à travers mon activité je dois faire passer un certain nombre de messages dans l’opinion publique. Par exemple le concert du 3e millénaire, « Les 12 rêves du Soleil », s’est déroulé après les attentats de Louxor, à un moment où il fallait restaurer l’image de l’Égypte vis-à-vis du reste du monde et des Égyptiens eux-mêmes. De même, il y a deux ans au Maroc, j’ai promu l’importance vitale de l’eau potable… Pour AMA, un concert aux îles Canaries est prévu cet été pour l’inauguration du grand télescope de La Palma, en association avec le guitariste de Queen, Brian May, et dont la scénographie sera inspirée par les meilleurs dessins d’enfants de chaque continent illustrant leur vision du cosmos. K

12 / cnes mag AVRIL 2009

archaeology, since you’re seeing what no longer exists. By observing the stars, you’re actually peering back through time. Astronomy conveys some paradoxical notions, like future-oriented space exploration and the heavens as old as time. It’s an irony of fate—today, more than ever, we need to step back and get some perspective on what we’ve become. And how has space influenced your career? I did a concert in Houston to mark 25 years of NASA. It was the first time they’d been involved in a cultural event. The CD and laserdisc were the big thing at the time. One idea was to project a laser beam to the Moon and use the distance between Earth and its natural satellite to create a musical channel—ultimately unachievable. NASA astronaut Ronald McNair was a saxophonist. So another idea was a live performance of the sax part of Rendez-Vous VI from orbit. Prior to the concert, however, Ronald and his fellow crew members were tragically killed in the Challenger space shuttle disaster. I also played in Moscow to celebrate the 800th anniversary of the city. Live from the Mir space station, a cosmonaut danced to Equinoxe—for an audience of three million people. What led you to accept the role as Goodwill Ambassador for IYA09? Conviction. In the last 40 years, our vision for the future has become considerably narrower and more shortsighted. After the first lunar landing, we had epic ideas about exploring the cosmos. 2001 was before us, anything was possible. But with 2001 now behind us, our vision for the future has been reduced to ecology. Our future has been confined to our planet, as if we’re simply the next generation of dinosaurs destined to perish. We seem to forget that our planet only exists in relation to the system that surrounds it. That’s why astronomy is so important—it helps us understand Earth in the context of the Universe. Celebrating the International Year of Astronomy is more vital than ever, particularly with the younger generations. Methane from cow emissions isn’t going to change Earth’s destiny. It’s arrogant to believe that we alone can decide the future of our planet. What messages are you promoting under the UNESCO banner? I’ve been a UNESCO goodwill ambassador for 15 years. UNESCO is the only UN agency involved in education, science and culture. In this capacity, I use my work to promote certain messages in the public realm. For example, the 12 Dreams of the Sun show in Egypt to celebrate the new millennium was organized after the terrorist attacks in Luxor, when the country needed to restore its image to the world and its own people. Similarly, I was in Morocco two years ago to underline the vital importance of potable water. For IYA, I’m planning a concert in the Canaries this summer for the inauguration of the GTC telescope on La Palma, in association with Queen guitarist Brian May. The stage design will be based on drawings by children from each continent, illustrating their vision of the cosmos. K

www.cnes.fr

La musique électronique : un tremplin vers l'espace Electronic music as a springboard to space

3D SPACE

PERCEPTIONS VISUELLES ET MICROGRAVITÉ oir ou percevoir en microgravité, telle est la question sur laquelle se penche le Cadmos à la demande de Gilles Clément, du Cerco (Centre de recherche cerveau et cognition), responsable scientifique de l’expérience 3D Space. L’objectif de la mission est d’analyser l’impact de l’absence de gravité sur la perception visuelle chez les spationautes en mission longue durée dans l’ISS. « En qualité d’Usoc (User Support and Operation Centre), le Cadmos est en charge du développement de la procédure », précise Laura André-Boyet. « 3D Space nécessite un recueil de données, avant, pendant et après le vol, pour établir des points d’évaluation. » Avant le vol, les spationautes sont soumis à un training qui les familiarise avec la procédure. En vol, équipés de casque de stéréovision et d’une tablette graphique posée sur leurs genoux, ils vont reproduire dessins, écriture, formes… projetés en 3D. Ils sont suivis, au sol, par les scientifiques du Cadmos, via des consoles. Greg Chamitoff a déjà réalisé l’expérience, quatre autres sujets seront testés cet été. L’analyse des résultats devrait donner des indications sur les effets de la microgravité sur la perception des distances et des formes.

Les cassettes végétales placées dans l’incubateur Kubik. Plant cassettes in the Kubik incubator.

Visual perception in microgravity

BIOLOGIE VÉGÉTALE

GRAVIGEN ET POLCA SUR L’ISS es facteurs environnementaux conditionnent la croissance et le développement des végétaux. L’impact de certains de ces facteurs est facile à évaluer. Celui de la gravité, beaucoup moins, faute de pouvoir l’éliminer au cours des expérimentations. L’idée a donc germé d’utiliser les conditions de micropesanteur pour mener des expériences de biologie végétale. Les deux expériences Gravigen et Polca, sélectionnées par le CNES, utilisent des graines de colza conditionnées dans des cassettes végétales. Une fois placées dans l’incubateur Kubik présent à bord de la station spatiale internationale, ces cassettes automatiques vont assurer l’hydratation des graines afin de produire de jeunes plantes qui seront fixées selon un programme préalablement défini.

L’astronaute Greg Chamitoff effectuant l’expérience 3D Space à bord du laboratoire Columbus de la Station spatiale internationale (expédition 17, le 30 juillet 2008). U.S. astronaut Greg Chamitoff performs the 3D-Space experiment in the Columbus laboratory on the International Space Station (Expedition 17, 30 July 2008).

BIOLOGY

Gravigen and Polca on the ISS

P LANT

Does the absence of gravity alter our visual perception? That is the question under investigation at the CADMOS centre for the development of microgravity applications & space operations. The project was initiated at the request of Gilles Clément, chief scientist for the 3D Space experiment at the CERCO brain & cognition research centre in Toulouse. It aims to analyse the impact of zero-g on the visual perception of astronauts on long-duration missions on the ISS. “As an ISS User Support & Operations Centre (USOC), CADMOS is in charge of developing the experiment protocol,” explains Laura André-Boyet. “3D Space involves data collection before, during and after missions to establish evaluation points.” Prior to flight, astronauts are familiarized with the protocol. During the mission, they use a graphics tablet to reproduce patterns, shapes and writing projected in 3D onto a stereovision headset. Researchers at CADMOS in Toulouse monitor them via consoles. Greg Chamitoff has already completed the experiment. Four other subjects will be tested this summer. The results will help us to understand how microgravity affects our perception of distances and shapes.

Plant growth and development is determined by environmental factors. The impact of some of these factors is easy to evaluate. The influence of gravity, however, is more difficult, since it cannot normally be eliminated from the process. Hence the idea to conduct plant biology studies in microgravity conditions. Selected by CNES, the Gravigen and Polca experiments use rape seeds in plant cassettes. In the Kubik incubator on the International Space Station, these automatic cassettes will hydrate the seeds, causing them to germinate and grow, and will then fix them in accordance with a predefined programme, ready for analysis.

Cimetière spatial, une orbite dédiée aux satellites en fin de vie / l’orbite géostationnaire est une ressource précieuse utilisée par de nombreuses applications. Afin d’éviter sa saturation, il n’est pas admissible d’abandonner sur place les satellites en fin de mission. Ce sujet a été débattu entre les principales agences spatiales au sein de l’IADC (Inter Agency Space Debris Coordination Committee). Un consensus a été obtenu: lorsque les satellites en orbite géostationnaire ont terminé leur mission, ils doivent être transférés sur une orbite « cimetière » située à environ 300 km au-dessus de l’orbite opérationnelle. Ils doivent être ensuite rendus inertes pour éviter tout risque ultérieur d’explosion.

Space graveyard, special orbit for spent satellites / Geostationary orbit is a precious resource used by many applications. To avoid cluttering it, satellites cannot be abandoned once their missions are over. The world’s major space agencies have debated this issue through the Inter-Agency Space Debris Coordination Committee (IADC). A consensus on what to do has now been reached: when satellites in geostationary orbit complete their missions they must be boosted to a graveyard orbit approximately 300 km above their operational orbit. They must then be passivated to avert any subsequent risk of explosion.

www.cnes.fr

Les débris spatiaux font de la résistance Space debris http://www.cnes.fr/webmag

AVRIL 2009 cnes mag

/ 13

ERATJ news

u De notre envoyé spécial / From our special correspondent PHILIPPE COLLOT, CNES

OPÉRATION ARAPONGA

L’ESPACE AU CHEVET DES VICTIMES DES CATASTROPHES mars 2009, 5 heures du matin: un avion de transport avec 70 passagers disparaît des écrans en traversant la forêt guyanaise. L’épave est vite repérée, au lieu-dit Saut Maripa, en bordure du fleuve Oyapock, dans une zone isolée difficile d’accès. De nombreuses victimes sont à craindre. Le plan rouge est ordonné. Heureusement, cette fois-ci, il ne s’agit que d’un exercice grandeur nature organisé par la préfecture pour tester le déploiement des secours et surtout un nouveau moyen mis à la disposition du Samu de Guyane par le CNES: le Poste de secours médical avancé (PSMA). Conteneur héliportable, il abrite une antenne satellitaire et des moyens de communication mobiles (téléphones, ordinateurs, webcams, liaison Internet, etc.) ainsi que des solutions techniques et logicielles adaptées à la gestion des catastrophes et de prise en compte des victimes. L’exercice s’est révélé d’un réalisme poignant, dû à la présence d’une carcasse d’avion, de fumigènes et au concours d’élèves infirmiers qui ont simulé les survivants du crash. Les personnels de secours, Samu, pompiers, gendarmes… ont pu tester le PSMA sous le regard d’observateurs tels que le CNES, Thales Alenia Space (qui l’a développé), les autorités locales et étrangères, ainsi que des médias. Une fois déposé sur site par hélicoptère, le PSMA a pu être opérationnel en quarante minutes et permettre au PC fixe situé à Saint-Georges-de-l’Oyapock d’établir des communications, des visioconférences, la prise en compte des victimes. En permettant au Samu de Guyane de disposer d’un tel équipement dans le cadre du plan d’aide « Mission Guyane », le CNES tient à démontrer que les applications spatiales s’avèrent de plus en plus irremplaçables. Dernier symbole: le satellite mis en œuvre pour l’exercice n’est autre qu’Atlantique Bird, lancé il y a quelques années par Ariane… depuis Kourou!

PSMA : dernier test réussi en Guyane PSMA unit put through its paces in French Guiana

http://www.cnes.fr/webmag

700 kilogrammes : un poids plume qui permet à ce dispositif d’une dimension de quatre mètres cubes d’être transporté par hélicoptère afin d’être déployé dans n’importe quelles conditions. At 700 kilograms, the featherweight four-cubic-metre container can be airlifted by helicopter in all conditions.

O PÉRATION A RAPONGA

Space aiding disaster victims 26 March 2009, 5.00 a.m.: a commercial airliner with 70 passengers on board goes off the radar screen somewhere in the French Guianese forest. The aircraft is soon found, at a location called Saut Maripa in a remote area on the banks of the Oyapock River. There could be many victims and an emergency response plan is activated. Luckily, on this occasion it’s only a full-scale exercise organized by the authorities to test deployment of emergency teams and the new PSMA emergency medical aid unit provided by CNES. The PSMA unit is a heliportable container providing a satellite dish antenna, mobile communications equipment (telephones, computers, web cameras, Internet connection, etc.) and technical and software solutions designed for disaster management and triage of victims. The exercise proved particularly realistic, using a real aircraft hull, smoke canisters and student nurses acting as the crash survivors. Emergency teams—doctors, paramedics, fire brigade and police—put the PSMA unit through its paces under the watchful eye of CNES, Thales Alenia Space (the unit’s developer), local and foreign authorities, and the media. Once airlifted to the site by helicopter, the PSMA unit was up and running in 40 minutes, establishing a link with the command post at St Georges de l’Oyapock to support videoconferencing and triage. In providing this equipment for French Guiana’s emergency services as part of the Guiana Mission aid plan, CNES intends to show that space applications are increasingly vital. As if to prove the point symbolically, the satellite used for the exercise was none other than Atlantic Bird, launched several years ago by Ariane from Kourou.

www.cnes.fr

Spot Image ouvre à São Paulo Spot Image Brasil. / Pour Hervé Buchwalter, PDG de Spot Image, filiale d’EADS Astrium, « la création de Spot Image Brasil correspond à une forte évolution du marché de l’information géographique au Brésil, marché lié à l’importance des enjeux environnementaux », notamment en Amazonie, et ce depuis de nombreuses années. Spot Image Brasil proposera sa large gamme d’images optiques ou radar afin de développer des services adaptés aux exigences de ses clients brésiliens.

Spot Image Brazil in São Paulo / For Hervé Buchwalter, Chairman & CEO of Spot Image (an EADS subsidiary), “Spot Image will meet rising demand for geospatial information as the country addresses the environmental challenges ahead, particularly in the Amazonian region.” Spot Image Brazil will offer a broad range of optical and/or radar imagery products and will develop services to meet the specific needs of local customers.

14 / cnes mag AVRIL 2009

u LILIANE FEUILLERAC pour le/

for CNES

Au cœur de l’innovation Robotique / Robot et webcam vont plus loin C’est l’exploration martienne qui a mis Mario Delail sur la route du téléguidage et de l’interactivité pour robot… et sur la voie des deux brevets aujourd’hui déposés. Une voie qui peut, sans aucun doute, s’élargir pour mettre ces innovations à disposition d’autres services et d’autres secteurs d’activité. ujourd’hui en charge de la gestion de l’information et de la connaissance au CNES, Mario Delail a suivi de près l’évolution de l’aventure martienne. « Architecte et paysagiste » de la première infrastructure d’essais des prototypes du robot, il a sur ce terrain repéré les limites du véhicule face aux aléas de trajectoire. En pratique, une fois lâché, le robot va se déplacer selon l’itinéraire calculé, mais les pièges sont nombreux, heurts, dérapages… il va dévier de son itinéraire, voire se perdre. « Sur Mars il n’est pas possible de créer une trajectoire balisée. Il fallait imaginer un système grâce auquel le robot puisse lui-même poser des balises et créer ainsi un miniréseau de localisation », explique l’inventeur. C’est donc sur la notion d’interactivité qu’il a misé pour régler la question de l’autonomie de déplacement.

Le robot trace son chemin Dans le nouveau concept, le top départ est toujours donné par une première balise programmée, mais sur des points stratégiques, ou en cas de difficulté, le robot, de manière autonome, dépose une nouvelle balise. Il calcule et mémorise la position de ce deuxième objet par rapport au premier et ainsi de suite. « Le balisage peut être réalisé par un opérateur distant. Mais le robot peut créer, de manière autonome, tout un miniréseau de localisation qui lui permet de se repérer et d’être également repéré », précise-t-il. Ce concept d’interactivité répond, aujourd’hui, à des besoins élargis. C’est également lui qui soutient le process utilisé dans les chaînes de ballons (cf. CNES Mag n°40, p.15). Le décalage induit de transmission d’images entre la Terre et Mars jouait toutefois en défaveur du système. Mario Delail a donc imaginé de parfaire son concept via le guidage à distance par une webcam! « Dans ce cas, la trajectoire est prédéterminée à l’aide d’une cartographie du site et les déplacements du robot et de sa caméra vidéo sont commandés à distance par l’internaute. » Ce procédé interactif de diffusion d’images par caméra vidéo fait également l’objet d’un dépôt de brevet. Et si les premières applications ont été prévues dans l’optique d’une exploration martienne, on peut imaginer tout l’intérêt que peuvent représenter ces concepts dans le domaine militaire pour la reconnaissance de territoires ou en matière de sécurité pour la surveillance de sites classés à risque. Ils pourraient assister les services de secours dans des situations extrêmes comme les incendies, balisant le parcours dans les zones dangereuses et indiquant des « issues de secours ». En mode diffusion d’images, grâce à la webcam, la surveillance d’espaces et de locaux peut faire office de « vigile », remplaçant éventuellement plusieurs caméras. Enfin, dans des domaines plus ludiques, le marché immobilier avec des visites d’appartements à distance ou le tourisme pour la promotion de sites d’exception, toujours à distance, pourraient tirer parti de ces innovations.

R OBOTICS

Webcam-enabled rover goes further Mario Delail has pushed new boundaries in robot remote control and interactivity for Mars exploration, with two patents in the pipeline. And his innovations will almost certainly be extended to other applications and sectors. Now in charge of information and knowledge management at CNES, Mario Delail has kept a close eye on developments in the Mars adventure. As the architect of the first trial infrastructure for Mars rover prototypes, he soon came up against the limits of what these vehicles can cope with. Once released, the rover will follow its calculated route. But in practice, it will inevitably encounter obstacles, loose surfaces and other difficulties, causing it to deviate or lose its bearings completely. “On Mars, you can’t go up there first and mark out a nice smooth route,” explains the inventor. “So we needed to devise a system that would allow the rover to lay waymarkers and create its own small-scale positioning network.” He thus started thinking about how to build in a degree of interactivity to help the rover find its own way around.

Milestones With this new system, a first predetermined waymarker establishes the departure point. Then at each strategic point, or when difficulties arise, the robot automatically lays another marker. It calculates and memorizes the position of each new marker with respect to the previous one. “Waymarkers can be laid by a remote operator. But the rover can set up a complete positioning network on its own, enabling it to navigate and us to track its position.” This interactive concept has since been extended to other fields, such as balloon-borne observations in chain configuration (see CNES Mag 40 p.15). However, the latency in communications between Earth and Mars works against the system. Mario Delail therefore set out to perfect his concept by adding remote control via webcam. “The route is calculated on a map of the terrain and the movement of the rover and videocam are controlled by the remote operator.” A patent has been filed to protect this interactive videocam image transmission process. Initially envisaged for Mars exploration, these innovations have clear potential for military applications, such as ground reconnaissance, and in security for surveillance of high-risk sites, for example. They could be utilized to assist emergency services in extreme situations by marking routes through hazardous areas and locating exits. And in webcam transmission mode, the robot could conduct surveillance of buildings and outdoor areas, replacing fixed cameras. Other market applications include real estate, for remote viewings of luxury apartments, for example, or promoting tourist highspots—all from the comfort of the office. AVRIL 2009 cnes mag

/ 15

ERATJ POLITIQUE

u Propos recueillis par / Interview by BRIGITTE THOMAS, CNES

Business & politics

ENTRETIEN AVEC FADELA AMARA

La science à la portée des jeunes des quartiers prioritaires Secrétaire d’État en charge de la Politique de la ville, Fadela Amara a impulsé en février 2008 une nouvelle dynamique « Espoir banlieues » pour donner, entre autres, des chances de réussite à tous les jeunes de banlieue, depuis l’école primaire jusqu’aux études supérieures. Aussi, pour les amener au savoir, tous les leviers ont bons. « L’Espace dans ma ville » en est un bon exemple en mettant la science à la portée de tous. Rien de telle qu’une pratique ludique pour éveiller des vocations! En quoi l’opération « L’Espace dans ma ville » s’inscrit-elle dans « Espoir banlieues », dont l’éducation et l’accès au savoir sont au cœur de la dynamique? Dès ma nomination au gouvernement, j’ai décidé que l’éducation serait un axe fort de la nouvelle politique de la ville et de la dynamique que j’allais mettre en place. L’éducation est le creuset de notre République et il s’agit pour moi de faire des jeunes des quartiers populaires les élites de demain. « L’Espace dans ma ville » s’inscrit parfaitement dans la dynamique « Espoir banlieues » car c’est une opération qui invite les jeunes des quartiers populaires âgés de

I NTERVI EW

WITH

FADEL A A M AR A

Bringing science to youngsters in priority areas

In February 2008, Fadela Amara, Junior Minister for Urban Affairs, injected a fresh sense of purpose into the government’s efforts to rejuvenate underprivileged areas of France’s city suburbs. One of her aims is to give all youngsters from these areas the same chance to make it good, from primary school through to university. And all ways of nurturing learning are to be welcomed. The Space in my City operation is a good

16 / cnes mag AVRIL 2009

8 à 15 ans à découvrir l’espace au cours d’animations pédagogiques et grâce à des programmes de qualité. En novembre dernier, j’ai été invitée par Bernard Accoyer, président de l’Assemblée nationale, et Yannick d’Escatha, président du CNES, à la clôture de l’édition 2008. J’y ai rencontré des jeunes passionnés qui vivaient une belle expérience. Outre le fait d’apporter un savoir exceptionnel, le CNES, par cette initiative, offre aux jeunes une ouverture d’esprit en les sensibilisant à des questions primordiales aujourd’hui, comme la protection de notre planète. En allant chercher les savoirs et les talents dans tous les territoires prioritaires c

example of how to inspire youngsters to take up careers in science through fun, hands-on activities. How does the Space in my City operation fit in with your efforts toward underprivileged city areas, which is underpinned by learning and access to knowledge? As soon as I was appointed to the government, I decided that learning would be a key element of the new policy for urban areas and the dynamic I

intended to instill. Education is a core republican value and I am looking to make youngsters from working-class areas the elites of tomorrow. Space in my City is a good fit with my plan to energize underprivileged areas, as it gives 8-to-15-year-olds the chance to discover space through top-rate educational events and programmes. Last November, I was invited by Bernard Accoyer, the speaker of the French national assembly, and CNES President Yannick d'Escatha to the official closing ceremony of the 2008 programme of activities. It was a great

AVRIL 2009 cnes mag

/ 17

J POLITIQUE

Business & politics

de France, c’est l’excellence qui est visée par le CNES, et c’est l’excellence que je veux pour les jeunes de nos quartiers populaires.

Fadela Amara à la rencontre des jeunes de l’opération « L’Espace dans ma ville » à l’Assemblée nationale. Fadela Amara meets youngsters at the National Assembly for the Space in my City operation.

L’opération du CNES est complètement atypique pour ne pas dire unique. Au-delà de son rôle d’initiateur comment voyez-vous le rôle du CNES dans la pérennité de ce type d’opération? Le CNES est une institution pour notre pays. En mettant en œuvre la politique spatiale française, il contribue à ériger la France au rang des premières puissances mondiales. Depuis sa création, cet établissement travaille à développer et à transmettre la culture et le savoir scientifique. En le transmettant ainsi aux jeunes des quartiers populaires, il suscite forcément des vocations. C’est la raison pour

laquelle la Politique de la ville finance ces projets. Pour pérenniser ce type d’expérience, le CNES pourrait suivre ces jeunes dans la durée, afin éventuellement de les former à un métier, en les mettant en situation professionnelle. Ces actions pourraient susciter des vocations pour que demain ces jeunes des quartiers puissent envisager l’espace comme un domaine accessible. Pensez-vous que mettre à la portée des enfants défavorisés des loisirs, où ils se construisent, peut les aider à se structurer, voire à être plus constant en classe? J’ai vu que l’initiative « L’Espace dans ma ville » avait pour objectif d’ouvrir les jeunes aux sciences et à la technologie. Or il s’agit de domaines où la rigueur et l’assiduité sont nécessaires. En élaborant un travail de groupe et en tentant ainsi de développer le goût de l’effort chez ces jeunes, le CNES leur permet en effet d’acquérir une logique de travail, une organisation et une gestion du temps qui peut leur servir à s’organiser dans leur travail scolaire. En les aidant à développer des projets conséquents, le CNES peut aussi redonner une confiance parfois perdue. Et puis, les jeunes accèdent au savoir de manière ludique. C’est un très bon moyen de les plonger vers de nouvelles découvertes. L’espace fait rêver les jeunes. Pourtant les adolescents restent difficiles à atteindre sur le terrain, beaucoup plus que leurs benjamins. Comment les inciter à participer et les faire venir à la science? Si l’espace fait rêver, beaucoup de jeunes pensent parfois qu’il s’agit d’un monde inaccessible. Au sein de mon secrétariat d’État, je les incite à lutter contre l’autocensure. Je veux que chacun puisse se dire que ses rêves sont réalisables. Lors de mes nombreux déplacements sur le terrain,

experience for the enthusiastic young people I met there. Besides its exceptional educational value, through this initiative CNES is broadening youngsters’ horizons and raising their awareness of key issues like the need to preserve our planet. By nurturing knowledge and talents across the country, CNES is seeking to promote excellence—the kind of excellence I want for our working-class youth. This CNES operation is atypical, not to say unique. Besides its initiating role, how do you see CNES helping to sustain such an initiative? CNES is a national institution. It implements space policy, thereby helping to maintain France’s place among the leading world space powers. Since its inception, the agency has worked to develop and transmit science culture and knowledge. In bringing this culture to youngsters in working-class areas, it inspires vocations. That’s why the government’s urban policy is providing funding for such projects. Looking further ahead, CNES could maybe mentor youngsters for a future career and possibly offer

18 / cnes mag AVRIL 2009

them training in a work situation. Such actions could inspire vocations and send a message to these youngsters that space is for them. Do you think that providing leisure activities for youngsters in underprivileged areas helps them to mature and focus their efforts better in school? I saw that the Space in my City initiative aimed to get youngsters interested in science and technology. Now, both these fields demand rigour and effort. By getting them to work in groups and showing them the value of hard work, CNES is helping them to learn to organize their time and their school work. By helping youngsters to put together substantial projects, it can also restore their confidence. And it’s a fun way for them to learn new things. Space fuels youngsters’ dreams. However, teenagers are a harder audience to reach than younger children. How can we get them involved and interested in science?

Although space is something youngsters dream about, many can feel that it’s a world apart. Through my ministry, I encourage them to feel nothing is off limits. I want everyone to believe they can make their dreams come true. Wherever I go, I encourage the youngsters I meet to work hard and think big. To get them interested in science, we need to work directly with teachers and the local clubs and associations that are doing a great job weaving links across the country. They are an extraordinary vehicle for transmitting knowledge and values. I know how hard they work and that’s why I decided on joining the government to secure their funding. When you were growing up in ClermontFerrand, how would you have responded to the chance to take part in this kind of initiative? When I was a kid, I used to read a lot and I dreamed of becoming a prima ballerina. I wasn’t one of the brightest pupils in my school, but if CNES had come to my area in Clermont-Ferrand with these kinds of activities, I certainly would have been interested. K

Business & politics

POLITIQUE J

je rencontre les jeunes des quartiers et les incite à voir grand. Je leur dis que certes c’est du travail, mais que souvent ça marche. Pour les amener à se tourner vers les sciences, il faut œuvrer directement en collaboration avec les enseignants et les associations de terrain. Ces dernières font un travail formidable de maillage du territoire et de tissage du lien social. Elles sont un vecteur extraordinaire de transmission. Je connais le travail qu’elles fournissent et c’est la raison pour laquelle j’ai décidé, dès mon arrivée au gouvernement, de les sécuriser financièrement. Comment auriez-vous réagi, quand vous étiez enfant à Clermont-Ferrand, si on vous avait proposé ce type d’action? Quand j’étais enfant, je lisais beaucoup, j’étais passionnée de danse et je rêvais d’être danseuse étoile. Je ne faisais pas partie des meilleurs élèves à l’école mais si le CNES était venu dans mon quartier de Clermont-Ferrand pour nous proposer une telle initiative, j’y aurais certainement participé avec intérêt. K

u BRICE LAMOTTE, CNES

Espace dans ma ville

Apprendre la science en s’amusant près le succès rencontré par « Espace dans ma ville » 2008, le CNES reconduit l’opération cette année avec son partenaire initial, Planète Sciences. Cette action originale s’inscrit dans le cadre de la mission éducative du CNES. Mise en place dès 1961, cette dernière vise à assurer la diffusion des sciences pour attirer les jeunes vers les carrières scientifiques et contribuer activement à leur culture scientifique. 100000 jeunes par an sont concernés. Créé en 2005, l’objectif de départ d’« Espace dans ma ville » perdure: sensibiliser les jeunes des quartiers populaires à la culture scientifique et technique. Il s’agit pour le CNES, au travers d’activités spatiales ludiques, d’aller vers ceux qui n’ont pas accès à la science et à la technologie, de contribuer ainsi à leur insertion, de valoriser leur quartier, de favoriser le développement d’initiatives locales pérennes qui leur soient destinées, et de leur permettre de pratiquer les sciences en s’amusant. Ainsi, durant les vacances scolaires (printemps, été, automne), une semaine d’animations et d’ateliers dédiés à la science et à l’espace leur est proposée. Pour l’édition 2009, après un appel à candidatures et une étude minutieuse des dossiers, 19 villes (Roubaix, Mulhouse, Vernon, Strasbourg, Toulouse, Lens, Niort, Alès, Douai, Vaulx-en-Velin, Montpellier, Nancy, Stains, Metz, Grande-Synthe, Montataire, Les Mureaux, Vénissieux, Romans-surIsère) ont été retenues. Le tour de France démarrent donc à Roubaix (18 au 26 avril) et se termine à Vénissieux à l’automne. Opération soutenue depuis sa création par le ministère en charge de la Politique de la ville, dans le cadre du dispositif interministériel « Ville Vie Vacances » (composante essentielle des nouveaux contrats urbains de cohésion sociale), elle est également appuyée par le ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche dans le cadre de ses actions de diffusion de la culture scientifique et technique ainsi que par le ministère de la Jeunesse et des Sports. K

S PACE

I N MY

C IT Y

Making science fun After the success of Space in my City in 2008, CNES is renewing the operation this year with founding partner Planète Sciences. The agency is pursuing this original action under the outreach mission it has performed since its inception in 1961 to inspire youngsters to take up careers in science and foster their science culture. The operation goes out to 100,000 youngsters every year. Space in my City is perpetuating the aim of bringing science and engineering culture to young people in deprived areas that it has pursued from the outset. For CNES, this means conceiving fun space activities for those not normally exposed to science and technology, thereby helping them to find their place in society, boosting their neighbourhood’s image, encouraging long-term local initiatives and making science something they can enjoy. A week-long programme of events and workshops dedicated to science and space is organized during the spring, summer and autumn school holidays. For the 2009 Space in my City operation, after a close study the field of candidates was whittled down to 19 cities: Roubaix, Mulhouse, Vernon, Strasbourg, Toulouse, Lens, Niort, Alès, Douai, Vaulx-en-Velin, Montpellier, Nancy, Stains, Metz, GrandeSynthe, Montataire, Les Mureaux, Vénissieux and Romans-sur-Isère. The tour gets underway in Roubaix (18-26 April) and ends in Vénissieux this autumn. The operation has been supported from the beginning by the Ministry in charge of Urban Affairs, under the interministerial Ville-Vie-Vacances initiative—a key component of the government’s new urban social cohesion—contracts, and is backed by the Ministry for Higher Education and Research as part of its science and engineering outreach efforts, as well as by the Ministry for Youth and Sport. K

Deux points forts des animations proposées : décollage d’une microfusée et entraînement de simulation spatiale en piscine. The launch of a micro-rocket and astronaut pool training were two of the high points.

www.cnes.fr http://www.cnes.fr/ espacedansmaville/

AVRIL 2009 cnes mag

/ 19

J POLITIQUE

Lexique Feuille de route ou Road Map vision prospective synthétique, exprimée notamment grâce à des représentations graphiques et décrivant le futur à moyen ou long terme d’un domaine et les étapes intermédiaires avant d’y parvenir Roadmap A synoptic vision document often in the form of charts setting out the medium- or longterm future for a domain, and the milestones to get there.

u ANNE CADIOU, chef du service R&T / Head of R&T, CNES

Business & politics

R&T des systèmes orbitaux

UN CREUSET D’IDÉES POUR LES MISSIONS DU FUTUR Les missions spatiales du futur vont nécessiter des performances accrues dans un contexte que l’indispensable maîtrise des coûts vont rendre plus ardues. Conscient de ces contraintes plurielles, le CNES a adopté une politique de prospective technique dont les résultats, énoncés lors de la journée R&T, prouve l’efficacité.

e plan de recherche et technologie conduit par le CNES, en lien avec les laboratoires institutionnels et l’industrie, repose sur l’anticipation. Pour enrichir sa recherche prospective et explorer les possibles sauts technologiques, le CNES s’appuie sur un service R&T discret mais performant. Sur le principe des road maps, l’établissement a bâti un plan de travail sur plusieurs années et à plusieurs niveaux, ce qui lui permet d’avoir une lisibilité sur les logiques et les actions, leur articulation, leur complémentarité. Pour avancer dans ces recherches, le CNES compte sur son expertise interne tout en s’ouvrant aux potentialités extérieures. Lancé chaque année au mois de juin, un appel à idées est publié sur Internet. Ouvert à l’échelon international, il n’a pas d’exclusive thématique, même si l’accent peut être mis sur certaines cibles. Cette année, 455 réponses externes ont été reçues auxquelles se sont ajoutées 220 propositions internes sur des thématiques très variées. Passées au filtre du comité de pilotage des sélections, 268 propositions de recherches ont été programmées pour l’année 2009. Par ailleurs, ces travaux font l’objet d’une évaluation réalisée par un comité d’experts, composé essentiellement de personnalités extérieures. Après l’Esa, la présidence en est assurée depuis 2008 par un expert de la DGA. À terme, les résultats de ces recherches sont appelés à être utilisés dans les projets, selon plusieurs cas de figure. L’action peut ne pas avoir de suite immédiate mais représenter un potentiel à conserver. A contrario, certains résultats ont une suite, soit en R&T, soit en démonstrateur. Les résultats peuvent aussi avoir une utilisation envisagée dans des projets à venir. Enfin, certains résultats peuvent être versés au bénéfice de partenaires, laboratoires de recherche ou industriels.

La journée R&T Systèmes orbitaux, un rendez-vous phare Participation importante à la journée R&T le 5 février 2009, au centre des congrès Diagora (Labège, France). The R&T day at the Diagora congress centre in Labège, France, on 5 February attracted a large turn-out.

20 / cnes mag AVRIL 2009

Une fois par an, le CNES présente son plan à une large assistance invitée. Preuve de la force d’attractivité de la R&T, plus de 500 personnes, dont des représentants de

Business & politics

POLITIQUE J

De la R&T à la réalité

Instrument ChemCam, l’une des deux contributions françaises au rover américain Mars Science Laboratory qui devrait se poser sur Mars en 2011.

Comme chaque année, en 2009, la journée R&T mettait en évidence des exemples techniques arrivés à maturité: ChemCam sur le robot MSL. – Après plusieurs années de R&T avec le CESR, les travaux ont permis la spatialisation d’un laser solide pompé par diode, élément central d’un instrument de spectroscopie qui permettra l’analyse in situ des sols martiens. L’instrument a été qualifié en 2008 et devrait voler en 2011. Métrologie radiofréquence pour le contrôle d’un vol en formation. – Un senseur de type radiofréquence permet de mesurer la distance entre les satellites d’une formation et sert également à l’échange de données entre ces satellites. Après quelques années de travaux de recherche et développement, les premiers modèles de vol de senseurs sont en cours d’intégration pour une première utilisation en orbite sur les deux satellites suédois de la mission Prisma, dont le lancement est prévu en octobre 2009.

The ChemCam instrument is one of two French contributions to the U.S. Mars Science Laboratory that plans to land on Mars in 2011. FF

Senseur RF pour le vol en formation : modèle d’ingénierie pour la mission Prisma développé par Thales Alenia Space.

From R&T to the real world As in previous years, this year’s R&T day spotlighted successfully matured technologies. These included: Chemcam on the MSL rover – Several years of R&T with CESR, the French space radiation research centre, led to development of a diode-pumped solid-state (DPSS) laser for space applications. This laser is the key component of a spectroscopy instrument to be used for in-situ analysis of Martian soil. The instrument was qualified in 2008 and is scheduled to fly in 2011. RF metrology for formation flight control – An RF sensor measures the separation distance between satellites flying in formation and is also used to exchange data between them. After several years of R&D work, the first flight models of sensors are being integrated and will be used in orbit for the first time on the two satellites of the Swedish Prisma mission scheduled to launch this October.

douze pays européens étaient présents, le 5 février 2009 à Toulouse. La journée a fait une large part à la présentation des actions ou orientations. À ce titre, elle a mis en évidence la place accordée aux aspects sécurité et défense, notamment avec la présentation du programme européen Musis, de sa composante spatiale optique CSO et du programme

O RBITAL

SYSTE MS

R&T

Engineering model of an RF sensor for formation flight developed by Thales Alenia Space for the Prisma mission.

R&T associé. L’aspect traitement des images spatiales était abordé au travers d’Orfeo Tool Box, une librairie open-source de traitement d’images qui capitalise un certain nombre d’études R&T. Le tour d’horizon des différentes phases 0 et A en cours a illustré parfaitement l’émulation et l’effervescence que la préparation du futur génère. K

Fuelling ideas for future missions

Future space missions will have to meet demanding cost/performance constraints in a tight budget environment. To meet the multiple challenges this implies, CNES is pursuing an effective technology planning policy, as shown by the latest results announced at its R&T day. CNES’s Research and Technology (R&T) plan, pursued in partnership with institutional and industry research laboratories, is based on forward vision. Despite maintaining a relatively low profile, the agency’s R&T department is a vital cog in the works driving its long-term research effort and exploring possible leap-ahead technologies. CNES’s multi-level plan serves as a roadmap to give it a clear picture of how actions mesh and complement one another, and of their underlying rationale. To

advance research, CNES calls on its own in-house expertise while also tapping potential outside the agency. Every year in June, it issues an international call for ideas on the Internet. This call is not restricted to any particular topic, even if it may focus on certain target areas. This year, it elicited 455 responses, on top of the 220 in-house proposals received, covering a broad range of themes. For 2009, the selection steering committee down-selected 268 research proposals. The results of these activities are also assessed by a committee of experts, mostly from outside CNES. Last year an expert at DGA, the French defence procurement agency, took over the chair of this committee from ESA. Ultimately, research results can be used by projects in various ways. Some may not be exploited immediately, but kept in store for the future. Others may be used in R&T work or on demonstrators. Results may also be earmarked for

future projects or spun off to partners, research laboratories or industry contractors.

Orbital Systems R&T day Once a year, CNES presents its R&T plan to an invited audience. This year’s event on 5 February in Toulouse attracted more than 500 attendees from 12 European countries. This R&T day presented research actions and directions, focusing on security and defence, notably with a presentation about the European MUSIS programme, its optical space component and associated R&T programme. Satellite image processing was addressed through the Orfeo Tool Box, an open-source imageprocessing repository capitalizing on a number of R&T studies. Lastly, an overview of projects currently in their 0 and A phases provided a perfect illustration of the emulation and enthusiasm that long-term research planning is encouraging. K

AVRIL 2009 cnes mag

/ 21

J POLITIQUE

Business & politics

u LILIANE FEUILLERAC, pour le / for, CNES

Le Falcon 20, un des trois avions de la flotte de l’unité Safire, de retour de mission à la base de Francazal (Toulouse). The Falcon 20, one of three aircraft in the SAFIRE unit’s fleet, returns to base at Francazal, outside Toulouse.

Safire

UN PARTENAIRE ACTIF DE L’OBSERVATION SPATIALE Discrets sur le tarmac ou dans les hangars de la base militaire de Toulouse-Francazal, les trois avions instrumentés de l’unité Safire jouent de modestie. Pourtant, leur contribution à l’étude de l’atmosphère et à l’observation de la Terre est essentielle. Le CNES, l’un des trois partenaires de ce service, lui confie des missions de qualification ou de démonstration pour conforter ou compléter les données spatiales.

* La fermeture annoncée de cette base aérienne posera, à l’horizon 2010, la question de la relocalisation de cette unité.

22 / cnes mag AVRIL 2009

dministrativement créée en 2004, mais opérationnelle depuis de nombreuses années dans le sillage des pionniers de la recherche aéroportée, l’unité Safire (Service des avions français instrumentés pour la recherche en environnement) est un outil d’investigation précieux dans les programmes de recherche climatique et environnementale. « Parce qu’ils présentent des caractéristiques propres, les trois avions de notre flotte, un Piper Aztec, un ATR 42 et un Falcon 20, assurent des missions particulières en basse, moyenne ou haute troposphère ou peuvent opérer sous la trace des satellites », dit Marc Pontaud, directeur de Safire et artisan de la réussite de cette unité. Pour répondre aux objectifs assignés, les avions sont « instrumentés » et préparés dans les deux hangars de la base aérienne 101*. Trois partenaires impliqués dans la recherche environnementale, Météo-France, le CNRS-Insu et le

CNES, mutualisent leurs moyens en hommes et matériel au sein de cette unité.

Une préparation « à la demande » Chaque aéronef est en lui-même un véritable laboratoire volant. La première mission de l’équipe est de le mettre en configuration pour permettre son instrumentation. Capteurs, perches, radars et radiomètres réalisés par les laboratoires scientifiques… la customisation n’a pas à voir avec l’esthétique, mais avec la technologie, la physique ou la chimie. Outre ces modifications physiquement inscrites dans la carlingue, l’équipe (soit vingt-cinq ingénieurs, techniciens et administratifs) va préparer la mission. Dans ses différents ateliers, Safire conçoit ses racks en fonction des objectifs de ses clients, dont les principaux sont les scientifiques français. Son expertise est largement reconnue et ses

u GENEVIÈVE GARGIR, CNES

Business & politics

POLITIQUE J

compétences ont fait leurs preuves dans l’acquisition comme dans le traitement des données pendant le vol. Unique en France, il est l’un des piliers du groupe européen des avions de recherche Eufar.

Prague, capitale de la République tchèque, vue par Spot 5. Prague, the capital of the Czech Republic, viewed by SPOT 5.

Un assistant apprécié des missions satellitaires « En toute logique, lors des appels d’offres que nous ouvrons à l’international, nos partenaires sont toujours prioritaires », dit Marc Pontaud… quitte à charger un peu le planning. Avec six missions inscrites au calendrier, 2008 a été une année record. Le CNES est au rang des clients prioritaires: « Les moyens aéroportés constituent des compléments indispensables de nos satellites, notamment dans les programmes dédiés à la climatologie et à l’étude de l’atmosphère », confirme Didier Renaut, responsable de programme météo et climat au CNES. Globalement, Safire intervient dans le cadre de démonstrations pour de futures missions spatiales. Cela a permis de mettre au point, en vol, les algorithmes de Carols, le radiomètre qui sera embarqué sur Smos. Il est également mis à contribution pour des opérations de validation. Ainsi, de nombreuses campagnes aéroportées ont servi à valider les mesures de Calipso sur la microphysique des nuages. Le programme Iasi a également fait appel à cette validation par des mesures aéroportées. Au-delà, les avions de Safire interviennent en complément d’autres moyens d’observation, dont les satellites, dans le cadre de programmes scientifiques d’envergure, comme Amma et Polarcat, qui sont d’un intérêt majeur pour la compréhension des phénomènes climatiques. K

S AFI RE

Union européenne

Les rendez-vous de la présidence tchèque n succédant à la présidence française de l’Union européenne, la présidence tchèque souhaite, dans le domaine spatial, mettre en œuvre les nouvelles priorités de politique spatiale proposées par la France et adoptées lors du cinquième Conseil espace en septembre 2008, et poursuivre les débats autour de la Politique spatiale européenne. Elle travaille dans ce sens en étroite coopération avec la Commission européenne et l’Esa, ainsi qu’avec le trio des présidences, incluant la Suède qui lui succédera au second semestre 2009 et la France qui l’a précédé. Deux principaux événements sont planifiés par cette présidence: c

An active remote-sensing partnership

The SAFIRE unit’s three instrumented aircraft on the ramp or in the hangars of ToulouseFrancazal military air base are unobtrusive enough. But their contribution to studying the atmosphere and observing Earth is vital. CNES is one of this unit’s three partners, entrusting it with qualification and demonstration missions to confirm or complement satellite data. Created in 2004 after many years operating in the footsteps of the pioneers of airborne research, the SAFIRE1 unit is a precious investigative tool for climate and environment research. “The three aircraft in our fleet—a Piper Aztec, an ATR 42 and a Falcon 20—are able to fly special missions in the lower, middle or higher troposphere, or along satellite ground tracks,” says Marc Pontaud, SAFIRE’s director and the architect of the unit’s success. The aircraft are instrumented and prepared in the two hangars of air base 1012. Three partners from the field of environmental research—Meteo-

France, CNRS-INSU and CNES—provide the unit with human and material resources.

Aircraft prepped on demand Each aircraft is a flying laboratory. The team’s prime mission is to ready them for instrumentation. Here, customization involves more than painting the aircraft’s livery, as their job is to install sensors, booms, radars and radiometers supplied by science laboratories. Besides these physical modifications on the fuselage, the team of 25 engineers, technicians and clerical staff also prepares the mission. SAFIRE designs equipment racks on its premises for its clients, mostly French scientists. The unit’s expertise is widely renowned and it has a proven track record in acquiring and processing data in flight. Unique in France, it is one of the pillars of the European Fleet for Airborne Research (EUFAR).

schedule. With six missions, 2008 was a record year. And CNES is one of the unit’s preferred clients. “Airborne assets are essential to complement our satellites, especially for climatology and atmospheric research programmes,” confirms Didier Renaut, in charge of weather and climate programmes at CNES. Generally speaking, SAFIRE performs demonstrations for future space missions. For example, flight demonstrations served to develop algorithms for CAROLS, the radiometer set to fly on the SMOS mission. The unit is also called upon for validation operations. Numerous airborne campaigns have been flown to validate measurements from the Calipso satellite concerning cloud microphysics. Similar campaigns were flown for the IASI programme. Besides this function, SAFIRE’s aircraft complement other observing assets, including satellites, for major scientific programmes like AMMA and Polarcat, which are key to understanding climate phenomena. K

Assisting satellite missions “Quite logically, our partners are always given priority for international tenders,” says Marc Pontaud, even if this means adding to the flight

1 Service des Avions Français Instrumentés pour la Recherche en Environnement 2 With the closure of this air base announced for 2010, SAFIRE will have to relocate.

AVRIL 2009 cnes mag

/ 23

J POLITIQUE

Business & politics

la tenue d’un sixième Conseil espace en marge du Conseil compétitivité des 28 et 29 mai 2009, une conférence de haut niveau sur l’exploration le 23 juin à Prague. Ni la configuration ni le contenu du Conseil espace ne sont encore finalisés à ce jour. Un des thèmes abordés pourrait être « Espace, compétitivité et innovation », ce qui permettrait ainsi de répondre d’une part à la nouvelle priorité, « espace et compétitivité », du cinquième Conseil espace, et d’autre part aux conclusions du Conseil européen des 11 et 12 décembre 2008 appelant au lancement d’un plan européen pour l’innovation. Quant à la conférence sur l’exploration, elle devrait permettre aux ministres européens de débattre autour d’une vision mondiale à long terme en matière d’exploration spatiale, voire sur le rôle et le positionnement de l’Europe dans un contexte international. L’apport de l’exploration spatiale en matière d’innovation et de croissance économique, sa contribution à la construction d’une Europe politique et à la confirmation du rôle de l’Europe dans le monde, ainsi que son apport à la société de la connaissance et à une croissance durable… ce sont autant de questions qui pourraient être abordées. K

E UROPE AN U N ION

Czech presidency sets the agenda During its term as EU president, the Czech Republic intends to implement the new space policy priorities put forward by France and adopted at the fifth Space Council in September 2008, and to pursue the debate concerning the European Space Policy (ESP). To this end, it is working closely with the European Commission and ESA, as well as with the triumvirate of presidents: France, the Czech Republic and Sweden, which will be taking over in the second half of this year. The Czech presidency has planned two key events: a sixth Space Council alongside the EU Competitiveness Council meeting on 28-29 May and a high-level conference on space exploration on 23 June in Prague. The configuration and agenda for the Space Council are still being decided. A possible theme could be space, competitiveness and innovation, taking its cue from the new space and competitiveness priority set out at the fifth Space Council and from the conclusions of the European Council meeting on 11-12 December 2008 calling for the launch of a European innovation plan. The space exploration conference should allow EU ministers to debate a long-term global vision for space exploration, and possibly the role and position of Europe in this international effort. Space exploration’s contribution to innovation and economic growth, to the construction of Europe as a political entity and the confirmation of Europe’s role on the world stage, and to the knowledge-based society and sustainable development are just some of the issues that could be addressed. K

u CHANTAL DELABARRE, CNES

C HALLENGES

OF SPACE

Space for Earth in Saint Quentin From 17-27 April, the magnificent Palais Fervaques in Saint Quentin, northern France, is the backdrop for CNES’s Challenges of Space, which will be marking the town hall’s 500th anniversary. A nod to history, Johann Ruysch’s planisphere printed in 1509—one of the earliest representations of the New World—bears witness to the leaps in scientific knowledge made in five centuries. It also provides an excellent pretext for highlighting the relationship between space technologies and enhanced understanding of our planet. A 500 square-metre display area spotlighting the major programmes to which CNES is contributing will underline the utility of space in our daily lives and our quest to seek out other possible worlds… Alongside satellite mock-ups, interactive features, display panels and lectures, a series of animations will be screened for youngsters in the allnew “space bus”, making its first outing for the occasion, and in the space library. K

24 / cnes mag AVRIL 2009

Enjeux

De « L’Espace pour la Terre » à SaintQuentin e magnifique palais Fervaques de Saint-Quentin (Aisne) sert, du 17 au 27 avril 2009, de décor aux Enjeux de l’espace du CNES, lesquels célèbrent aussi les 500 ans de l’hôtel de ville. Clin d’œil à l’histoire: le planisphère de Johann Ruysch, imprimé en 1509 (une des premières représentations du Nouveau Monde), témoigne du chemin parcouru par la connaissance scientifique en cinq siècles. Un excellent prétexte pour mettre en corrélation l’apport des technologies spatiales avec la compréhension de notre planète. Sur 500 m2, la présentation des grands programmes auxquels participe le CNES rendra plus évidente encore l’utilité de l’espace dans notre quotidien, dans notre exploration de l’Univers pour trouver un ailleurs éventuel. À côté de maquettes de satellites, murs et table interactifs, panneaux d’exposition, cycle de conférences… une série d’animations est prévue en direction des jeunes, public privilégié, à l’aide du tout nouveau « spatiobus », qui sera inauguré à cette occasion, et de la bibliothèque de l’espace. K

Business & politics

POLITIQUE J

interview

u Propos recueillis par / Interview by RICHARD BONNEVILLE, Directeur adjoint de la stratégie, de la prospective et des programmes / Deputy Director of Strategy and Programmes, CNES

Organisé tous les quatre ans, le séminaire de prospective scientifique du CNES s’est tenu à Biarritz du 16 au 19 mars. Catherine Césarsky, présidente du comité des programmes scientifiques (CPS), et Yannick d’Escatha, président du CNES, nous font la synthèse de ce rendez-vous qui détermine les choix programmatiques pour l’avenir.

Le séminaire de prospective scientifique 2009

“

Quelles sont les principales recommandations sorties du séminaire de Biarritz? Catherine Césarsky : Dans le domaine de l’étude et de l’exploration de l’Univers, il a été réaffirmé que la participation instrumentale (et bien entendu scientifique) aux programmes de l’Esa (Cosmic Vision et Aurora) devait être la première priorité. Il importe de préparer la contribution française aux missions candidates à la sélection Cosmic Vision; parmi les missions « de taille moyenne », une mission d’étude de l’énergie noire (MEN) et la mission Solar Orbiter sont spécialement recommandées. Dans le cadre Aurora, il faut sur le court terme assurer le succès d’ExoMars, et ensuite préparer Mars Sample Return. Cette participation aux programmes de l’Esa doit être complétée par des petites missions (de l’ordre de 50 à 100 millions d’euros) à réaliser dans un cadre multilatéral, et le CPS appuie le projet de microsatellite Taranis, qui est en fin de phase B. Il souhaite de surcroît que la programmation ait assez de flexibilité pour permettre de glisser de petites opportunités (quelques Meuros), par exemple une participation à la mise en place d’un réseau sismique lunaire. Dans le domaine des sciences de la Terre et de l’environnement, on note la forte demande de haute répétitivité temporelle et de haute résolution spatiale. Il est sorti une recommandation en faveur d’une contribution significative à la mission Swot en coopération avec les États-Unis, qui intéresse tout à la fois le domaine côtier, l’hydrologie et la bathymétrie. L’étude d’un sondeur atmosphérique de nouvelle génération succédant à Iasi pour préparer la suite du programme Eumetsat Polar Satellite a

également été fortement recommandée. S’agissant des missions du programme Earth Explorer de l’Esa, le CPS a recommandé un soutien à la proposition Biomass, actuellement en phase A, afin de la mettre en bonne position pour la sélection finale de l’Esa. Concernant l’étude du cycle du carbone, les conséquences de l’échec de la mission américaine OCO doivent être analysées; le CPS a conseillé de poursuivre les échanges avec les partenaires, principalement la Nasa, sur un possible partenariat qui pourrait inclure la réalisation de Minicarb. Il a cependant recommandé de définir une stratégie reposant sur deux voies instrumentales, l’une basée sur un concept passif dérivé de Sifti, dont la phase A se termine, l’autre à plus long terme basée sur un concept actif innovant.

Yannick d’Escatha : Le séminaire de prospective scientifique a également recommandé un grand nombre de propositions d’avant-projets, notamment de phases 0, recommandées tant pour les sciences de l’Univers que pour les sciences de la Terre et de l’environnement. Nous allons les introduire dans notre plan d’avant-projets pour 2009 et 2010. Certaines d’entre elles entreront ensuite en phase A, et ultérieurement quelques-unes en phase de développement. Ces activités d’avant-projet doivent être accompagnées dans notre plan de R&T. J’ai noté par exemple l’intérêt des scientifiques pour l’utilisation du lidar en sondage atmosphérique, mais aussi pour d’autres applications telles que le suivi de la végétation et des terrains. Dans le domaine des sciences de l’univers, le Comité des programmes c AVRIL 2009 cnes mag

/ 25

J POLITIQUE

Business & politics

scientifiques a recommandé que la participation aux programmes de l’Esa soit complétée par des petites missions (typiquement de la taille d’un microsatellite) à réaliser dans un cadre multilatéral sur des objectifs scientifiques ciblés. Au-delà du soutien du CPS à Taranis, des ouvertures apparaîtront vers 2013-2014 pour une autre mission de même volume, qui pourrait être décidée lors de notre prochain séminaire de prospective. Il me semble en effet qu’un intervalle de quatre ans entre deux exercices de ce type est le rythme qu’il nous faut conserver. Le domaine des sciences de la Terre et de l’environnement n’est pas structuré autour des programmes de l’Esa comme l’est le domaine des sciences de l’Univers. Cependant, les missions spatiales du programme GMES et les missions de météorologie opérationnelle sont ou seront des sources importantes de données intéressant les scientifiques. Par ailleurs, diverses opportunités de coopération bilatérale, par exemple avec les États-Unis, l’Inde ou le Brésil, vont se présenter au cours des prochaines années. L’arrêt du projet Simbol X signifie-t-il que l’intérêt porté au vol en formation a diminué? Catherine Césarsky : Le CPS n’a pas remis en question la haute valeur scientifique de la mission Simbol X, observatoire spatial dans le domaine des rayons X durs utilisant la technique du vol en formation. Le vol en formation sera indispensable pour réaliser certaines missions scientifiques pointues prévues après 2020, notamment les futurs interféromètres spatiaux nécessaires pour rechercher les planètes extrasolaires et sonder leur atmosphère pour y déceler la signature d’une éventuelle activité biologique. Mais la forte

C OSM IC V ISION , A UROR A , E ARTH E X PLORER …

CNES held its four-yearly space science seminar in Biarritz from 16-19 March. Catherine Césarsky, Chair of CNES’s Science Programmes Committee (CPS), and CNES President Yannick d’Escatha report on this gathering that shapes the agency’s future programmatic choices. What are the main recommendations of the Biarritz seminar? Catherine Césarsky: For space science and exploration, contributions to ESA’s Cosmic Vision and Aurora programmes were reaffirmed as the chief priority. We need to prepare candidate missions for Cosmic Vision: a dark energy mission (MEN) and Solar Orbiter are strongly recommended. For Aurora, we must assure the success of ExoMars and then plan for Mars Sample Return. This participation must be complemented by smaller multilateral missions. The CPS is pushing Taranis and it also wants to maintain programmatic flexibility for small opportunity missions. In Earth and environmental science, there is strong demand for frequent-revisit

26 / cnes mag AVRIL 2009

réduction de la contribution italienne et le poids financier trop lourd pesant sur la France, malgré les marques d’intérêt de plusieurs pays européens, ne permettaient pas l’engagement de Simbol X après sa phase A, car cela aurait été au détriment de la participation des laboratoires français aux missions Cosmic Vision (voir ci-dessus). Néanmoins, l’intérêt suscité par Simbol X en France et chez les partenaires européens (Italie, Espagne, Allemagne, Suisse, Pologne, Belgique…) conduit à penser qu’il devrait être possible de lui trouver une alternative avec une mission analogue de même taille, voire plus ambitieuse, dans le cadre de l’Esa.

Yannick d’Escatha : Maîtriser le vol en formation sera nécessaire pour réaliser certaines missions scientifiques ambitieuses envisagées au-delà de 2020, telles que les futurs observatoires spatiaux interférométriques. Mais Simbol X, qui termine sa phase A, n’était pas finançable avec les budgets disponibles en France et en Italie, même en supposant que les coopérations envisagées avec d’autres pays européens soient confirmées. Après la forte réduction de la contribution italienne à l’été 2008, la France aurait dû augmenter considérablement sa part, ce qui aurait étouffé nos capacités d’engagement de projets nouveaux pendant plusieurs années, avec un impact catastrophique sur les communautés scientifiques. Je comprends la déception des équipes scientifiques et techniques qui se sont investies dans Simbol X. Elles ont fait le maximum de ce qui était possible pour le sauver après l’été 2008. Malheureusement, cela n’a pas été possible, mais c’était de notre devoir de le tenter. C’est la dure loi de notre métier de lancer des phases 0 et A sur d’excellentes propositions, sans pouvoir les passer toutes en

Priority to ESA missions capability and high spatial resolution. One recommendation favoured contributing to the SWOT mission in cooperation with the United States. A new-generation atmospheric sounding instrument to succeed IASI was also strongly recommended. For ESA’s Earth Explorer programme, the CPS supported the Biomass proposal. With regard to carbon cycle research, the impacts of the failure of the U.S. OCO mission need to be analysed; the CPS advised that discussions be pursued, chiefly with NASA, on a partnership that could include Minicarb. It also recommended a two-channel strategy, with a passive instrument concept derived from SIFTI and an innovative active instrument concept.

applications like terrain and vegetation monitoring. In space science and exploration, the CPS recommended complementing our participation in ESA programmes with small, focused multilateral missions. Besides Taranis, there will be openings within the 2013-2014 timeframe for another mission of the same class. We could make that decision at our next space science seminar. Earth and environmental science missions aren’t structured around ESA programmes. Having said that, space missions in the GMES programme and operational meteorology missions are or will be key sources of data for scientists. Moreover, opportunities for bilateral projects are set to arise in the years ahead.

Yannick d’Escatha: The seminar also recommended many preliminary project proposals in space science and exploration and Earth and environmental sciences. We shall include these proposals in our 2009-2010 plan. Some will enter phase A and ultimately a few will make it to the development phase. These activities must be supported in our R&T plan. For example, I noted scientists’ interest in using lidar technology for atmospheric sounding and

Does the shelving of Simbol-X mean interest in formation flying is waning? Catherine Césarsky: The CPS doesn’t question the high science value of Simbol-X. Formation flying will be vital for really sophisticated science missions planned after 2020, notably future space interferometers to hunt for exoplanets and sound their atmosphere in search of signs of biological activity. But the big reduction in Italy’s contribution

Business & politics

phase B puis en phase C/D. Celles qui ne sont pas retenues cèdent la place à d’autres qui ont un rang de priorité encore plus élevé, ce qui assure que la programmation du CNES est en permanence au meilleur niveau. Cela dit, ce n’est pas la fin du vol en formation, qu’il faut continuer à préparer. Aussi le CNES aidera-t-il les laboratoires pour qu’ils puissent répondre avec le maximum de chance de succès à toutes les opportunités qui pourraient se présenter, notamment dans le cadre du prochain appel à proposition de l’Esa, Cosmic Vision 2, prévu en 2010. Et nous allons réviser notre stratégie R&T sur le vol en formation dans cette perspective. Comment renforcer le partenariat entre le CNES et la communauté scientifique? Catherine Césarsky : Le partenariat entre le CNES et la communauté scientifique, qui remonte à la fondation même du CNES, s’est révélé extrêmement fructueux. Rappelons par exemple que les laboratoires français, avec le soutien technique et financier du CNES, fournissent près de 30 % des instruments des missions du programme scientifique obligatoire de l’Esa. Je peux aussi citer plus récemment la mise en place, qui doit se poursuivre, de pôles associant le CNES et des laboratoires pour le traitement et la mise à disposition de données spatiales sur une thématique donnée. Cependant, la diminution effective du potentiel technique des laboratoires est un vrai danger, qu’il s’agisse des développements des matériels spatiaux, surtout dans le domaine des sciences de l’Univers, ou du traitement des données spatiales, surtout dans le domaine des sciences de la Terre et de l’environnement. Il faudra à l’avenir que le CNES s’implique davantage dans ces acti-

left France unable to shoulder the financial burden, despite interest from several European countries. As a result, we cannot commit to Simbol-X after phase A without affecting French laboratories participating in Cosmic Vision missions. However, the interest Simbol-X has generated in France and with European partners suggests we should be able to put together a similar class of mission or possibly something more ambitious with ESA. Yannick d’Escatha: We will need to master formation flying for ambitious science missions planned after 2020, like future interferometric space observatories. But Simbol-X couldn’t be funded with available budgets in France and Italy. After the big cut in Italy’s contribution last summer, France would have had to increase its share of funding significantly. That would have left us unable to fund new projects for several years, with disastrous effects for our scientific communities. I understand the disappointment of the teams who have worked hard on Simbol-X. They did everything they could to save the project. We have to face the hard reality that some excellent proposals are launched and pursued through phases

POLITIQUE J

vités. Néanmoins, la conception des instruments en amont et la validation de leurs performances en aval doivent rester du côté des laboratoires, comme bien entendu l’utilisation scientifique des données produites. Nous devrons d’ailleurs réfléchir aux possibilités de transfert de technologies ou de savoir-faire d’une discipline à l’autre.

Yannick d’Escatha : Le CNES, essentiellement le Centre de Toulouse, doit continuer à travailler dans le développement d’instruments spatiaux innovants et complexes. Tous les laboratoires de recherche n’ont pas les moyens techniques nécessaires à la réalisation d’instruments spatialisés de plus en plus sophistiqués, et l’industrie hésite à assumer les risques associés au développement de « moutons à cinq pattes ». De surcroît, certains instruments, par exemple l’instrument HFI de la mission Planck, qui sera bientôt lancée, dépassent les capacités d’un laboratoire, fût-il l’un des mieux outillés, et mobilisent trop ses ressources techniques au risque de compromettre sa participation à d’autres projets. On peut penser à des équipes intégrées CNES-labos, comme ça s’est d’ailleurs déjà fait avec succès. J’envisage aussi la possibilité de détacher de jeunes embauchés quelques temps dans un laboratoire avant qu’ils ne reviennent à Toulouse après cette expérience très formatrice. Je souhaite enfin, et c’est aussi le vœu de l’Insu, notre principal partenaire scientifique, qu’à l’avenir soit formalisé l’engagement des projets par une sorte de memorandum of understanding entre le CNES et les tutelles des laboratoires, au moins sous forme d’une déclaration de meilleurs efforts, pour que soient mises en place les ressources financières et humaines nécessaires au bon déroulement du projet du début à la fin. K

0 and A, but not all of them make it through to phase B and then phase C/D. But it’s not the end for formation flying; we must pursue our efforts in this area. CNES will assist research laboratories to give them the best chance of success whenever opportunities arise, particularly for the next call for proposals for ESA Cosmic Vision 2 planned in 2010. And we shall revisit our R&T strategy for formation flying accordingly. How can CNES and the scientific community strengthen their partnership? Catherine Césarsky: The partnership between CNES and the scientific community is very productive. French laboratories that benefit from CNES’s technical and financial support are supplying nearly 30% of the instruments for ESA’s mandatory science programme. More recently, CNES and laboratories have worked together to set up satellite data centres. These efforts must be pursued. However, we are in real danger of losing laboratories’ engineering potential to develop hardware, especially for space science, and to process space data, particularly in Earth and environmental sciences. In future, CNES must be involved more closely in these

activities. Laboratories must retain responsibility for conceptual instrument design and data exploitation. Indeed, we need to think about how to achieve transfer of technologies and expertise between disciplines. Yannick d’Escatha: CNES must continue to develop innovative and complex space instruments. Not all laboratories have the resources to build increasingly sophisticated instruments for space missions, and industry is loath to take on the risks associated with developing the “next big thing”. Some instruments are just too much for a laboratory to take on alone, because they absorb too many resources. CNES has successfully formed integrated project teams with laboratories before, so that is one possibility. I also envisage seconding new recruits to laboratories where they can gain valuable experience. To conclude, I would like to see project commitments formalized through a sort of memorandum of understanding between CNES and the laboratories’ overseeing agencies, at least on a best-effort basis, so that projects can be assured of the financial and human resources they need from the outset through to completion. K

AVRIL 2009 cnes mag

/ 27

J POLITIQUE

u LILIANE FEUILLERAC, pour le / for CNES

Business & politics

Histoire LA FRANCE MOTEUR DE L’EUROPE SPATIALE Dès sa création, en 1961, le CNES va montrer un réel dynamisme. Ses premières années d’existence sont marquées par un fort développement de l’activité spatiale. Les chiffres parlent : formé avec 17 personnes salariées, le CNES accueillait en 1967, 474 collaborateurs. Aujourd’hui, 2 400 personnes y travaillent. EE

la création du Centre national d’études spatiales, si la France multiplie les contacts avec les ÉtatsUnis, elle ne veut pas s’inféoder et entend s’imposer comme une puissance spatiale. Si la force de dissuasion nucléaire française, décidée officiellement pendant la guerre froide par le général de Gaulle, a pour but « d’empêcher la guerre », elle a aussi pour objectif d’affirmer l’indépendance de la France sur la scène internationale. Pour servir ses ambitions, au niveau national, la France se dote de moyens techniques et financiers; au niveau international, elle étudie les possibles coopérations. Les intérêts spatiaux s’invitent à l’ordre du jour des rencontres diplomatiques.

* CERS/ESRO: Organisation européenne de recherche spatiale. ** CECLES/ELDO: Organisation européenne pour la mise au point et la construction de lanceurs d’engins spatiaux. *** LIIIS – lanceur de la classe d’Europa III et de substitution.

Vue aérienne du site de lancement Diamant, au Centre spatial guyanais, en 1970. Aerial view of the Diamant rocket launch site at the Guiana Space Centre in 1970. HH

Espace et affirmation d’indépendance nationale En 1965, le lancement de la fusée Diamant, premier lanceur exclusivement français, témoigne avec succès de la politique volontariste du gouvernement. Pour soutenir cette politique, l’organisation opérationnelle se renforce. Avec l’indépendance de l’Algérie et les accords d’Évian, la France doit

Rencontre entre Léonid Brejnev et Georges Pompidou sur le tarmac de l’aéroport de Minsk en Ukraine. Leonid Brezhnev and Georges Pompidou meet on the tarmac at Minsk airport in Ukraine.

abandonner le centre de lancement d’Hammaguir et démarre, en 1965, les premiers travaux de construction du futur Centre spatial guyanais à Kourou. Le CSG sera inauguré en avril 1968 avec le lancement d’une fusée Véronique. En 1968 aussi, en dépit de l’agitation sociale qui secoue la métropole et freine le développement de la politique spatiale, des actes significatifs sont posés: pour des raisons de synergie et d’économie, le centre de Brétigny va se déplacer à Toulouse, renforçant son caractère « aérospatial », aujourd’hui labellisé pôle mondial de compétitivité. Les travaux dureront jusqu’en 1974. En parallèle, de nouvelles orientations sont à l’étude pour élargir le champ vers des applications spatiales… une décision qui suppose la conception d’un nouveau lanceur. Au sortir de la crise, en 1970, l’adoption du rapport Aigrain, établi à la demande de Georges Pompidou, fixera les nouvelles orientations de la politique spatiale française. Dans le même temps, les coopérations se diversifient. Préparé dès 1964 au cours d’une rencontre entre Georges Pompidou et Léonid Brejnev, un accord signé entre les ministres Couve de Murville et Gromyko scellera, en juin 1966, la première coopération « spatiale » francosoviétique. Un an plus tard, l’accord franco-allemand pour le satellite Symphonie marque une étape importante dans les télécommunications spatiales en Europe.

La France, acteur de la construction spatiale européenne En toile de fond, l’Europe spatiale se dessine; au titre de la France, le CNES y jouera un rôle majeur. Les pays de l’Europe de l’Ouest unissent leurs moyens en créant

28 / cnes mag AVRIL 2009

Business & politics

d’espace

POLITIQUE J

Space history France as Europe’s engine room in space In the early years after its inception in 1961, CNES provided strong momentum for development of space activities. Formed with a team of just 17, by 1967 the new agency had increased its staff to 474. Today, it employs 2,400 people. Having formed its space agency, France cultivated contacts with the United States but remained intent on being a space power in its own right. The nuclear deterrence capability mandated by President Charles de Gaulle to avert war also sought to affirm the nation’s independence. To serve its ambitions, France equipped itself with the necessary technical and financial resources and began looking at opportunities for international cooperation.

Affirming national independence

deux organisations le CERS/ESRO* (1962) et le CECLES/ELDO** (1963), une collaboration qui n’ira pas sans difficultés. Pourtant, en 1970, Georges Pompidou réaffirme: « Il apparaît nécessaire que la France mette en œuvre une politique spatiale assurant la disposition, pour le pays, de satellites de télécommunications et de lanceurs correspondants […] et qu’un tel objectif soit aussi poursuivi par nos partenaires européens. » Cependant les difficultés du lanceur Europa II du CECLES/ELDO et surtout les approches très différentes de la France, de l’Allemagne et de la Grande-Bretagne compliquent la situation. Finalement, elle se dénoue en 1973 avec la mise en place d’une organisation européenne unique où la science représentera le programme obligatoire, les autres projets bénéficiant du concept du « programme à la carte ». C’est ainsi que la France propose un nouveau lanceur LIIIS*** qui devient Ariane. La décision américaine d’assurer le lancement Symphonie (satellite de télécommunications) seulement pour une mission expérimentale conforte la France dans sa détermination à maîtriser un accès indépendant de l’Europe à l’espace. Elément clef de la coopération post-Apollo avec les États-Unis, Spacelab, porté par l’Allemagne et l’Italie, et Marots, soutenu par la Grande-Bretagne, pour les communications maritimes, complètent le « package deal » structurant des répartitions d’influence des États au sein de la nouvelle Agence spatiale européenne (Esa). Dès lors, fort de sa compétence technique, le CNES joue un rôle majeur dans le projet européen Ariane. K N.D.L.R. Nos remerciements vont à Isabelle Sourbes-Verger, chercheur au CNRS, et à Hervé Moulin, vice-président de l’Institut français de l’histoire spatiale, pour leur précieuse collaboration.

The launch of France’s Diamant rocket in 1965 marked the success of the government’s policy. To support this policy, it had to strengthen the nation’s operational organization. With the independence of Algeria and the Evian accords, France relinquished the Hammaguir launch base and began work in 1965 on the future Guiana Space Centre (CSG) in Kourou. The CSG was officially opened in April 1968 with the launch of a Véronique rocket. That year, the Brétigny space centre moved to Toulouse, thereby consolidating the city’s position as an aerospace hub that is today a global competitiveness cluster. At the same time, a new roadmap was taking shape to broaden the mission scope to space applications, and that meant a new launch vehicle was needed. The adoption in 1970 of the Aigrain report commissioned by President Georges Pompidou set France’s space policy on a new course. Meanwhile, cooperation initiatives were multiplying. Prepared in 1964 at a meeting between Georges Pompidou and Soviet President Leonid Brezhnev, an agreement signed by foreign ministers Maurice Couve de Murville and Andrei Gromyko in June 1966 laid the foundation for the first cooperation in space between the two nations. One year later, the FrenchGerman agreement to build the Symphonie satellite marked a key milestone for space telecommunications in Europe.

France as a key player in Europe’s space effort In the meantime, CNES would play a key role in the nascent European space programme. Western European nations decided to set up two new organizations: the European Space Research Organization (ESRO) in 1962 and the European Launcher Development Organization (ELDO) in 1963. Although this partnership had its ups and downs, Georges Pompidou reaffirmed in 1970 that “It appears necessary for France to implement a space policy to provide our country with telecommunications satellites and the launch vehicles to place them in orbit… and it is to be hoped that our European partners will pursue this same objective.” But problems besetting ELDO’s Europa II launcher and above all the diverging approaches of France, Germany and the United Kingdom complicated matters. The crisis was resolved in 1973 through the creation of a single European organization in which members would contribute to a mandatory science programme while pursuing other projects on an optional basis. Thus it was that France proposed a new launcher called LIIIS, the forerunner of Ariane. The United States’ decision to launch the Symphonie telecommunications satellite only for experimental purposes strengthened France’s determination to develop an independent European launch capability. The Spacelab project led by Germany and Italy, a key element of post-Apollo cooperation with the US, and the MAROTS maritime communications project supported by the UK completed the deal struck by the members of the new European Space Agency (ESA). With its engineering expertise, CNES would play a central role in the European Ariane project. K

Visite du personnel du Centre spatial guyanais lors de la présentation du lanceur Diamant B-2, en 1970, sur le site Diamant. Ce lanceur a placé en orbite, le 12 décembre 1970, le satellite technologique et scientifique Péole. Guiana Space Centre personnel visit the Diamant launch site during the presentation of the Diamant B-2 launcher in 1970. The launcher orbited the Peole technology and scientific satellite on 12 December 1970. HH

Au CNES, Pierre Auger, Jean Coulomb et Jean-François Denisse en qualité de présidents, Robert Aubinière et Michel Bignier en qualité de directeurs généraux, participeront, avec leurs équipes, à la construction de cette Europe spatiale. At CNES, Jean Coulomb and Jean-François Denisse as Presidents, and Robert Aubinière and Michel Bignier as Director Generals, contributed with their teams to the construction of Europe’s budding space effort.

www.cnes.fr

Les premiers pas de l'Europe spatiale Europe's first steps in space

http://www.cnes.fr/webmag

AVRIL 2009 cnes mag

/ 29

ERATJ SOCIÉTÉ

Society

u JOËLLE BRAMI, CNES

ORNITHOLOGIE

L’oiseau et le satellite Qu’est-ce qui lie les mouettes ivoire, les chouettes harfangs, les labbes à longues queues du pôle Nord, les balbuzards du nord de l’Europe, les cigognes du sud de l’Europe, les albatros des Kerguelen, les palombes des Landes ou les canards sauvages d’Afrique: l’espace. Quelques-uns de ces oiseaux de moyennes et de grandes tailles équipés d’un petit harnais, type « sac à dos », supportant une balise Argos, sont suivis par satellites. Des espèces qui sont menacées par le réchauffement climatique, les prédateurs, les pesticides, etc. Vecteurs potentiels des virus de l’influenza aviaire, elles sont également observées par les épidémiologistes.

n France, les ornithologues utilisent, depuis 1911, le baguage pour suivre les voies de migration, les zones d’hivernage, et de nidification des oiseaux ainsi que leur démographie. « Avec le satellite, souligne Christian Ortega, responsable du département Sciences Argos chez CLS, filiale du CNES, nous faisons un bond en avant, avec quelques dizaines d’oiseaux équipés de balise Argos, les scientifiques en savent plus sur leur comportement qu’avec un millier d’oiseaux bagués. Le satellite permet un suivi détaillé des parcours migratoires, l’identification des “aires de repos”, des lieux de nidification, des voies de passage au-dessus

O RN ITHOLOGY

Birds under satellite scrutiny

What do ivory gulls, snowy owls, long-tailed skuas from the North pole, ospreys in Northern Europe, storks in Southern Europe, albatrosses from the Kerguelen Islands, woodpigeons from the Landes region of Southwest France or wild African ducks all have in common? Space. Some of these medium-to-large birds are tracked by satellite through a small “backpack” containing an Argos transmitter. They are all species in danger from global warming, predators, pesticides and other threats. Epidemiologists also track species that may be carrying avian influenza.

30 / cnes mag AVRIL 2009

des mers. Il dévoile également l’extraordinaire habileté de ces superpilotes dans leur utilisation des vents pour parcourir de grandes distances sans perdre trop de poids. » La conception du système Argos, qui va fêter ses trente ans cette année, est simple et robuste, bien adaptée à un milieu hostile. Les messages émis par les balises sont répétés toutes les quarante ou soixante secondes. Avec un passage satellite et plusieurs messages, on obtient la position de l’oiseau, et, s’il y a perte de messages, ce n’est pas gênant en raison de leur répétition. Qu’en est-il de nos étourneaux et autres hirondelles, ils ne font pas l’objet de suivi par satellites, car il n’existe pas encore sur le marché de balise d’un gramme, c

Since 1911, French ornithologists have been using rings to track migration paths, wintering regions, nest sites and bird populations. “Satellite tracking is a huge leap forward”, emphasizes Christian Ortega, Argos Science manager at CNES subsidiary CLS. “Scientists learn more about bird behaviour from a few dozen birds tagged with Argos transmitters than from a thousand ringed birds. Satellites track migration paths in detail, identify “rest areas”, nesting sites and pinpoint itineraries over oceans. They also reveal the extraordinary ability of these amazing pilots to use wind currents to fly vast distances without losing too much weight.” The Argos system—30 years old this year—is of simple and robust design, perfectly suited to hostile

environments. Transmitter messages are repeated every 40 to 60 seconds. The bird’s position is pinpointed with just one satellite pass and several messages. As the messages are repeated, it is not a problem if some are lost. But what about starlings or swallows? They are not satellite-tracked because there is no 1gram transmitter on the market. The transmitter must not exceed 3% of the bird’s weight. A 5-gram transmitter came onto the market this year, but up to now only migratory birds weighing over 300 to 400 grams have been tagged. Since 2006, scientists’ requests for bird tracking have rocketed. CLS has noted a marked increase in the number of new programmes. In 2008, nearly 3,000 migratory birds were flying transmitters, not just to study migration

AVRIL 2009 cnes mag

/ 31

J société

Dans la région Centre (France), l’association Groupe Pandion, avec l’aide de l’Office national des forêts, met en place des initiatives de repeuplement de balbuzards. The Groupe Pandion association is working with ONF, the French forestry commission, to reintroduce ospreys in Central France.

La cigogne Max est suivie depuis neuf ans grâce à sa balise Argos de 35 g. Max the stork has been tracked for nine years thanks to his 35-g Argos transmitter. HH

Society

et celle-ci ne doit pas dépasser 3 % du poids de l’oiseau. Un émetteur de cinq grammes est sorti sur le marché cette année. En attendant, seuls les « migrants » dont le poids est entre 300 à 400 g sont harnachés. Depuis 2006, la demande par les scientifiques de « suivis d’oiseaux » explose; CLS enregistre une forte croissance de nouveaux programmes. En 2008, près de 3000 balises équipent les oiseaux migrateurs. Il s’agit non seulement d’étudier leur migration et comportement, mais aussi de protéger ceux qui sont menacés. Par exemple, le balbuzard, rapace piscivore, est victime des chasseurs et des pesticides, les chouettes harfangs désertent les pôles faute de nourriture à cause du réchauffement climatique, les cigognes s’électrocutent en entrant en collision avec des fils électriques, etc. D’autres facteurs entrent en jeu. Il s’agit d’étudier l’adaptation des oiseaux au changement climatique, les variations de comportement : exemple connu des parents manchots qui vont chercher de plus en plus loin, en se relayant, la nourriture pour leurs petits… Autres espèces d’oiseaux, autres problèmes, cette fois sanitaires, les oiseaux sont à la fois porteur de virus et « usines à virus », CLS suit par satellites, pour le compte des scientifiques et d’organisations internationales, la FAO par exemple, les vecteurs potentiels du virus H5N2 (influenza aviaire). Les oiseaux migrateurs sont soupçonnés de propager des maladies infectieuses. Le programme du Cirad en Afrique suit les canards sauvages, le programme de la faculté de médecine de Bangkok, en Thaïlande, suit les canards siffleurs et les cigognes, en Chine ce sont les oiseaux aquatiques qui sont suivis par satellites (oies, cormorans ont été fortement décimés par le virus H5N2).

patterns and behaviour but also to protect threatened species. The osprey, for example, is a fish-eating bird of prey under threat from hunters and pesticides; snowy owls are deserting the poles due to food shortages caused by global warming; and storks get electrocuted by unwittingly flying into electric wires. Other factors are also the object of research: scientists are investigating how birds are evolving and changing their behaviour due to climate change, the bestknown example being parent penguins who have to take it in turns to seek food for their young further and further away. Other species have other problems, including health risks because birds are both carriers and producers of viruses. CLS is tracking potential carriers of H5N2 (avian ’flu) for scientists and international organizations such as the FAO1. Migratory birds are suspected of spreading infectious illnesses. In Africa, CIRAD2 is tracking wild ducks. The faculty of medicine in Bangkok, Thailand, is tracking wigeons and storks. In China, where geese and cormorant populations have been decimated by the H5N2 virus, waterfowl also come under satellite scrutiny.

32 / cnes mag AVRIL 2009

Inciter le balbuzard à vivre en France rançois Baillon, biologiste, ornithologue à l’IRD, président de l’association Groupe Pandion (nom latin du balbuzard), regrette de ne plus avoir de nouvelles de Tom, le premier balbuzard français équipé d’une balise Argos solaire + GPS de 35 g, perdu dans le delta du Tage au Portugal. Autrefois nicheur forestier assez commun sur les fleuves, rivières et étangs français, ce rapace piscivore fut victime du braconnage puis des pesticides empêchant sa reproduction en amincissant la coquille de ses œufs, de l’électrocution, de l’exploitation forestière, etc. De nos jours, on compte en France (région Centre et Corse) près de cinquante couples. Les scientifiques se mobilisent de par

Encouraging ospreys to live in France François Baillon—biologist and ornithologist at the IRD development research institute, chair of the Groupe Pandion association (named after the Latin for osprey)—is sorry to have lost touch with Tom, the first French osprey fitted with a solar-powered Argos transmitter and GPS, weighing 35 g and lost in the Tagus river delta, Portugal. Ospreys used to nest quite often in forested areas near French rivers and lakes, but this fish-eating bird of prey has fallen victim to poachers, pesticides that increase eggshell fragility—thus preventing reproduction— electrocution and dwindling forests. Today, there are nearly 50 pairs in the centre of France and Corsica combined. Scientists are working throughout the world to save this highly endangered species, and satellite technology is a real boon for them. “Two years ago, we placed a transmitter on Tom, a young osprey, to learn about its movements in the Loiret region south of Paris. We wanted to identify its fishing zones in the Loire river or ponds, pinpoint the date of migration, its

itinerary in France, Spain or Africa, how it chose to fly over the Pyrenees and assess the daily time spent flying and resting. The Argos transmitter informed us that Tom had taken five days to cross France, fly down along the Eastern coast of Spain then head for the Tagus river delta in Portugal for the winter. For ten months, we received six to ten messages per day before losing all contact for an unknown reason. This initial experience with satellite tracking was really useful. It taught us about local movements by identifying ospreypreferred areas. During the summer, we even managed to track Tom’s activities from 6 a.m. to 10 p.m. three or four times by combining field observations and satellite tracking data via a PC. With the help of ONF3 and owners of major forested areas, we set up artificial platforms on tall trees to encourage this exceptional species to settle down again in this region and help build up the French osprey population. Emboldened by this first experiment, we now plan to tag a whole family (parents and three young) with transmitters

Society

le monde également pour sauver cette espèce très menacée, et les techniques spatiales sont pour eux un outil précieux. « Il y a deux ans, nous avons posé une balise sur un jeune balbuzard, Tom, pour connaître sa dynamique spatiale dans le Loiret, déterminer ses secteurs de pêche, en Loire et en étang, préciser ses dates de départ en migration, son itinéraire en France, en Espagne ou en Afrique, ses stratégies de passage de la chaîne pyrénéenne, évaluer la durée journalière de ses déplacements et ses escales. Grâce à Argos, on a pu déterminer que Tom a traversé la France en cinq jours, longé la côte est de l’Espagne avant de se réorienter vers le delta du Tage au Portugal où il a passé l’hiver. Pendant dix mois, nous avons reçu 6 à 10 données par jour, avant de perdre définitivement le contact pour une raison inconnue… Cette première expérience avec le satellite a été bénéfique, elle nous a permis de comprendre les déplacements de l’oiseau, en localisant les secteurs qu’il préfère. Au cœur de l’été, il nous a même été possible de suivre, à trois ou quatre reprises, ses activités, de six heures du matin à dix heures du soir, en cumulant observations de terrain et suivi satellitaire via un PC. Dans ce contexte, nous avons installé avec l’aide de l’Office national des forêts mais aussi avec la participation de propriétaires de grands domaines forestiers, des plateformes artificielles sur de grands arbres afin d’inciter cette exceptionnelle espèce à s’installer de nouveau dans cette région, pour ainsi contribuer à la restauration de sa population en France. Encouragés par cette première expérience nous avons comme projet d’équiper une famille entière (père, mère et trois petits) pour perfectionner nos connaissances scientifiques du balbuzard, et aussi de lancer un grand programme pédagogique autour de ce suivi. »

société J

Colonie de mouettes ivoire, oiseau le plus emblématique de l’Arctique. Les balises Argos permettent de suivre leurs déplacements, leur alimentation et d’étudier leur reproduction.

La mouette ivoire, « dodo du X XI e siècle »

A colony of ivory gulls, the most emblematic Arctic bird. Argos transmitters are used to track their movements and feeding habits, and to study their reproduction.

drian Aebischer, biologiste, ornithologue au muséum d’histoire naturelle de Fribourg, en Suisse, spécialiste du suivi satellitaire d’oiseaux (cigogne, milan, grand duc et surtout mouette ivoire), nous parle de cette dernière, Une mouette de balise étudiée dans le cadre d’un projet de la mission Ecopolaris: équipée donne aussi des « La mouette ivoire est peut-être le dodo du XXIe siècle! Elle est informations sur le changement l’oiseau le plus emblématique de l’Arctique, elle est, avec l’ours climatique. blanc, l’espèce la plus gravement menacée d’extinction à moyen A gull tagged with a transmitter also terme dans l’Arctique en raison du changement climatique. La provides data on change. population mondiale (Canada, Spitzberg, Groenland, Sibérie) climate HH n’excède probablement pas 15 000 couples. Par exemple, le Canada a perdu près de 80 % de ses effectifs en vingt ans. C’est une espèce dépendante de la banquise, et surtout de la c

POUR EN SAVOIR PLUS : FIND OUT MORE AT

http://balbuzard.over-blog.net

Des balises de plus en plus mini Principal constructeur de balise oiseau: Microwave Telemetry En 1992-1993, les Albatros des Kerguelen étaient équipés en balises de 100 g. Actuellement, balise Argos avec GPS et panneau solaire = 22 g. Balise Argos avec panneau solaire = 9,5 g. Nouveauté 2009, une balise de 5 g, intéressante pour les petites espèces. Pas encore possible: pour suivre une hirondelle de 17 g, il faudrait l’équiper d’une balise de 1 g (elle n’existe pas sur le marché pour suivre nos hirondelles.)

Miniature transmitters just got smaller Main bird transmitter manufacturer: Microwave Telemetry In 1992-1993, albatrosses from the Kerguelen Islands flew transmitters weighing 100 g Today, an Argos transmitter with a GPS receiver and solar panel weighs 22 g Argos transmitter with solar panel of 9.5 g New in 2009, a 5-g transmitter for smaller species A future possibility? It is not yet possible to track swallows, which weigh only 17 g. They would need a 1-g transmitter and there are currently none that small.

AVRIL 2009 cnes mag

/ 33

J société

Society

Les canards sauvages suivis en Afrique ertains oiseaux sont suivis non pas en raison de menaces sur leur espèce mais parce qu’ils intéressent les épidémiologistes en tant que vecteurs potentiels de maladie. Par exemple, les canards sauvages sont des réservoirs potentiels des virus de l’influenza aviaire. Il s’agit pour les chercheurs de suivre et de mesurer leurs déplacements pour mieux évaluer le potentiel de dissémination des virus par ces oiseaux. Afin d’établir un plan de vol complet et précis, ils équipent de balises Argos et GPS (12 à 30 g) ces oiseaux migrateurs. Via un financement de la FAO, les chercheurs du Cirad ont équipé en collaboration avec Wetlands International et l’USGS, depuis deux ans, 43 canards sauvages au Mali, au Nigeria et au Malawi. « Nous observons, précise Nicolas Gaidet, chercheur au Cirad, les oiseaux qui se déplacent sur le continent africain, mais aussi les oiseaux européens qui viennent passer l’hiver en Afrique. Avec Argos, nous avons pu suivre la migration d’un canard du Nigeria jusqu’en Russie ! Nous avons d’autres résultats intéressants : au Nigeria, grâce au suivi par satellite nous avons pu mettre en évidence, pour la première fois, la survie et les déplacements d’un canard infecté par un virus influenza aviaire hautement pathogène (H5N2). Dans le cadre du projet Gripavi, financé par le MAEE, nous analysons les cartes de localisation fournies en temps quasi réel par le système Argos qui nous sont précieuses pour évaluer les zones et les périodes de contact entre oiseaux sauvages et oiseaux domestiques. Ces cartes nous permettent de mieux évaluer les risques de la propagation des virus. » K

En Afrique, le canard sauvage n’est pas suivi en raison de menaces sur son espèce mais en tant que vecteur potentiel de maladies. In Africa, wild ducks are not tracked as a threatened species but because they are potential carriers of disease.

nourriture trouvée en bordure de banquise (restes de phoques mangés par l’ours, crustacés, petits animaux marins, etc.). En raison de la fonte de la banquise, la nourriture s’éloigne des colonies nicheuses, les oiseaux doivent faire des centaines de kilomètres plus au nord pour se nourrir. Les balises Argos nous permettent de les localiser pour savoir où les oiseaux passent l’hiver, et ce qu’ils font en automne après la période de reproduction. Argos permet également d’observer si l’oiseau revient dans la même colonie, et donc sa fidélité au site de reproduction, ou s’il y a des échanges avec d’autres colonies de Norvège, de Russie ou du Canada. Enfin, comme ces oiseaux vivent dans des territoires hostiles et difficiles d’accès aux hommes, la pose de balises sur des oiseaux avant la période de reproduction nous a permis de trouver de nouvelles colonies, grâce à la localisation satellitaire, et de mieux connaître l’impact du changement climatique sur leur devenir. »

POUR EN SAVOIR PLUS : FIND OUT MORE AT

http://grearctique.free.fr http://www.seaturtle.org/tracking /index.shtml?project_id=233

to broaden our scientific knowledge of ospreys and kick off a major educational programme based on this tracking project.”

The Ivory gull: 21st-century Dodo? Adrian Aebischer, biologist and ornithologist at the Natural History Museum in Fribourg, Switzerland, and an expert in satellite bird-tracking (storks, kites, eagle owls and particularly ivory gulls) talks about the ivory gulls studied as part of the Ecopolaris mission: “The ivory gull may turn out to be the dodo of the 21st century! It is the most emblematic bird of the Arctic and, alongside the polar bear, the most threatened with medium-term extinction in the Arctic because of global warming. The world population (Canada, Spitsbergen, Greenland and Siberia) is probably no more than 15,000 pairs. Within just 20 years, for example, Canada has lost almost 80% of its population. Ivory gulls find their food—remains of seals eaten by bears, crustaceans and small marine animals among others—at the edge of the pack ice. Melting ice is distancing food

34 / cnes mag AVRIL 2009

POUR EN SAVOIR PLUS : FIND OUT MORE AT

http://wildbirds-ai.cirad.fr/ http://avian-influenza.cirad.fr/

from nesting colonies, so the gulls must now fly hundreds of kilometres north to find food. Argos transmitters track their movements so we know where they spend the winter and what they do in autumn after the breeding season. Argos also shows us whether the birds return to the same colony, revealing their loyalty to one nesting area, or whether there is movement between colonies in Norway, Russia or Canada. As these birds live in a hostile environment difficult for humans to reach, tagging them with transmitters before the mating season has enabled us to find new colonies and better assess the impact of climate change on their future.”

Tracking wild ducks in Africa Some birds are tracked not because they are a threatened species but because they may carry certain illnesses. Epidemiologists keep an eye on wild ducks because they are potential carriers of avian ’flu. Researchers track and measure their movements so as to better assess the birds’

potential for disseminating viruses. They fit these migratory birds with GPS and Argos transmitters weighing 12 to 30 grams to be able to map an accurate, detailed flight plan. Funded by the UN’s FAO, CIRAD researchers in collaboration with Wetlands International and the United States Geological Survey (USGS) have tagged 43 wild ducks in Mali, Nigeria and Malawi over the past two years. CIRAD researcher Nicolas Gaidet explains: “We track birds flying over mainland Africa and European birds wintering in Africa. Argos enabled us to track a duck from Nigeria up to Russia! In Nigeria, other interesting results include revealing for the first time the survival and movements of a duck infected by H5N2, a highly pathogenic bird ’flu. The Gripavi project funded by the French ministry of Foreign and European Affairs analysed Argos plots in near-real time. These maps are really valuable for spotting the areas and periods when wild ducks and domestic ducks meet, allowing us to better assess the risk of viral propagation.” K

Society

u BRIGITTE THOMAS, CNES

société J

Des satellites aux chaussures

ARTEC AEROSPACE, UN NOM À RETENIR Ils ne sont pas plus d’une douzaine et se sont pourtant imposés sur la scène internationale ! Le secret d’Artec Aerospace : une technologie sans faille dans le domaine des vibrations et de l’acoustique. Après avoir fait ses armes dans le spatial, ce bureau d’études se lance aujourd’hui dans la vente sur Internet de chaussures. Il fallait y penser !

réée en 1991, cette PME située en région toulousaine joue aujourd’hui dans la cour des grands. Sa technologie, issue d’un travail de R&D mené au départ pour le CNES, est unique. Problème de vibration, la marque déposée SPADD (Smart PAssive Damping Device) offre trouve la solution en un temps record. Ce label de qualité repose sur des modèles numériques rapidement développés et complètement spécifiques. « En 1995, nous avons été amenés à travailler sur des équations de physique pour comprendre le comportement de structures complexes, trouver les pistes pour corriger les défaillances et développer les outils numériques adéquats. Ici c’est le calcul qui trouve la solution. Il détermine l’endroit et la matière les mieux adaptés pour régler le problème », précise son PDG, Marc Capdepuy. Là pas de standard, le produit est récurrent seulement pour des applications identiques. Les solutions peuvent aller de quelques grammes (dans l’optique) à plusieurs tonnes (pour les TGV). « Numériquement nous ne sommes pas

F RO M

SATELLITES TO SHOES

Artec Aerospace -

There may only be a dozen of them, but Artec Aerospace employees have conquered international markets. Their secret lies in unmatched vibration and acoustics technology. After proving itself in the space sector, this engineering firm is today turning to selling shoes on the Internet. An unusual development to say the least.

limités! » rajoute-t-il. Généralement les études n’excèdent pas le trimestre, excepté si elles sont tributaires d’un créneau d’essai en vol comme c’est le cas pour Airbus ou un satellite!

Labellisée « société innovante » par le ministère de la Recherche L’équipe d’ingénieurs, issue initialement d’Alcatel Space, piste donc dans la structure défectueuse les énergies défor- c

a name to remember

two products are identical unless the applications are identical. Solutions range from a few grams (in optics) to several tonnes (for TGV high-speed trains). “There are no numerical limits,” adds Capdepuy. Research does not normally take more than three months, except when they have to wait for a flight test opportunity, which is the case for Airbus aircraft or satellites.

Ministry of Research-approved Founded in 1991, this SME headquartered near Toulouse is now vying with the best. Its technology— based on R&D originally conducted for CNES—is unique. When there’s a vibration problem, Artec’s Smart PAssive Damping Device (SPADD™) finds the solution in record time. Quality is assured through rapidly-developed application-specific numerical models. “In 1995, we were led to work on physics equations to understand the behaviour of complex structures, find ways of correcting problems and develop suitable numerical tools. The solution comes from models that determine the best material and place to resolve the problem,” explains CEO Marc Capdepuy. Nothing at Artec is standard; no

Artec’s engineers, formerly at Alcatel Space, seek the deforming energies in the defective structure. They must locate, deviate, amplify and convert these energies. This may appear obvious, but a simple computation is not enough. A combination of numerical tools is needed. All the major groups in the aerospace, rail or automotive industry turn to Artec when they have a noisy valve on an aircraft, vibrations in the chassis or steering wheel of a car, an aerodynamic problem with a train or a satellite/ launcher interface hitch (on Ariane 5’s upper stage, for example). “Our customers often come to see us when things have gone wrong. Yet if they’d consulted us at the design stage, we could lighten the total

mass of their object by up to 20% rather than adding weight. We are the only firm in the world capable of offering that.” Fortunately Artec isn’t just there to pick up the pieces. It is also involved in major developments. It is currently working on a European programme backed by Aerospace Valley near Toulouse to improve the comfort of aircraft cabins, the goal being to reduce noise fourfold. The glass research being carried out in this context could also be applied to cars and houses near highways or airports. Much of Artec’s research could be spun off into civil applications. While its first customers— including CNES, ESA and SNECMA—were from the space sector, Artec has broadened its customer base to such an extent that it is now considering developing its own products. It has chosen to apply its technology to an everyday object: town shoes. It is kicking off its new strategy with a range of shoes with a rigid heel to absorb shock waves. Originally designed for military users, the research carried out over a two-year period in conjunction with doctors and physiotherapists will culminate this spring in the Artec collection—three models for men, three for women. Available on the Internet soon … watch this space. K AVRIL 2009 cnes mag

/ 35

J société

Society

mantes. Le travail consiste à les localiser, les dévier, les amplifier et les convertir. Cela paraît évident! Pourtant le calcul simple ne suffit pas ici. Il faut des outils numériques associés pour être efficace. Tous les grands groupes industriels de l’aérospatial, du ferroviaire ou de l’automobile s’adressent à eux aujourd’hui quand ils sont confrontés à un problème de vanne bruyante sur un avion, de vibration de châssis ou de volant sur les voitures, d’aérodynamisme pour les trains, d’interface satellite-lanceur (notamment sur l’étage supérieur d’Ariane 5), etc. « Nos clients viennent souvent nous voir quand ça casse! Alors que s’ils nous associaient dès la conception, nous pourrions leur faire gagner jusqu’à 20 % de la masse totale de l’objet au lieu d’en rajouter. Nous sommes les seuls au monde à pouvoir le faire. » Heureusement Artec ne joue pas que les pompiers. Elle est aussi sollicitée en amont pour d’importants développements. Aujourd’hui, elle planche sur un programme européen soutenu par Aerospace Vallee pour améliorer le confort intérieur des avions en vue de diminuer par quatre le bruit dans les cabines. Ce travail réalisé sur le vitrage pourrait s’étendre à l’habitacle des voitures ainsi qu’aux maisons individuelles situées, par exemple, en bordure d’autoroute, ou d’aéroport… D’ailleurs bon nombre de leurs études pourraient trouver des prolongements dans des applications grand public. Et si au départ ses clients provenaient du spatial (CNES, Esa, Snecma…), Artec s’en est bien émancipée au point d’envisager de développer aujourd’hui ses propres produits. Elle a choisi pour inaugurer sa nouvelle stratégie un produit décalé: la chaussure de ville. Tout repose sur un talon certes rigide mais qui amortit l’onde de choc. Conçu initialement pour des chaussures militaires, le travail mené durant deux ans avec médecins et kinésithérapeutes va voir le jour ce printemps. Le lancement de la collection homme (trois modèles) et femme (trois modèles) sera prochainement en vente sur Internet. On vous tiendra au courant. À suivre… K

POUR EN SAVOIR PLUS : FIND OUT MORE AT

www.artec-aerospace.fr

Applications des technologies de la société Artec Aerospace dans le domaine ferroviaire pour la réduction des niveaux vibratoires et acoustiques. Applications of technologies developed by Artec Aerospace to damp vibrations and noise for the rail industry.

36 / cnes mag AVRIL 2009

u MARC JEANNOT, CNES / LOUIS FERNIQUE, MEEDDAT

Grenelle de l’environnement

L’EXPERTISE DU CNES POUR L’ÉCOTAXE POIDS LOURDS Mesure phare du Grenelle de l’environnement, l’écotaxe kilométrique pour les poids lourds entrera en vigueur en 2011. Si le principe est acquis et la loi votée, la mise en œuvre s’adosse à de nombreuses contraintes techniques. Un dialogue compétitif sera lancé par le Meeddat* pour chercher la réponse la plus pertinente possible à une problématique complexe. Plusieurs systèmes vont être explorés et analysés. L’offre satellitaire, via le réseau GNSS, est l’une des voies possibles.

’écotaxe poids lourds est l’application logique du principe « utilisateur-payeur ». Elle consiste à étendre ce principe en instaurant la taxation sur le réseau routier national hors autoroutes à péage. En droit, il s’agit d’une taxe du régime douanier; elle est applicable aux poids lourds de plus de 3,5 tonnes. Cette écotaxe sera levée au bénéfice de l’environnement puisqu’elle va permettre, en particulier, de dégager de nouvelles ressources pour la réalisation d’infrastructures de transport intermodales ou multimodales. Le principe est donc simple et si la mise en œuvre l’est moins, c’est qu’il convient de prendre en compte de nombreux paramètres. Cette mesure va concerner un flux de l’ordre de 800000 véhicules – dont 600000 au titre des immatriculations françaises – et 10000 à 15000 km de réseau routier. En outre, le réseau sera divisé en de multiples sections de tarifications constituant les unités élémentaires de tarification.

Des technologies en cours d’analyse Le système retenu devra donc intégrer tous ces critères et être capable de répercuter, en toute fiabilité, l’ensemble des informations vers l’opérateur choisi. Il devra, par ailleurs,

Society

être conforme aux directives européennes, en particulier au niveau technologique. Dans une vision prospective, il sera compatible avec le futur service européen de télépéage. Au regard du dossier et de ces impératifs drastiques, deux technologies paraissent envisageables, sachant qu’en tout état de cause la détection des poids lourds sur ce nouveau réseau taxé passera par l’assujettissement à un boîtier électronique dédié, l’équipement embarqué (EE). La première susceptible de répondre aux besoins de la puissance publique fonctionne par micro-ondes à courte portée DSRC**. C’est la technique actuelle de nos télépéages autoroutiers, mais pratiquée sans arrêt ni ralentissement (le poids lourd étant « reconnu » au vol par des portiques ou des poteaux installés aux points de tarification). Ceux-ci répercuteraient les informations vers un serveur central. La deuxième solution passerait par un équipement embarqué satellitaire qui, via les signaux du système de localisation par satellite GNSS (Global Navigation Satellite System), permettrait de reconstituer le franchissement des points de tarification virtuels, et émettrait ou recevrait les informations par le réseau de téléphonie mobile. Enfin, l’hybridation de ces solutions pourrait être une troisième voie utilisée. Elle associerait les caractéristiques techniques des deux systèmes et lisserait les difficultés d’évaluation dans certaines zones pour garantir un traitement exhaustif sur tout le réseau. Dans ces deux derniers cas, le CNES pourrait apporter une assistance au Meeddat. Son expertise, son analyse et ses moyens techniques seraient mis à profit pour étudier les propositions faites par les industriels. K * Meeddat: ministère de l’Écologie, de l’Énergie, du Développement durable et de l’Aménagement du territoire. ** DSRC: Dedicated Short-Range Communication : micro-onde courte portée.

G REEN I NG

TH E ECONO MY

société J

“

L’ÉCOTAXE POIDS LOURDS EST L’APPLICATION LOGIQUE DU PRINCIPE « UTILISATEUR-PAYEUR ». ELLE CONSISTE À ÉTENDRE CE PRINCIPE EN INSTAURANT LA TAXATION SUR LE RÉSEAU ROUTIER NATIONAL HORS AUTOROUTES À PÉAGE. ” “An eco-tax for trucks is the logical application of the user pays principle. The goal is to extend this principle to users of main roads other than toll roads.”

CNES expertise applied to truck eco-tax

A leading measure introduced by the French government following its review of environmental policy is a mileage-based ecotax for trucks that will apply from 2011. While there is agreement on the principle and the law is now on the statute book, its implementation raises many technical difficulties. A competitive dialogue will be initiated by the French Ministry for Ecology, Energy, Sustainable Development and Regional Development (MEEDDAT1) to find the best solution to this complex issue. Various systems will be investigated and assessed, including satellites in the Global Navigation Satellite System (GNSS). An eco-tax for trucks is the logical application of the user pays principle. The goal is to extend this principle to users of main roads other than toll roads. In legal terms, this is a customs tax and applies to trucks of over 3.5 tonnes. The eco-tax will

raise funds for environmental actions such as developing inter- or multimodal transport infrastructures. The principle is simple enough, but its application less so because of the many parameters to be considered. The measure will apply to around 800,000 vehicles—including 600,000 registered in France—and 10 to 15,000 kilometres of roads. Moreover, the road network will be divided into numerous sections with different rates constituting the basic tax units.

Assessing technologies The chosen system must therefore integrate all these criteria and be able to forward collected data to the operator reliably. It must also comply with European directives, especially with regard to technology. Looking ahead to future developments, it must be compatible with the future European etoll service. In the light of these needs and the tight constraints, two technologies appear possible, bearing in mind that detecting trucks on this new taxed road system will require them to carry a dedicated electronic unit. The first unit likely to

comply with government needs is DSRC2, which communicates via shortwave microwave frequencies. This is the technique currently used on highway toll roads: trucks are “recognized” as they pass under or next to data collection modules on gantries or poles at toll points. The modules send information to a central server. The second possibility is an onboard satellite tracking system using GNSS to identify when the truck passes a virtual toll point. This system would transmit or receive information over the mobile telephone network. It may be possible to combine these two solutions, associating the technical specifications of both while overcoming tax assessment obstacles in certain areas to guarantee full road system coverage. In the last two cases, CNES could offer MEEDDAT its expertise, analytic capabilities and technical resources to investigate firms’ proposals. K 1 MEEDDAT, Ministère de l’Écologie, de l’Énergie, du Développement Durable et de l’Aménagement du Territoire. 2 DSRC Dedicated Short-Range Communication.

AVRIL 2009 cnes mag

/ 37

ERATVJ dossier

Special report

AMA09

L’astronomie spatiale à 38 / cnes mag AVRIL 2009

u Dossier réalisé par / Special report by BRIGITTE THOMAS, CNES

L’Organisation des Nations unies et l’Unesco ont déclaré 2009 Année mondiale de l’astronomie. Dans 130 pays, dont la France, de multiples manifestations témoigneront de l’actualité des questions sur l’origine de l’Univers. Hasard du calendrier, la découverte de l’exoplanète Corot-Exo-7b, le lancement des satellites européens Planck et Herschel au printemps marquent déjà cette année. Quatre cents ans après Galilée, dressons l’état des lieux d’une discipline qui sans le spatial ne pourrait chercher, demain, dans le passé de l’Univers, les réponses qu’elle attend. Spotlight on space-based astronomy IYA09

l’honneur

The United Nations and UNESCO have declared 2009 the International Year of Astronomy. Events all over France and in 130 countries will be turning the spotlight on the burning questions concerning the origins of the Universe. IYA09 is also marked by the recent discovery of the exoplanet CoRoT-Exo7b and the forthcoming launch of Europe’s Planck and Herschel satellites this spring. Four hundred years after Galileo first observed the heavens through a telescope, this issue’s Special Report takes a closer look at a field that is counting on space-based technologies to peer back in time and unearth new clues to how the Universe evolved. FF

La Voie lactée et les constellations du Scorpion (à droite) et du Sagittaire (à gauche). En surimpression, les formes mythologiques de ces constellations, extraites de l’Uranographia d’Hevelius. The Milky Way and the constellations of Scorpius (right) and Sagittarius (left), with their mythological forms superimposed from Hevelius’s Uranographia.

AVRIL 2009 cnes mag

/ 39

J dossier

Special report

u FRANÇOISE COMBES, astronome à l’Observatoire de Paris, vice-présidente du comité d’organisation de l’Année mondiale en France astronomer at the Paris Observatory and vice-chair of the IYA organizing committee in France

AMA

2009, l’astronomie en fête Quatre cents ans après la première utilisation de la lunette par Galilée et quarante ans après les premiers pas de l’homme sur la Lune, l’Année mondiale de l’astronomie (AMA09) veut aider les citoyens du monde à redécouvrir leur place dans l’Univers par l’observation du ciel, de jour comme de nuit, et faire sentir à chacun l’émerveillement de la découverte. Une année au cours de laquelle astronomes et amateurs iront à la rencontre de vastes publics. Une démarche logique tant cette branche du savoir et de l’exploration fascine et continue de bousculer les consciences. Demandez le programme !

râce à un grand nombre de manifestations locales et internationales organisées tout au long de l’année, chacun pourra réaliser l’impact de l’astronomie et des sciences de base (mathématiques, physique, chimie) dans la vie quotidienne, et mieux comprendre comment la connaissance scientifique contribue à une société plus équitable et plus paisible en donnant accès gratuitement aux connaissances fondamentales. L’objectif d’AMA09 est donc de stimuler l’intérêt du public, avec un effort particulier en direction des jeunes, pour cette discipline scientifique abordée sous le thème fédérateur « L’Univers, découvrez ses mystères ». Les activités proposées favoriseront une plus grande appréciation de ce qu’apporte l’astronomie comme ressource de valeur inestimable partagée par toutes les nations. Découvrir l’Univers et ses mystères, mieux comprendre nos origines, est aujourd’hui à la portée de tous. Plus de cent trente pays se sentent concernés et participent à l’événement.

Discours de Jean-Michel Jarre lors de la cérémonie d’ouverture de l’Année mondiale de l’astronomie au siège de l’Unesco, à Paris, le 15 janvier 2009. Jean-Michel Jarre during his speech at the opening ceremony of the International Year of Astronomy at UNESCO headquarters in Paris, 15 January.

40 / cnes mag AVRIL 2009

Sous l’égide de l’Unesco Les Nations unies et l’Unesco ont déclaré 2009 Année mondiale de l’astronomie sur proposition de l’Union astronomique internationale (UAI), qui coordonne les manifestations, tout en étant relayée nationalement par un comité de pilotage constitué de chercheurs. Les projets vers le grand public et l’éducation permettront aux astronomes professionnels de tous les pays membres de l’UAI de renforcer leurs collaborations ainsi que leurs contacts avec les amateurs, et de développer la diffusion de l’astronomie vers les jeunes. À travers un palmarès d’activités événementielles, culturelles… le public pourra accéder également aux dernières découvertes, interroger les astrophysiciens et observer en direct les astres les plus fascinants des deux hémisphères.

« Elle est astronome », pour inciter les filles aux métiers scientifiques Afin de faire une plus grande place à l’astronomie dans les cursus scolaires, AMA09 s’intéresse à la formation des

enseignants par le biais d’organisations éducatives telles que Sciences à l’école ou encore les Clea (comités de liaison enseignants astronomes), qui focalisent cette année leurs activités sur cette matière, voire le consortium HOU (Hands On Universe), auquel participent de nombreux enseignants à de multiples niveaux. HOU-France met à leur disposition logiciels d’éducation, exercices et expositions sur l’astronomie (http://www.fr.euhou.net/). Un effort tout particulier est porté vers les filles pour les inciter aux métiers scientifiques. L’action phare, « Elle est astronome », a pour but de bousculer les préjugés et de promouvoir la place de la femme dans la science. Cette action développe un « portail sur l’Univers », et sa plateforme Internet fournira une collection de liens vers les programmes régionaux et nationaux existants, les associations, les organisations internationales, les organisations non gouvernementales, les bourses et subventions destinées à des scientifiques femmes.

En haut : Saturne vue par la sonde Cassini de la mission Cassini-Huygens. Saturn seen by the Cassini probe on the Cassini-Huygens mission.

En bas: Vue en infrarouge de la planète Saturne par la caméra Nicmos du télescope spatial Hubble. Infrared view of Saturn taken by the NICMOS camera on the Hubble Space Telescope.

IYA09

Le Journal du Cosmos, pour une vie privée-vie publique des chercheurs

Celebrating astronomy

Internet est bien entendu dans la boucle avec un journal interactif qui ne traite pas seulement de la science mais de ceux qui la font. Le Journal du Cosmos met des visages derrière des découvertes. Des astronomes professionnels publient sur le Net des textes et des images sur leurs vies, familles, amis, hobbies ainsi que sur leur recherche, leurs dernières découvertes et les défis auxquels ils ont été confrontés durant leurs travaux. Ces journaux en ligne représenteront un carrefour d’informations, d’échanges et de rencontres entre des astronomes, hommes et femmes, du monde entier. Ils écriront en différentes langues. Sortis de leurs observatoires, de leurs laboratoires, ils sont musiciens, photographes, athlètes… et l’échange promet d’être riche et humain.

Four hundred years after Galileo first peered at the stars through a telescope and 40 years after humans first landed on the Moon, the International Year of Astronomy (IYA09) seeks to give citizens around the world a chance to rediscover and marvel at their place in the Universe by gazing at the skies, day and night. Professional and amateur astronomers alike will be reaching out to a wide audience eager to learn more about a branch of knowledge and exploration that continues to occupy our thoughts, with a whole range of events in store.

SOS sauvegarde du ciel étoilé Toutefois une urgence demeure et AMA09 contribue à sa prise de conscience, à savoir faciliter la sauvegarde et la protection du ciel nocturne dans des endroits comme les « oasis » urbaines, les parcs nationaux. En effet, la pollution lumineuse empêche de plus en plus les citadins d’admirer les étoiles dans le ciel. Dans le même esprit, il est essentiel de soutenir les efforts de l’Unesco en vue de la préservation des sites astronomiques historiques pour la postérité, notamment tous les observatoires anciens du monde qui ont plus d’un siècle d’âge. En France, une mobilisation sans précédent des associations d’astronomes amateurs et professionnels a permis le développement de multiples projets sur tout le territoire (y compris l’outremer), avec un effort particulier en direction des jeunes et des personnes empêchées (malvoyants, malentendants, personnes hospitalisées ou atteintes d’un c

Numerous local and international events throughout the year will bring home to everyone the impact of astronomy and basic science—maths, physics and chemistry—in our daily lives, highlighting how science helps to create a fairer and more peaceful society by disseminating fundamental knowledge. The objective of IYA09 is to fire the public’s imagination and stimulate interest in science among the younger generations through the unifying theme of lifting the veil of mystery surrounding the Universe. The programme of activities will heighten awareness of the benefits of astronomy as an invaluable resource shared by all nations. Today, the mysteries and origins of the Universe are within reach of all and 130 countries are taking part in IYA09.

Under UNESCO patronage The United Nations and UNESCO have declared 2009 the International Year of

Astronomy on the initiative of the International Astronomical Union (IAU), which is coordinating events and being relayed in each participating country by a steering committee of researchers. Outreach and education projects will give professional astronomers in all IAU member countries the opportunity to forge closer ties with amateurs and bring astronomy to the attention of youngsters. And a range of cultural and other events will offer the public a chance to learn about the latest discoveries, ask astrophysicists questions and observe the most fascinating stars in both hemispheres.

Getting girls interested in science To give more weight to astronomy in school curricula, IYA09 is also focusing on teacher training with educational organizations like Sciences à l’école (Science at school) or teacher-astronomer liaison committees, as well as the HOU consortium (Hands on Universe) in which numerous teachers are participating at various levels. HOUFrance provides them with educational software, classwork and astronomy exhibitions (http://www.fr.euhou.net/.) A big effort is being concentrated on getting girls interested in science careers. The flagship initiative called She is an Astronomer aims to challenge preconceptions and promote women’s place in science. This action is developing a “gateway to the Universe” and its Web portal will provide links to regional and national programmes, associations, international and nongovernmental organizations, grants and subsidies for women scientists.

Public and private lives of researchers The online community will of course be playing its part, with an interactive journal about science and scientists. The Cosmic

AVRIL 2009 cnes mag

/ 41

J dossier

Special report

handicap). Plus de trois cents actions ont été labellisées AMA09 – à consulter sur le site dédié, très complet.

Un programme riche et varié Les « 100 heures internationales d’astronomie » des 2-5 avril ont sensibilisé le grand public à la protection du ciel nocturne. Il a été demandé, entre autres, aux habitants des villes concernées de réduire l’éclairage public pendant ces quatre nuits. D’autres événements et rencontres auront lieu durant l’année, comme plusieurs Nuits des étoiles en juillet ou Les Nuits galiléennes en octobre, dont une sera organisée en Guyane. En parallèle, spectacles dans les planétariums, colloques et ateliers astronomiques, expo-

sitions dans les musées scientifiques et assimilés, festivals et rencontres astronomiques, publications, films, actions arts et sciences et patrimoine astronomique… s’égrèneront au fil des mois, sans oublier le cycle des « 100 grandes conférences ». Prévues dans les grandes villes tout au long de l’année, le plus souvent avec diverses animations astronomiques locales, elles sont une pièce maîtresse du dispositif destiné au grand public pour assurer des échanges de qualité entre les astronomes professionnels et le public sur les thématiques les plus passionnantes de l’actualité des découvertes. K

POUR EN SAVOIR PLUS : FIND OUT MORE AT

www.porteauxetoiles.fr www.astronomy2009.fr

À vos agendas 2009

www.cnes.fr LIENS GÉNÉRAUX SUR AMA Événements soutenus par le CNES dans le cadre d’AMA

Expositions

Conférences

Voyage au centre de la galaxie, du 2 février au 4 mai, palais de la Découverte Cosmos, du 16 juin au 22 novembre, palais de la Découverte Explorer l’Univers invisible, du 26 juin au 13 juillet, palais de l’Unesco, Paris

100 grandes conférences. Certaines conférences sont traduites en LSF (langue des signes française), filmées et disponibles sur DVD. http://www.oamp.fr/people/ burgarella/denis/100Confs.html Conférences grand public à l’Observatoire de Paris tous les vendredis à 20h30, d’avril à octobre

General links to IYA09 CNES-supported IYA09 events

http://www.cnes.fr/ama2009 Pour en savoir plus Find out more at

http://www.cnes.fr/webmag

42 / cnes mag AVRIL 2009

Rendez-vous pour observer 100 heures internationales d’astronomie, du 2 au 5 avril 2009, programmées dans une trentaine de grands sites en France Les Nuits des étoiles, les 24, 25, 26 juillet 2009, organisées dans un grand nombre de sites en France Les Nuits galiléennes: 50 heures d’observations pour tous, les 24 et 25 octobre 2009, prévues dans une trentaine de grand sites en France

IYA09 what’s on Exhibitions Journey to the Centre of the Galaxy, 2 February to 4 May, Palais de la Découverte, Paris Cosmos, 16 June to 22 November, Palais de la Découverte, Paris Exploring the Invisible Universe, 26 June to 13 July, Palais de l'Unesco, Paris

Lectures 100 Key Lectures. Certain lectures will be translated into sign language, filmed and made available on DVD (http://www.oamp.fr/people/burgarell a/denis/100Confs.html) Public lectures at the Observatoire de Paris every Friday at 8.30 p.m., from April to October

Observing events 100 Hours of Astronomy from 2-5 April at 30 major sites in France Stargazing nights on 24, 25 and 26 July at numerous sites in France Galileo Nights: 50 hours of observing on 24-25 October at 30 major sites in France

Festivals Festival astronomie à Nançay, 22 juillet au 12 août Festival de l’astronomie de Haute-Maurienne Vanoise, du 8 au 14 août L’Attraction de l’espace – au fond de l’inconnu pour trouver le nouveau, musée d’art moderne de Saint-Étienne Métropole, du 19 septembre à janvier 2010 Journées européennes du patrimoine, les 19 et 20 septembre Festival Explor’espace, Provence-Côte d’Azur, 13 et 15 novembre Festivals Nançay astronomy festival, 22 July to 12 August Haute Maurienne Vanoise astronomy festival, 8-14 August The Attraction of Space – probing the unknown in search of the new, at the St Etienne Métropole modern art museum, 19 September 2009 to January 2010 European Heritage Days, 19-20 September Explor'espace festival, Provence Alpes Cote d’Azur, 13-15 November

u CATHERINE TURON, astronome à l’Observatoire de Paris / astronomer at the Paris Observatory, CNRS

DU SYSTÈME SOLAIRE AUX GALAXIES LES PLUS LOINTAINES

Comprendre l’Univers L’astronomie c’est comprendre l’Univers et la place de la Terre dans l’Univers. Dans ce but et depuis l’Antiquité, les hommes – et les femmes ! – observent les phénomènes célestes. Il a fallu beaucoup de temps, d’observations et de théories, avant de comprendre que la Terre n’était pas au centre du système solaire, le système solaire pas au centre de la galaxie, la galaxie pas au centre de l’Univers, et que l’Univers a beaucoup évolué depuis le Big Bang. Depuis Galilée et sa lunette, les progrès des moyens d’observation, au sol puis, à partir de la seconde moitié du XXe siècle, à bord de satellites, permettent d’observer de plus en plus loin dans le temps et dans l’espace.

Special report

Diary will take a behind-the-scenes look at the people making scientific discoveries. Professional astronomers will post text and pictures about their lives, families and hobbies, as well as details of their research work, latest discoveries and the obstacles they have overcome on the way. These online journals will serve as a forum for astronomers everywhere to share news and discussions in different languages, revealing their rich and varied talents—in music, photography, athletics and much more besides—outside the observatory or laboratory.

Safeguarding dark skies An urgent matter where IYA09 is playing a major awareness-raising role is the need to safeguard dark skies in “urban oases” and national parks. Nowadays, light pollution is preventing more and more city dwellers from admiring the stars. Likewise, it is vital to support UNESCO’s efforts to preserve historical astronomy sites for posterity, particularly the world’s ancient observatories that are now over a century old. In France, amateur and professional astronomy associations have pulled out all the stops to put together a host of projects across the country, including overseas territories, with special attention to young people and the disadvantaged (the visually

dossier J

impaired, hard of hearing, hospital patients or handicapped). More than 300 such actions have received the IYA09 stamp of approval and can be viewed on the official website.

A rich and varied programme The international 100 Hours of Astronomy event from 2-5 April showed the broad public the importance of safeguarding darks skies. One of the actions undertaken was to ask people in population centres to reduce lighting for the four nights. Other events and gatherings will be held throughout the year, including several stargazing nights in July and Galileo Nights in October, one from French Guiana. These will be accompanied by shows in planetariums, astronomy symposia and workshops, exhibitions in science museums, astronomy festivals and gatherings, publications, films, Arts and Science and astronomy heritage actions. In addition, a cycle of 100 key lectures will be taking place in cities across France, in most cases alongside local astronomy events. These lectures are one of the cornerstones of IYA09 aimed at bringing professional astronomers into contact with the public to talk about the most fascinating aspects of the latest discoveries. K

ortir de l’atmosphère permet d’observer dans des conditions beaucoup plus stables (voir Corot, Hubble ou Gaïa), et dans toutes les longueurs d’ondes, des ondes radio et infrarouge (voir Planck et Herschel) aux ondes les plus énergétiques (dans les rayons X ou c). L’Année mondiale de l’astronomie est l’occasion de présenter l’état de nos connaissances et les grandes interrogations qui motivent les chercheurs et ingénieurs de ce domaine.

Des étoiles et des planètes Les étoiles se forment à partir du milieu interstellaire, transforment la matière en l’enrichissant en éléments chimiques lourds, tels que le fer, et recyclent cette matière dans le milieu environnant lorsque, à la fin de leur vie, elles explosent. L’une des grandes questions est la compréhension des conditions favorables à cette formation. Les différentes étapes qui y conduisent sont encore très mal comprises. De même, la découverte, en 1995, d’une planète complètement différente de celles du système solaire, en orbite autour de l’étoile 51 Peg a complètement remis en question nos théories sur la formation des systèmes planétaires. En février 2009, on compte déjà 340 exoplanètes détectées. L’enjeu des prochaines années est multiple: obtenir une large étude statistique de la diversité des exoplanètes et des étoiles hôtes, comprendre pourquoi des exoplanètes se forment autour de certaines étoiles et pas autour d’autres, c AVRIL 2009 cnes mag

/ 43

J dossier

Special report

Image stéréo de Kasei Valles prise par la sonde Mars Express de l’Esa. Stereo image of Kasei Valles taken by ESA’s Mars Express spacecraft.

“

L’OBSERVATION DE LA DYNAMIQUE DES GALAXIES ET DES AMAS DE GALAXIES MONTRE QU’UNE PARTIE IMPORTANTE DE LEUR MASSE N’EST PAS ACTUELLEMENT OBSERVÉE. ” “Observations of the dynamics of galaxies and galaxy clusters show that a significant portion of their mass is invisible.”

observer des systèmes proches du Soleil très en détail afin de caractériser leur atmosphère, et d’étudier si des conditions favorables à l’émergence de la vie existent sur les planètes telluriques.

44 / cnes mag AVRIL 2009

Une compréhension en profondeur de notre galaxie permettra ensuite de l’utiliser comme un modèle pour analyser les galaxies lointaines observées globalement.

De la soupe primordiale aux galaxies

Les énigmes de l’origine de l’Univers et des phénomènes extrêmes

L’un des défis de la cosmologie est de comprendre comment des étoiles, des galaxies, des amas de galaxies se sont formés à partir des petites fluctuations de densité observées dans le fond diffus cosmologique, et comment ces structures ont évolué par la suite. Quel est le rôle des trous noirs dans l’évolution des galaxies qui les hébergent? Qu’est-ce qui explique les différences entre une galaxie spirale et une galaxie elliptique ? Par ailleurs, l’observation de la dynamique des galaxies et des amas de galaxies montre qu’une partie importante de leur masse n’est pas actuellement observée. C’est ce qu’on appelle la matière noire. Quel est son rôle dans la formation des galaxies et des amas? Quelle est sa distribution spatiale? Quelle est sa nature? Enfin, notre galaxie et le Groupe local (le groupe de galaxies dans lequel se situe notre Voie lactée) sont un laboratoire idéal pour tester les modèles de formation des galaxies. Les caractéristiques des différentes composantes de notre galaxie sont le reflet de leur histoire: taux et lieux de formation d’étoiles, distribution des masses, accrétion de gaz.

Observations et théorie ont progressivement amené les astrophysiciens à élaborer un modèle qui explique beaucoup des faits et structures observés: juste après le Big Bang, l’Univers a subi une période initiale d’expansion accélérée, appelée inflation; il est de nouveau, maintenant, en phase d’expansion accélérée; avec des télescopes de plus en plus puissants, on observe des galaxies de plus en plus loin. Mais ce modèle standard est la source de l’une des plus grandes énigmes actuelles: quelle est cette force, appelée énergie sombre, qui provoque l’accélération actuelle de l’expansion? De plus, il laisse de nombreuses questions sans réponse: de quelle nature sont les 96 % du contenu de l’Univers non identifiés? Quelles sont les traces des premières étapes de l’évolution de l’Univers et comment les observer? Par ailleurs, l’Univers est le seul laboratoire où il est possible d’observer les effets relativistes de la densité ou de la gravité extrêmes: que se passe-t-il très près d’un trou noir? Qu’est-ce qui produit l’explosion d’une supernova ou d’un sursaut gamma? Quel est le rôle des champs magnétiques?

Special report

Et notre système solaire ? À l’aube de la planétologie comparée, bien des mystères demeurent sur cette zone de l’Univers que nous pouvons pourtant étudier très en détail. Les planètes se forment par accrétion dans des disques de matériaux. Mais par quel processus et suivant quelle échelle de temps? Les observations rapprochées de nombreux corps du système solaire ont montré leur diversité. Reste à l’expliquer! Une autre question, fondamentale, est de savoir si la vie, sous une forme ou une autre, existe ailleurs dans le système solaire, de comprendre quelles sont les conditions qui permettent son apparition et quel rôle a eu, et a maintenant, le Soleil, dans le développement de la vie sur la Terre. Enfin, les interactions entre l’activité solaire et l’environnement terrestre, à diverses échelles, ainsi que les mécanismes en jeu à l’intérieur du Soleil sont des éléments essentiels de la compréhension de la structure interne et de l’évolution des étoiles. Le prochain chapitre montrera les avancées majeures attendues de l’astronomie spatiale et le rôle important du CNES et de l’Europe dans les différents domaines brièvement résumés ci-dessus. K

Vue d’artiste d’un trou noir dans un amas globulaire. Artist’s impression of a black hole in a globular cluster.

F ROM

THE SOLAR SYSTEM

TO DISTANT GALAXIES

Understanding the Universe Astronomy seeks to understand the Universe and Earth’s place in the wider scheme of things. From ancient times, men and women have observed the heavens in this quest. It took many years, observations and theories to establish that the Earth is not at the centre of the solar system, itself not at the centre of the Galaxy, and the Galaxy not at the centre of the Universe. Since Galileo’s first observations, advances in ground-based and then spacebased observing technologies in the 20th century have allowed us to peer deeper back in time and space. Earth’s obscuring atmosphere is the source of many perturbations for astronomical observations. Space-based instruments—like CoRoT, Hubble and Gaia—make it possible to escape its permanent motions. It also blocks out a large portion of the electromagnetic spectrum. In space, we can observe all wavelengths, from the microwave and infrared to the most energetic X-rays and gamma rays. The International Year of Astronomy gives us the opportunity to review what we have learned in this area and air the big questions now focusing the minds of researchers and engineers.

Stars and planets We know that stars form in the interstellar medium, transforming matter and enriching it with heavy chemical elements like iron, and then recycling this matter when they explode and die. But conditions preceding star formation and the steps involved in this process are still poorly understood. For example, the discovery in 1995 of a planet unlike anything in our solar system, orbiting the star 51 Peg, completely turned existing theories on planetary system formation on their head. As of February 2009, 340 exoplanets have been detected. In the years ahead, there are many challenges: to complete a broad statistical survey of exoplanets and host stars; to understand why exoplanets form around certain types of star and not others; to observe systems close to the Sun in detail and characterize their atmosphere; and to study whether conditions able to support life exist on other Earth-like planets.

Dans la constellation de Pégase, l’amas de galaxies Abell 2 390 observé par Hubble (25 juillet 2008) est situé à 2,7 milliards d’années-lumière. The Abell 2390 galaxy cluster in the Pegasus constellation, observed by Hubble on 25 July 2008, lies 2.7 billion light years away.

From the primordial soup to galaxies One of the questions taxing cosmologists is how stars, galaxies and galaxy clusters formed from tiny variations in density in

dossier J

the cosmic background radiation, and how these structures evolved. What role do black holes play in the evolution of galaxies? What explains the differences between spiral and elliptical galaxies? Observations of the dynamics of galaxies and galaxy clusters show that a significant portion of their mass is invisible. This is what has been termed “dark matter”. What role does dark matter play in galaxies and clusters? How is it distributed spatially? And what exactly is it? Lastly, our Galaxy and the Local Group of galaxies to which our Milky Way belongs are an ideal laboratory for testing galaxy formation models. The components of our Galaxy reflect their history. Understanding them better will serve as a model for analysing distant galaxies.

Enigmas and extreme phenomena Astrophysicists’ observations and theories have gradually established a model that explains a lot of the events and structures we see: just after the Big Bang, the Universe initially underwent a period of inflation; today, it is inflating rapidly again and we are using ever-more-powerful telescopes to observe ever-more-distant galaxies. But this standard model underlies one of the main enigmas yet to be solved: What is the force, called “dark energy”, causing the current acceleration in cosmic expansion? This model also leaves many other unanswered questions: What is the 96% of the unidentified matter in the Universe made of? What traces remain of the early evolution of the Universe and how can we observe them? Indeed, the Universe is the only laboratory where we can observe extreme relativistic effects of density and gravity: What happens close to a black hole? What causes a supernova explosion or a gamma-ray burst? And what role do magnetic fields play?

What of our solar system? At the dawn of comparative planetology, many mysteries still surround this zone of the Universe. Planets form by accretion of matter into disks. But what process drove their formation and over what timescale? Close observations of bodies in the solar system have shown how diverse they are, but we can’t explain why. Another fundamental question is whether any form of life exists elsewhere in the solar system, what conditions are necessary for it to emerge and what role the Sun has played and continues to play in its development on Earth. Finally, interactions between solar activity and Earth’s environment and the mechanisms driving the processes at the Sun’s core are vital to our understanding of the inner structure and evolution of stars. As we shall see in the next article, major advances are expected from space-based astronomy and CNES and Europe have an important role to play in all the areas touched on here. K

AVRIL 2009 cnes mag

/ 45

J dossier

Special report

u THÉRÈSE ENCRENAZ, directeur de recherche au CNRS, Lesia* / Research Director / Observatoire de Paris / Paris Observatory

Les astronomes et l’espace Avec l’exploration de toutes les planètes du système solaire et la mise en orbite terrestre des observatoires spatiaux, le dernier demi-siècle a vu l’âge d’or de l’astronomie spatiale. Sans missions spatiales nous ne saurions presque rien de l’étonnante diversité des planètes, voire du cosmos. Tour d’horizon des grandes avancées dans les domaines de l’ultraviolet, de l’infrarouge, des hautes énergies, du submillimétrique et de la robotique.

ourquoi les astronomes veulent-ils aller dans l’espace? En premier lieu, pour s’affranchir des limitations de l’atmosphère terrestre. Celles-ci sont de deux ordres. L’atmosphère terrestre (notamment à cause de la vapeur d’eau et du gaz carbonique qu’elle contient) est opaque dans la plupart des domaines de longueurs d’onde. En dehors du domaine visible, auquel notre œil est adapté, le spectre électromagnétique est inobservable depuis la surface terrestre. C’est le cas en particulier des domaines infrarouge et ultraviolet. L’atmosphère terrestre est ensuite turbulente et la qualité d’image en est affectée; les observations en orbite terrestre permettent de corriger ce défaut.

Comprendre la nature de la matière et de l’énergie noire Petit à petit, les « fenêtres » du spectre ont été ouvertes par les astronomes, avec Copernicus et IUE (International Ultraviolet Orbiter), puis avec le télescope spatial Hubble EE

Constellation des Gémeaux avec les brillantes étoiles Castor et Pollux. Dessous se trouve la petite constellation du Petit Chien, avec l’étoile brillante Procyon. The Gemini constellation with its bright stars Castor and Pollux. The small Canis Minor (Lesser Dog) constellation and the bright star Procyon are below it.

46 / cnes mag AVRIL 2009

(HST) dans le domaine de l’ultraviolet, avec le satellite Iras (InfraRed Astronomical Satellite) puis Iso (Infrared Space Observatory) et Spitzer dans l’infrarouge. Alors que le domaine de l’ultraviolet est privilégié pour l’étude des étoiles chaudes, celui de l’infrarouge, en revanche, est particulièrement adapté à celui de la matière relativement froide de l’Univers: milieu interstellaire, planètes, étoiles en formation enfouies dans leur cocon de poussière… D’autres missions, en Europe et aux États-Unis, ont ouvert le domaine des hautes énergies: XMM-Newton et Chandra pour les rayons X, Intégral et plus récemment Glast pour les rayons gamma. Ces observations nous permettent d’étudier les événements les plus énergétiques de l’Univers, en particulier au moment de la naissance de l’Univers et des premières galaxies. À l’autre extrémité du spectre, le satellite Cobe, lancé par les États-Unis dans les années 1990, a permis de mesurer avec une grande précision, dans le domaine millimétrique, le spectre du fond cosmologique (CMB). Il a ainsi confirmé la température de ce CMB (2,7 K), mesurée précédemment au sol, et mis en

Special report

Stargazing from space The last half-century has been a golden age for space-based astronomy. Without space missions, we would know virtually nothing about the surprising diversity of planets, and indeed of the Cosmos. This article takes a look at the major advances made in the ultraviolet, infrared, high-energy and submillimetre regions of the spectrum, as well as in robotic exploration.

En haut : Cette carte de l’ensemble du ciel montre des régions de gaz d’hydrogène ionisé. Les trous noirs ont été détectés par le satellite Intégral, en observant des sources de rayons X de haute énergie. This full-sky map shows regions of ionized hydrogen gas. The black holes were detected by the Integral satellite by observing high-energy X-ray sources.

En bas : Anisotropies ou fluctuations du fond diffus cosmologique observées par l’instrument DMR (Differential Microwave Radiometer) du satellite Cobe (1992). Anisotropies or fluctuations in the cosmic microwave background observed by the Differential Microwave Radiometer (DMR) on the COBE satellite (1992).

évidence son extraordinaire homogénéité dans l’espace. L’objectif des missions suivantes, WMAP du côté américain et prochainement Planck du côté européen, est de faire ressortir les fluctuations de densité du CMB, de façon à mieux contraindre les modèles de formation et d’évolution de l’Univers. En particulier, le grand enjeu des astronomes est aujourd’hui de comprendre la nature de la matière et de l’énergie noire dont l’existence est mise en évidence par les expériences cosmologiques récentes, depuis le sol et l’espace.

Découvrir des exoplanètes Autre raison d’aller dans l’espace: s’affranchir du cycle jour-nuit pour observer les étoiles sur de longues périodes de temps. Ces observations de longue durée ont deux objectifs, d’une part scruter l’intérieur des étoiles en mesurant leurs oscillations, d’autre part repérer le passage d’éventuelles exoplanètes lorsque celles-ci, « transitant » devant l’étoile, en diminuent légèrement le flux. C’est la raison d’être de la mission Corot, lancée par le CNES le 27 décembre 2006. Après deux ans d’opération, le bilan est spectaculaire. Corot a ainsi détecté, en février 2009, la plus petite exoplanète connue à ce jour, qui s’avère aussi c

The first reason astronomers seek to observe the Cosmos from space is to escape the obscuring effects of Earth’s atmosphere. These effects are twofold. First, the terrestrial atmosphere blocks out most signal wavelengths. Electromagnetic waves outside the visible spectrum to which our eyes are accustomed are therefore unobservable from Earth, particularly in the infrared and ultraviolet regions. Second, Earth’s atmosphere is a turbulent place, which reduces image quality, so observing from orbit overcomes this obstacle.

Understanding dark matter and energy Astronomers have gradually succeeded in opening “windows” into the spectrum, first with Copernicus and the International Ultraviolet Orbiter (IUE), then with the Hubble Space Telescope (HST) in the ultraviolet and the InfraRed Astronomical Satellite (IRAS), Infrared Space Observatory (ISO) and Spitzer in the infrared. While the ultraviolet is favoured for studying hot stars, the infrared is the window of choice for observing relatively cold matter such as the interstellar medium, planets and newly forming stars. Other missions in Europe and the United States—XMMNewton and Chandra in the X-ray domain, Integral and more recently GLAST in the gamma-ray domain—have opened up the high-energy regions where we can study the most energetic events in the Cosmos, especially those that took place at the birth of the Universe and early galaxies. At the other end of the spectrum, the Cosmic Background Explorer satellite (COBE) launched by the United States in the 1990s measured the cosmic microwave background (CMB) with extreme precision in the millimetre domain, confirming temperature readings (2.7 K) previously obtained from the ground and highlighting its remarkable spatial homogeneity. The objective of follow-up missions, the U.S. Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) and soon the European Planck satellite, is to reveal density fluctuations in the CMB and better constrain cosmic models. In particular, the prize that astronomers are chasing today is to

dossier J

understand the nature of the dark matter and dark energy evidenced by recent ground- and space-based cosmology experiments.

Hunting for exoplanets Another reason for launching observatories into space is to observe stars for long periods unhindered by the day-night cycle. Such observations have two purposes: to probe inside stars and measure their oscillations, and to spot exoplanets by looking for the slight dip in brightness when they transit in front of their star. This is what the CoRoT spacecraft launched by CNES on 27 December 2006 was built to do. Now two years into its mission, CoRoT has delivered spectacular results, detecting in February the smallest known exoplanet to date, an extremely exotic object with a diameter less than twice that of Earth’s. This “super Earth” orbits its star in less than one day (see article by Annie Baglin p 54).

Observing in situ While astronomers are sending observatories into Earth orbit, other scientists want to go further. Planetologists are using space probes to rendezvous with the objects they are studying. This was first done on the Moon in the 1960s and analysis of Moon samples provided key clues in dating the solar system from long-lived radioactive isotopes. In fact, this feat could have been achieved without sending humans to the Moon, since Soviet robotic spacecraft also succeeded in returning lunar samples. What’s important is the ability to perform robotic operations in situ, which applies equally well to other objects in the solar system. In the 1960s, the closest Earth-like planets—Venus and Mars—were targeted for sustained exploration. Missions often ended in failure, but there were also some spectacular successes. Among these, the extraordinary Viking mission launched by NASA in the 1970s sent two orbiters and two descent modules to Mars, obtaining data that still serve as a benchmark today. After a lull of two decades, the United States and Europe have successfully resumed Mars exploration. After the telluric planets, the gas giants were the next focus of U.S. space exploration. The Voyager mission, consisting of two identical spacecraft, performed flybys of four gas giants between 1979 and 1989. They revealed volcanoes on Io, pointed to the possible presence of an underground ocean on Europa and unveiled Titan’s complex atmosphere. Two more ambitious missions, Galileo and Cassini, followed to undertake an in-depth exploration of the systems of Jupiter and Saturn. Today, even more ambitious projects are on the drawing board. K * LESIA space and astrophysics instrumentation research laboratory

AVRIL 2009 cnes mag

/ 47

J dossier

Special report

Image en ultraviolet de la planète Jupiter prise par la caméra à grand champ du télescope spatial Hubble. L’image affiche l’atmosphère de Jupiter à une longueur d’onde de 2 550 angströms après beaucoup d’impacts de fragments de la comète Shoemaker-Levy 9. Ultraviolet image of Jupiter taken by the Hubble Space Telescope’s Wide Field Camera. The image shows Jupiter’s atmosphere at a wavelength of 2,550 angströms after a hail of impacts from fragments of Comet Shoemaker Levy 9.

“

être un objet particulièrement exotique. D’un diamètre inférieur à deux fois celui de la Terre, cette « super-Terre » tourne autour de son étoile en moins d’une journée ! (Cf. article d’Annie Baglin, p. 54)

Aller sur l’objet étudié Si les astronomes placent leurs observatoires en orbite terrestre, d’autres scientifiques veulent aller plus loin. C’est le cas des planétologues, qui utilisent les sondes spatiales pour s’approcher des objets qu’ils étudient. Ce fut le cas de la Lune dans les années 1960. L’analyse des échantillons lunaires fut un élément essentiel de la datation du système solaire, à partir de l’étude des isotopes radioactifs de longue

durée. Il faut noter toutefois que la présence de l’homme sur la Lune n’était pas indispensable pour cette recherche, puisque les véhicules robotisés soviétiques ont eux aussi permis le retour d’échantillons lunaires. C’est la présence in situ d’engins robotisés qui est essentielle; c’est aussi le cas pour les autres objets du système solaire. Dès les années 1960, les plus proches planètes telluriques, Vénus et Mars, ont été les cibles d’une exploration spatiale soutenue, souvent jalonnée d’échecs, mais aussi marquée de succès spectaculaires. Parmi ceux-ci, il faut citer l’extraordinaire mission Viking, composée de deux orbiteurs et de deux modules de descente, lancée par la Nasa dans les années 1970, dont les données servent encore de référence aujourd’hui. Après deux décennies de veille, l’exploration de Mars a repris avec succès, tant du côté américain que du côté européen. Après les telluriques, les planètes géantes deviennent aussi les cibles de l’exploration spatiale américaine. La mission Voyager, composée de deux modules identiques, a assuré, entre 1979 et 1989, le survol des quatre planètes géantes. C’est elle qui nous a dévoilé les volcans de Io, la présence possible d’un océan souterrain dans Europe, et la complexité de l’atmosphère de Titan. Deux missions plus ambitieuses ont suivi, Galileo et Cassini, pour une exploration en profondeur des systèmes de Jupiter et de Saturne. Et d’autres projets encore plus ambitieux sont à l’étude… K

DÈS LES ANNÉES 1960, LES PLUS PROCHES PLANÈTES TELLURIQUES, VÉNUS ET MARS, ONT ÉTÉ LES CIBLES D’UNE EXPLORATION SPATIALE SOUTENUE, SOUVENT JALONNÉE D’ÉCHECS, MAIS AUSSI MARQUÉE DE SUCCÈS SPECTACULAIRES. ” “In the 1960s, the closest Earth-like planets—Venus and Mars—were targeted for sustained exploration. Missions often ended in failure, but there were also some spectacular successes.”

La nébuleuse NGC 2818, nichée à l’intérieur de l’amas d’étoiles NGC 2818A, se trouve à plus de 10 000 années-lumière dans la constellation australe Pyxis (dite de la Boussole). The NGC 2818 nebula, hidden in the NGC 2818A star cluster, is more than 10,000 light-years away in the southern constellation Pyxis (the compass).

48 / cnes mag AVRIL 2009

u YVAN BLANC, chef de projet / Project Leader, CNES

Special report

dossier J

Planck

Étudier les origines de l’Univers elon le modèle du Big Bang, l’Univers actuel a émergé d’un état extrêmement dense et chaud, il y a environ 13,7 milliards d’années. La lumière issue de cet état a été considérablement diluée et refroidie par l’expansion de l’Univers. Son éclat dans tout le ciel est encore visible dans le domaine de l’infrarouge et des micro-ondes. Planck, mission de l’Esa, observera donc les reliques de cette première lumière, connue comme le fond diffus cosmologique. Il aura pour objectif de « photographier » l’Univers tel qu’il était 380000 ans après le Big Bang, bien avant la formation des premières étoiles, des galaxies et amas de galaxies. Planck balaiera l’intégralité de la voûte céleste et cartographiera les inhomogénéités de température et de polarisation du rayonnement cosmique fossile avec une sensibilité et une précision sans précédent. L’instrument français HFI (High Frequencies Instrument), développé en partenariat entre le CNES et le CNRS, sera en effet capable de détecter des fluctuations de température de l’ordre du millionième de degré autour de la température actuelle du rayonnement fossile de 2,7 K, grâce à des capteurs refroidis à 0,1 K, seulement un dixième de degré au-dessus du zéro absolu (soit à – 273 °C). Cette technologie de pointe dans le domaine de l’hyperfroid a été réalisée sous brevet CNES en France. Une fois en orbite, les détecteurs de l’instrument HFI seront le point le plus froid connu de l’Univers (hors laboratoires)! De ces données d’une extrême précision seront déduites des informations fondamentales sur la naissance et l’évolution de l’Univers, en particulier sur la période d’inflation qui a suivi le Big Bang, pendant laquelle toutes les distances dans l’Univers ont été multipliées par un facteur… astronomique. Planck devrait aussi nous apprendre comment de minuscules grumeaux de matière ont pu donner naissance aux galaxies et amas de galaxies sous l’effet de la force de gravité. K

Modèle de qualification du satellite Planck en essai de vide thermique au Centre spatial de Liège (Belgique).

Probing the origins of the Universe According to the Big Bang model, the Universe as we know it today emerged from an extremely hot and dense state some 13.7 billion years ago. The light from this initial state has been diluted and cooled considerably as the Universe has expanded, but it is still visible in the infrared and microwave regions. ESA’s Planck mission will observe the remnants of this first light, called the cosmic microwave background (CMB). Its objective is to take a snapshot of the Universe as it was 380,000 years after the Big Bang, well before the formation of the first stars, galaxies and galaxy clusters. Planck will survey the entire celestial sphere and map tiny variations in temperature and polarization of the fossil cosmic radiation with unprecedented sensitivity and precision. The French High Frequency Instrument (HFI) on Planck, developed in partnership by CNES and the national scientific research centre CNRS, will be capable of detecting fluctuations of the order of onemillionth of a degree in the current temperature of the CMB (2.7 K), using sensors cooled to 0.1 K, just one-tenth of a degree above absolute zero (–273°C). This leading-edge hypercooling technology was developed under a CNES patent in France. Once in orbit, HFI’s detectors will be the coldest known point in the Universe outside a laboratory environment. Planck’s extremely precise data will be used to turn up fundamental clues about the birth and evolution of the Universe, in particular the period of inflation that followed the Big Bang when all distances expanded astronomically. Planck should also tell us more about how tiny clumps of matter were able to coalesce into galaxies and galaxy clusters under gravitational forces. K

www.cnes.fr

Qualification model of the Planck satellite during thermal vacuum testing at the Liege space centre, Belgium. FF

Intégration de l’instrument HFI (High Frequency Instrument), fourniture française à la charge utile scientifique de la mission Planck. Le concept de l’instrument HFI découle de l’émergence de techniques instrumentales nouvelles. Elles sont rassemblées dans une architecture totalement novatrice, qui entrelace optique, cryogénie et détection de signaux de très faibles amplitudes (limite de bruit). Cette architecture est le fruit de quinze ans de travail et d’expérience, ainsi que de réflexions sur la transposition des concepts pour l’espace. L’optimisation du retour scientifique requiert de plus la prise en compte globale du contexte astrophysique (émissions autres que celle du rayonnement fossile) et des avancées du traitement des données. Leur conception est issue de la synthèse des acquis de la décennie précédente. Integration of the High Frequency Instrument (HFI) supplied by France for the science payload of the Planck mission. The HFI concept is based on new instrument technologies, within an innovative architecture combining optics, a cryogenic stack and the ability to detect very-lowamplitude signals. This architecture is the result of a 15-year effort to transpose concepts for a space mission. To optimize the science return, the instrument’s designers also had to take into account the wider astrophysical context (emissions other than the CMB) and advances in data processing resulting from expertise acquired over the previous decade.

PLANCK ET LA GRANDE HISTOIRE DE L’UNIVERS

Conversation spatiale avec Jean-Louis Puget

Planck and the long history of the Universe – Space talk with Jean-Louis Puget

http://www.cnes.fr/webmag

AVRIL 2009 cnes mag

/ 49

J dossier

Special report

Corot

Picard Integral Cassini

u FABIENNE CASOLI, responsable des programmes Étude et Exploration de l’Univers / Head of Space Science and Exploration Office, CNES

Le CNES dans l’astronomie spatiale Le CNES et l’astronomie, c’est une longue histoire et un programme à long terme bâti au fil des séminaires de prospective scientifique tous les quatre ou cinq ans. Programme propre, coopérations bilatérales et multilatérales, contribution aux programmes scientifiques de l’Esa, soutien aux laboratoires français… L’exploration de l’Univers occupe une place centrale dans ses programmes scientifiques, au point d’encourager l’émergence de deux jeunes communautés en physique fondamentale et en astro/exobiologie.

E www.cnes.fr Programmes d’exploration de l’Univers Space exploration programmes

http://www.cnes.fr/webmag/

50 / cnes mag AVRIL 2009

n effet, depuis la cosmologie jusqu’à l’étude du Soleil et du système solaire, en passant par les galaxies et les trous noirs, l’astronomie a besoin d’espace. Il faut l’espace pour accéder à la totalité du spectre lumineux car les rayons X et gamma, l’ultraviolet, une grande partie de l’infrarouge, le rayonnement aux longueurs d’ondes millimétriques, tous ces aspects de la lumière ne sont pas accessibles aux télescopes au sol à cause de leur absorption par l’atmosphère (cf. article de Thérèse Encrenaz, p. 46). Il faut aller dans l’espace pour vraiment comprendre le fonctionnement des trous noirs révélés par les rayons X, ou celui de notre Soleil, que seul un satellite peut observer 24 heures sur 24. Donc, astronomie depuis le sol et astronomie depuis l’espace ne peuvent que se compléter.

Contribution aux programmes scientifiques de l’Esa Le CNES contribue à l’astronomie spatiale au sein de son programme « Étude et exploration de l’Univers », dans deux cadres complémentaires et d’envergure comparable. Le socle du programme est la contribution à deux programmes de l’Agence spatiale européenne. Le premier,

le programme scientifique dit « obligatoire », réalise les projets les plus ambitieux, comme les futures missions Planck, pour la cosmologie, ou Herschel, pour l’étude de la formation des galaxies et des étoiles; le programme dit d’« exploration » comprend quant à lui ExoMars, mission d’exploration de la planète Mars, ainsi que la station spatiale internationale avec des expériences d’exobiologie et le projet d’horloge atomique spatialisée Pharao. Au-delà de la contribution financière de la France à ces programmes, le CNES aide les laboratoires français à développer, souvent en collaboration avec l’industrie, des instruments innovants sur la totalité des missions scientifiques de l’Esa, comme le détecteur pour la mission Planck qui fonctionne à 0,1 degré au dessus du zéro absolu grâce à un système de cryogénie spécialement développé pour la mission. Par ailleurs, le programme propre du CNES, offre un large spectre de possibilités, fourniture d’instruments français sur des missions d’autres agences en échange d’un accès aux données (comme la mission Stéréo de la Nasa, qui étudie la couronne solaire en trois dimensions), des missions de taille moyenne en collaboration bilatérale ou multilatérale (comme Svom pour l’étude des sursauts gamma), des missions sur microsatellites pour des créneaux scientifiques ou techniques innovants

Special report

dossier J Herschel

Soho

Planck Rosetta

BepiColombo Mars Express

Les protubérances du Soleil peuvent dépasser en longueur la distance de la Terre à la Lune. Solar prominences can extend further than the Earth-Moon distance. HH

(comme Picard, une mission d’étude du fonctionnement du Soleil et de son influence sur le climat terrestre). Ces deux derniers éléments s’appuient d’ailleurs sur l’expertise du Centre spatial de Toulouse, notamment pour les projets de microsatellites. Sans oublier la production de connaissances scientifiques nouvelles, qui demeure son objectif ultime. Car le CNES soutient de façon énergique l’exploitation scientifique des données des missions spatiales, ainsi que certains centres d’opération ou d’archivage des instruments développés avec son aide comme le CDPP (Centre de données de physique des plasmas) à Toulouse.

Système solaire, vers une météorologie spatiale Les composantes thématiques du programme « Étude et exploration de l’Univers » comprennent la planétologie, avec comme priorité les missions futures d’étude de la planète Mars (projets ExoMars et à long terme Mars Sample Return), celles des astéroïdes dont l’orbite croise celle de la Terre (projet Marco Polo, collaboration Esa-Jaxa), et l’étude des planètes géantes (projet EJSM, collaboration Esa-Nasa). Les missions en cours de réalisation concernent la planète Mars, avec la participation au projet de la Nasa Mars Science Laboratory (MSL 2011) et une forte contribution instrumentale à Bepi Colombo, mission européenne d’étude de la planète Mercure, en collaboration avec le Japon. Le programme comprend également l’étude du Soleil et des plasmas spatiaux. Un des objectifs à long terme est de disposer d’une véritable « météorologie spatiale » qui nous permette d’anticiper sur les effets du Soleil. Le microsatellite Picard, dont le développement incombe au CNES, devrait dès 2009 observer le Soleil et les possibles liens entre ses variations et celles du climat terrestre. À plus long terme, Solar Orbiter, réalisé dans un cadre Esa avec une collaboration de la Nasa, devra faire le lien entre c

CNES and space-based astronomy Astronomy efforts at CNES are sustained by a rich heritage and a long-term programme mapped out by space science seminars held every four to five years. Space exploration is central to the agency’s science programmes, through in-house projects, bilateral and multilateral cooperation, contributions to ESA’s science programmes and support for French laboratories. These efforts are now spawning two new communities focused on fundamental physics and astro/exobiology.

Space is the realm of astronomers, whether their field of interest is cosmology, the Sun and the solar system, galaxies or black holes. Because space is the only way to observe across the full light spectrum, since ground telescopes are unable to see X-rays and gamma-rays, the ultraviolet, a large portion of the infrared and millimetre waves blocked out by Earth’s atmosphere (see article by Thérèse Encrenaz p 46). We need space telescopes to really understand the mechanisms driving black holes revealed by X-rays or the processes inside our Sun, which only satellites can observe round the clock. In other words, ground-based and space-based astronomy go hand in hand.

ESA science programmes CNES is contributing to space-based astronomy through its space research AVRIL 2009 cnes mag

/ 51

J dossier

Special report

u LAURENT VIGROUX, chef de projet / Project Leader, CEA

Herschel

Comprendre la formation des étoiles et des galaxies ’astronomie en infrarouge a réellement démarré avec le satellite Iras (1983), qui a permis de découvrir l’ampleur des nuages interstellaires, de voir les étoiles se former et, plus inattendu, de découvrir une nouvelle classe de galaxies qui émettent plus d’énergie dans l’infrarouge que dans le visible. Presque 100 % de la lumière des étoiles de ces galaxies est absorbée par les poussières interstellaires et réémise dans l’infrarouge par le rayonnement thermique des poussières. Les satellites Iso (européen) et Spitzer (américain) ont approfondi, par la suite, les découvertes initiales, principalement dans les domaines de l’infrarouge moyen, entre 3 et 100 micromètres. Il revient aujourd’hui à Herschel de compléter cette lignée en étendant le domaine d’investigation entre 100 et 600 micromètres, domaine encore inexploré. Au tout début de leur formation, les protoétoiles sont encore très froides, vers 100 K seulement et le pic de leur émission se situe vers 150 micromètres. Dans les premières étapes de leur évolution, les galaxies passent par des épisodes de formation d’étoiles intenses, qui ne s’observent que dans l’infrarouge avec un pic d’émission entre 60 et 100 micromètres. Mais le décalage vers le rouge, dû à l’expansion de l’Univers, fait que ce pic est repoussé au-delà de 200 micromètres pour les galaxies lointaines. Herschel, mission de l’Esa, doit permettre des avancées significatives dans ces domaines. Les industriels et les laboratoires français ont beaucoup contribué au projet. Thales-Alenia Space est le maître d’œuvre du satellite. Astrium France a fabriqué un télescope en carbure de silicium unique en son genre. Très fortement soutenus par le CNES, des laboratoires français ont participé aux instruments: le CESR et le Lerma à Hifi, le Lam (Marseille) et le Service d’astrophysique (CEA/Irfu) à la conception optique, mécanique et à l’électronique de Spire, enfin le CEA au photomètre de Pacs équipé de matrices de bolomètres fonctionnant à 300 mK. Ces matrices constituent un véritable saut technologique, sans équivalent pour l’instant, même dans des observatoires au sol. En plus de son soutien financier, le CNES a participé à des développements instrumentaux, notamment les mécanismes de Spire. K

L GG

Vue d’artiste d’un trou noir réalisé à partir de données du satellite Chandra X-Ray. Artist’s impression of a black hole from data collected by the Chandra X-ray satellite.

“

IL FAUT SIGNALER LE DÉVELOPPEMENT EN FRANCE DE DEUX JEUNES COMMUNAUTÉS : CELLE DE LA PHYSIQUE FONDAMENTALE ET CELLE DE L’ASTRO/EXOBIOLOGIE. ”

“We are now seeing the emergence in France of two new communities focused on fundamental physics and astro/exobiology.”

le fonctionnement de la machine interne au Soleil et ses manifestations d’humeur comme les éruptions.

Un avenir prometteur Toutefois le programme « Étude et exploration de l’Univers » a également une composante dite… astronomie, qui va de la cosmologie à l’étude des planètes extrasolaires en passant par les étoiles, les galaxies, et les nuages interstellaires. Cette thématique très large prépare entre autres l’instrumentation de plusieurs missions de l’Esa, comme Herschel et Planck déjà citées, ou encore la mission Gaïa de cartographie de la Voie lactée. Le microsatellite Corot, qui depuis deux ans nous révèle des aspects insoupçonnés de la variété des étoiles ainsi que de nouvelles planètes extrasolaires, a été développé par le CNES avec des collaborations internationales variées. On peut aussi citer Svom, une participation française importante à un projet chinois d’observation des sursauts gamma, des événements très énergétiques qui signalent peut-être la fusion de deux étoiles en fin de vie. Il faut signaler le développement en France, avec l’aide du CNES, de deux communautés plus jeunes dans le spatial: celle de la physique fondamentale, qui ne peut réaliser que dans l’espace ses projets d’étude du temps, de l’espace et de la gravitation; et la communauté d’astro/exobiologie, dont la problématique scientifique cherche à retracer les chemins qui mènent à l’émergence de la vie, sur Terre et ailleurs. Le portefeuille des projets en astronomie est donc fort riche et très prometteur. Mais de nombreuses autres idées et quantité de projets ambitieux ont été proposés à l’exercice de prospective de mars 2009. Parmi ces idées, certaines seront étudiées plus avant pour peut-être voir le jour avant les années 2020! K

52 / cnes mag AVRIL 2009

www.cnes.fr

HERSCHEL ET LES MYSTERES DE L'INFRAROUGE LOINTAIN Conversation spatiale avec Laurent Vigroux Herschel and the mysteries of the far infrared Space talk with Laurent Vigroux

http://www.cnes.fr/webmag

Special report

Contrôle de propreté du satellite Herschel à son arrivée au Centre spatial guyanais (15 février 2009). The Herschel satellite is checked for cleanliness on arrival at the Guiana Space Centre, 15 February. HH

and exploration efforts, the cornerstone of which is its involvement in two programmes led by the European Space Agency (ESA). The first is ESA’s mandatory science programme, which is pursuing the most ambitious missions like Planck concentrating on cosmology and Herschel focusing on the study of galaxy and star formation. The second is the exploration programme, which includes ExoMars, exobiology experiments on the International Space Station and the PHARAO space atomic clock. Besides France’s funding contribution to these programmes, CNES is helping French laboratories, often in partnership with industry, to develop innovative instruments for all of ESA’s science missions. The detector built for the Planck mission, which will operate at 0.1 degree below absolute zero using a specially designed cryogenic cooling system, is a good example. CNES’s own programme also offers a broad spectrum of opportunities. These include: K supplying French instruments for missions led by other agencies in exchange for access to data, like NASA’s STEREO mission to study the Sun’s

dossier J

corona in three dimensions; K medium-size missions under bilateral or multilateral cooperation agreements, like the SVOM project to study gamma-ray bursts at cosmological distances; K microsatellite missions for highly focused science and/or to prove innovative technologies, like the Picard mission to study the inner workings of the Sun and its impact on Earth’s climate. Medium-size and particularly microsatellite missions are backed by expertise at the Toulouse Space Centre. CNES’s ultimate aim in all such undertakings is to pursue new scientific knowledge. Indeed, the agency lends strong support to exploitation of data from space missions by scientists, as well as to certain centres operating or archiving data from instruments it has helped to develop, like the CDPP plasma physics data centre in Toulouse.

Solar system and space weather The space research and exploration programme also covers planetology, with future missions to Mars (ExoMars and in the longer term Mars Sample Return),

Une nouvelle étude révèle la plus grande région de la formation stellaire NGC 604 dans la galaxie voisine M33, dans sa première vue haute résolution à rayons X. Cette image composite des données de l’observatoire Chandra X-Ray (bleu) combinées à des données de lumière optique du télescope spatial Hubble (rouge et vert) montre un environnement fragmenté où résident quelque 200 jeunes étoiles chaudes et massives.

Understanding star and galaxy formation Infrared astronomy began in earnest with the IRAS satellite in 1983, which revealed the size of interstellar clouds, observed stars forming and—more unexpectedly—discovered a new class of galaxies that emit more energy in the infrared than in the visible spectrum. Almost all starlight from these galaxies is absorbed by interstellar dust and reemitted in the infrared by thermal radiation. The European ISO and U.S. Spitzer satellites subsequently went further, principally in the shortwave-infrared domain between 3 and 100 micrometres. Herschel, the latest in this line of satellites, will extend its field of investigation to the still unexplored 100-600 micrometre region. In the initial phases of their formation, protostars are a very cold 100 K and their emissions peak at about 150 micrometres. During their early evolution, galaxies go through phases of intense star formation that can only be observed in the infrared, peaking at 60-100 micrometres. But, because of the redshift due to the expansion of the Universe, this peak rises above 200 micrometres for distant galaxies. ESA’s Herschel mission is designed to achieve significant advances in these regions of the spectrum. French contractors and laboratories have contributed hugely to this project. Thales Alenia Space is the satellite prime contractor, while Astrium France built its unique silicon-carbide telescope. French research laboratories, with close support from CNES, were involved in developing the instruments: CESR1 and LERMA2 contributed to HIFI; LAM3 and the astrophysics department of IRFU4 at the CEA atomic energy agency to the optical, mechanical and electrical design of SPIRE; and CEA to the PACS photometer equipped with bolometer arrays operating at 300 mK. These arrays are a real leap-ahead technology currently unrivalled even by ground-based observatories. In addition to funding support, CNES was involved in instrument development work, notably on the mechanisms for SPIRE. K

A new study reveals a first high-resolution X-ray view of the largest star-forming region NGC 604 in the nearby galaxy M33. This composite image of data from the Chandra X-ray Observatory (blue) combined with optical data from the Hubble Space Telescope (red and green) shows a fragmented environment with some 200 hot and massive young stars. HH

1 Space radiation research centre. 2 Astrophysical radiation and matter research laboratory. 3 Astrophysics laboratory in Marseille. 4 Institute for research into the fundamental laws of the universe

AVRIL 2009 cnes mag

/ 53

J dossier

Special report

u ANNIE BAGLIN, responsable scientifique du programme Corot / CoRoT Principal Investigator

Un cœur convectif plus étendu que prévu… pour la sismologie Les oscillations de type solaire ont été détectées dans la plupart des étoiles analogues au Soleil déjà observées. C’est l’objectif le plus dimensionnant pour le programme de sismologie. L’analyse des fréquences plaide en faveur d’un cœur convectif plus étendu que ce que prédisent les modèles classiques. Les amplitudes et les durées de vie semblent en général plus faibles que les prédictions théoriques et conduisent à réviser les calibrations des modèles. Plus étonnant, ces oscillations ont été observées dans des étoiles chaudes ainsi que dans de très nombreuses étoiles géantes. Dans les premières, le très faible bruit instrumental a permis de détecter de nombreux modes de basse fréquence. La comparaison avec les modèles d’excitation de ces modes conduit, là aussi, à favoriser un cœur convectif étendu.

Corot Premiers résultats probants Début février à Paris, lors du premier symposium international consacré à Corot, ont été rendus publics les premiers résultats de sa double mission, en sismologie stellaire et en découverte d’exoplanètes. Corot-Exo-7b, la plus petite exoplanète jamais observée à ce jour, en a été incontestablement la vedette. n orbite depuis plus de huit cents jours, le satellite fonctionne parfaitement et les données collectées (sous forme de courbes de lumière) satisfont toutes les exigences de la communauté scientifique qui a conçu ce projet. Corot atteint la précision demandée sur cette mesure du flux, qui, tout en variant en fonction de l’éclat de l’étoile, est le plus souvent cent fois meilleure que les mesures précédentes. De plus, ses sessions d’observation sont à la fois très longues (plus de cent cinquante jours) et sans interruptions importantes (moins de 7 %).

E EE

Pour mesurer finement la lumière émise par les étoiles, quatre défis techniques auront été relevés par le satellite Corot : la stabilité de pointage, la protection contre la lumière parasite, la stabilité thermique des capteurs d’images, les périodes d’observation de 150 jours. Ici déploiement des panneaux solaires testés chez Thales Alenia Space. To obtain such precise measurements of starlight, the CoRoT spacecraft has achieved four feats of engineering: pointing stability, straylight rejection, thermal stability of the imaging sensor and observation periods of 150 days. Here, solar array deployment is tested at Thales Alenia Space.

54 / cnes mag AVRIL 2009

Détection de sept nouvelles planètes Le signal photométrique de Corot permet, quant à lui, de détecter des « transits », c’est-à-dire une baisse de luminosité produite par le passage du disque planétaire devant le disque stellaire qu’il occulte partiellement. Des méthodes automatiques identifient ces « candidats planètes ». Chaque observation de 1200 étoiles en détecte 2 à 300. Mais est-ce bien une planète? Car d’autres phénomènes peuvent donner un signal analogue et produire ainsi des « fausses alarmes ». Le tri est sévère. Finalement seules 2 ou 3 planètes par observation sont confirmées. La récolte de Corot est pour le moment de sept planètes. Six d’entre elles ont à peu près la taille de Jupiter, mais elles ont toutes une particularité commune à des planètes connues. Corot a découvert la planète la plus massive et la plus dense (un rayon voisin de celui de Jupiter, mais vingt fois sa masse). La dernière découverte est la plus petite jamais observée, Corot-Exo-7b. Son rayon est de 1,7 fois celui de la Terre. Sa masse est encore inconnue car les observations (en cours) sont extrêmement délicates. Bien d’autres sujets de physique stellaire sont concernés par les données de Corot, la rotation des étoiles, le degré d’activité magnétique, les systèmes binaires… Sa mission est donc loin d’être finie. K

Special report

Conclusive results After more than 800 days in orbit, the CoRoT spacecraft is working like a charm and its light curves have delighted the scientific community supporting the project. CoRoT’s measurements of variations in the brightness of stars have attained the required precision, in most cases offering a 100-fold improvement over previous instruments. What’s more, it is also able to survey the skies for longer (more than 150 days) and without long interruptions (less than 7% of the time). Larger-than-expected convective core CoRoT has detected solar-like oscillations in most Sun analogues already observed, the key objective of the seismology mission. Analysis of frequencies suggests that the convective core is larger than predicted by conventional models. Generally speaking, amplitudes and lifetimes appear smaller than theoretical predictions, leading research teams to recalibrate their models. More surprisingly, these oscillations were observed in hot stars and in a very large number of giant stars. The very low level of instrument noise enabled CoRoT to detect many low-frequency modes in hot stars. When compared with excitation models, these modes also point to a larger convective core. Seven new planets detected CoRoT’s photometric signal detects planetary transits, that is, the dip in brightness seen on a light curve when the disk of a planet passes in front of the disk of its star, partially occulting it. Candidate planets are identified automatically. Between 2 and 300 candidates are detected for every 1,200 stars observed. But other phenomena can generate a similar signal and trigger a false alarm, so the selection process is strict. In the final analysis, only two or three planets are confirmed. CoRoT has so far detected seven new planets. Six are roughly the size of Jupiter and are all specific compared with previously known planets. CoRoT has found the most massive and most dense planet to date, with a radius close to that of Jupiter’s but 20 times more massive, and its latest discovery, CoRoT-Exo-7b, is the smallest ever encountered with a radius only 1.7 times that of Earth’s. CoRoT-Exo-7b’s mass is not yet known, as scientists are still working to tease out the data. CoRoT’s data covers other fields of stellar physics such as star rotation, magnetic activity and binary systems, so its mission is far from over. K

www.cnes.fr LES NOUVEAUX MONDES DE COROT Conversation spatiale avec Pierre Barge Discovering new worlds Space talk with Pierre Barge

http://www.cnes.fr/webmag

dossier J

Image composite de la galaxie Medusa à partir des données en rayon X du télescope Chandra X-Ray (bleu) et des lumières optiques du télescope spatial Hubble (orange). Composite image of the Medusa galaxy from Chandra X-ray data (blue) and optical data from the Hubble Space Telescope (orange).

“

LA RÉCOLTE DE COROT EST POUR LE MOMENT DE SEPT PLANÈTES DONT SIX DE LA TAILLE DE JUPITER, UNE PRÈS DE DEUX FOIS CELLE DE LA TERRE. ” “CoRoT has so far detected seven new planets: six are roughly the size of Jupiter and one is nearly twice the size of Earth.”

missions to rendezvous with and return samples from a near-Earth object (Marco Polo, a joint ESA/JAXA project) and the study of gas giant planets (EJSM, a joint ESA/NASA project). Missions now in preparation are focusing on Mars, with NASA’s Mars Science Laboratory (MSL 2011) mission, and a strong instrument contribution to BepiColombo, the European mission to study Mercury in collaboration with Japan. The programme also includes research into the Sun and space plasmas. A long-term objective of this field of research is to be able to forecast “space weather” effects generated by the Sun. The Picard microsatellite, which CNES is developing, plans in 2009 to observe the Sun and possible relationships between its variations and shifts in Earth’s climate. Looking further into the future, ESA’s Solar Orbiter mission—coordinated with a similar effort by NASA—hopes to probe the inner mechanisms driving events on the Sun’s surface like solar flares.

Promising future The space research and exploration programme also includes an astronomy component—spanning cosmology,

extrasolar planets, stars, galaxies and interstellar clouds—that is developing instruments for several ESA missions like Herschel and Planck, as well as the Gaia mission to map the Milky Way. The CoRoT microsatellite, which has been uncovering previously unsuspected aspects of stars and hunting out exoplanets for the past two years, was developed by CNES with international partners. Another example is SVOM, a major French contribution to a Chinese project to observe gamma-ray bursts, the high-energy events thought possibly to signal the fusion of two stars at the end of their lives. Two newcomers in the field of space that have emerged in France with CNES’s support are the fundamental physics community pursuing projects to study time, space and gravitation, and the astro/exobiology community seeking to retrace the origins of life on Earth and in the Universe. The portfolio of astronomy projects currently underway is therefore extremely rich and promising. Many other ideas and ambitious projects were put forward at the latest space science seminar in March. Some will be furthered and possibly lead to missions before 2020. K

AVRIL 2009 cnes mag

/ 55

J dossier

Special report

Picard Remonter aux sources du système solaire

Lexique Orbite héliosynchrone Orbite basse quasi polaire, telle que le plan de l'orbite conserve un angle quasi constant avec la direction du soleil, tout au long de l'année. L'orbite tourne donc de 360° sur un an. Sun-synchronous orbit A low-Earth, quasi-polar orbit whose plane remains at an almost constant angle to the Earth-Sun line all year round. The orbit therefore completes 360° in a year.

icard, dont le CNES assure la maîtrise d’œuvre (à la fois du système et du microsatellite), va s’employer à mesurer avec une précision inégalée le diamètre du Soleil et sa luminosité, ainsi que les variations de ces valeurs liées à son cycle d’activité solaire de onze ans. Il va également mesurer les mouvements sismiques (héliosismologie) du Soleil. Car cet astre vibre, c’est une certitude, mais il convient de mieux connaître les caractéristiques de ces vibrations et des ondes qui les provoquent. Les ondes acoustiques ont déjà été observées et mesurées au sol via la mission de l’Esa, Soho. Les mesures de Picard donneront des renseignements sur la structure et la dynamique interne du Soleil. Reste que les ondes de gravité n’ont pas encore été caractérisées, ce à quoi devrait s’atteler aussi Picard. Leur observation permettrait d’accéder à la dynamique du cœur du Soleil. Embarqué sur la charge utile, Sodism* (SOlar Diameter Imager and Surface Mapper), un télescope imageur associé à une caméra CCD, offre les performances nécessaires pour mesurer le diamètre et la forme du Soleil à quelques millisecondes près et pour effectuer un

u FRANÇOIS BUISSON et / and JEAN-YVES PRADO, CNES

sondage de l’intérieur solaire en essayant de mettre en évidence les ondes de gravité, ce qui nécessite des observations faites sur une longue période, de manière ininterrompue. La durée de vie de la mission, qui assurera le recouvrement avec Soho, a été fixée à trois ans. La composante spatiale est complétée par une instrumentation sol qui sera calibrée avec Picard pendant sa mission, puis poursuivra les mesures au-delà. Placé sur une orbite héliosynchrone , qui laissera une visibilité quasi permanente du Soleil, le satellite sera lancé fin 2009, en double avec le satellite suédois Prisma. K * Deux radiomètres seront aussi embarqués sur Picard: Sovap mesurera l’irradiance solaire totale et Premos, l’irradiance spectrale dans quatre domaines spectraux ainsi que l’irradiance solaire totale. Note: La mission Picard est le fruit d’une coopération internationale et a bénéficié de l’apport du CNRS/Service d’Aéronomie/Latmos (CNRS/Université Versailles-Saint-Quentin), de l’IAS (CNRS/Université Paris-Sud) et de l’Observatoire de la Côte-d’Azur, de l’Institut royal de météorologie de Belgique, de l’Observatoire de Davos (Suisse), du Bureau des sciences de la Belgique, du B-USOC (Belgique).

Retracing the source of the solar system CNES is system and satellite prime contractor for the Picard microsatellite, which will measure with unprecedented accuracy the Sun’s diameter and brightness, as well as their variations related to the 11-year solar cycle. It will also measure seismic solar movements. We know the Sun vibrates, but we need to better characterize its vibrations and the waves that generate them. ESA’s SOHO mission has already enabled acoustic waves to be observed and measured. Picard will seek to characterize gravitational waves. It will then tell us more about the Sun’s inner structure and dynamics and learn what drives the processes at the Sun’s core. The payload includes the SODISM* instrument (SOlar Diameter Imager and Surface Mapper), an imaging telescope combined with a CCD camera able to measure the Sun’s figure and diameter to within a few milliarcseconds and probe its core in an effort to highlight gravitational waves. To achieve this, observations will have to be performed continuously over a long period. The mission, which will overlap with SOHO, is designed to last three years. Picard will be complemented by ground instruments that will be calibrated during the mission and continue measurements once the space mission is over. The satellite will be launched alongside the Swedish Prisma satellite in late 2009 into a Sun-synchronous orbit to give it an almost permanent view of the Sun. K * Picard will also carry two radiometers: SOVAP to measure total solar irradiance and PREMOS to measure spectral irradiance in four spectral regions as well as total solar irradiance.

Le microsatellite Picard devrait déterminer la relation éventuelle entre le diamètre et l’irradiance solaire afin de mieux connaître la structure interne de l’astre. Il permettra de clarifier l’influence de l’activité du Soleil sur les évolutions du climat terrestre.

The Picard microsatellite is expected to determine if there is any relationship between the Sun’s diameter and irradiance, to better characterize its internal structure. It will also clarify how solar activity influences variations in Earth’s climate.

Note: The Picard mission is an international effort supported by CNRS’s SA aeronomy research laboratory/LATMOS atmospheres, environments and space observations laboratory (CNRS/Université Versailles Saint-Quentin), the IAS space astrophysics institute (CNRS/Université Paris Sud) and the Côte d’Azur Observatory, the Belgian Royal Meteorological Institute, Davos Observatory (Switzerland), the Belgian federal science policy office (BELSPO) and B-USOC (Belgium).

Ce bloc de 2 timbres, émis dans la série Europa, consacré à l’astronomie sera mis en vente en avant-première le dimanche 3 mai au Parlement de Strasbourg et à la Cité de l’espace à Toulouse. Cette création de David Ducros propose un premier timbre illustrant l’Univers avec Saturne, un second montrant des exoplanètes, ces nouveaux mondes extrêmement éloignés où le satellite Corot vient de découvrir la plus petite exoplanète trouvée à ce jour. Cela devrait ravir les philatélistes du monde entier et plus particulièrement les Européens. Avec l’Allemagne, Andorre, l’Autriche, la Belgique, la Biélorussie, la Croatie, le Danemark, la Hollande, l’Irlande, l’Islande, l’Espagne, la Finlande, la Grèce, le Kazakhstan, le Luxembourg, la Lituanie, le Liechtenstein, le Portugal, la Russie, la Slovénie, la Suède et la Suisse, c’est la France qui célèbre ainsi l’Année mondiale de l’astronomie en 2009.

This set of two stamps devoted to astronomy, in the Europa series, will be pre-released on Sunday 3 May at the European Parliament in Strasbourg and the Cité de l’espace theme park in Toulouse. Designed by David Ducros, the first stamp shows the Universe and Saturn, and the second illustrates exoplanets, the distant new worlds like the Earth-like planet recently discovered by CoRoT. They should delight philatelists the world over and especially in Europe. After Andorra, Austria, Belgium, Belarus, Croatia, Denmark, Germany, Ireland, Iceland, Finland, Greece, Kazakhstan, Luxembourg, Lithuania, Liechtenstein, Netherlands, Portugal, Russia, Slovenia, Spain, Sweden, and Switzerland, it is France’s turn to commemorate IYA09 in this way.

56 / cnes mag AVRIL 2009

Special report

u KAROL BARTHÉLÉMY pour le / for CNES

dossier J

GUYANE

Un ciel à nul autre pareil Placée sous le signe d’AMA09, la Guyane semble bénéficier de la faveur des cieux : les astres se dévoilent entièrement sur les deux hémisphères… Peu de pollution lumineuse, le spectacle promet d’être sublime pour la première Nuit des étoiles organisée pour cette occasion.

i la planète peut se mobiliser autour d’une thématique aussi riche que l’astronomie, la Guyane le peut aussi! Dans la ligne de conduite proposée par le comité officiel de l’Année mondiale de l’astronomie, il s’agit de proposer des activités au plus grand nombre. Tour à tour délocalisées et regroupées, les initiatives proposées sous l’égide du CNES sont multiples. Échanges et pédagogie en fer de lance, les actions les plus éclatantes irradient pour démultiplier les actions modestes mais efficaces. Depuis plusieurs mois, le Centre spatial guyanais a rejoint aux réunions du comité de pilotage le CNRS, la Bibliothèque universitaire des Antilles et de la Guyane (UAG), le CRDP (centre régional de documentation pédagogique), le réseau de diffusion scientifique et technologique de Guyane, le tout en partenariat avec les comités

nationaux, le conseil régional et les librairies de la place, sans oublier le musée de l’Espace.

Formation astronomie pour les enseignants Pour bien préparer le terrain scientifique menant à la compréhension, difficile mais passionnante, de notre Univers, le comité a rapidement mis en place une formation astronomie pour les enseignants de Guyane. Guidée par trois animateurs de Planète Sciences, celle-ci a bénéficié d’un énorme succès. Entre un éclairage concret sur les bases du fonctionnement de notre Univers, particulièrement de notre système solaire, et l’apprentissage d’expériences simples et ludiques (facilement reproductibles), le merveilleux arrive la nuit, lorsque l’on regarde dans des lunettes et que l’on commence à prendre des photos. Un petit coup de pouce a été d’ailleurs donné par la fourniture de matériel c AVRIL 2009 cnes mag

/ 57

J dossier

Special report

Carte du ciel du Centre spatial guyanais établi à partir de l’emplacement de certains bâtiments de la base qui se réfèrent aux planètes du système solaire et autres corps célestes souvent en lien avec la mythologie. Sky map of the Guiana Space Centre compiled from the location of buildings at the launch base named for planets in the solar system and other celestial bodies, often linked to mythology.

À chaque peuple sa lecture du ciel

Visions of the heavens

Comme un joyau aux multiples facettes, la Guyane possède une richesse culturelle inhabituelle. Et ainsi que chaque facette renvoie un éclat différent, chaque culture étend sa propre vision de l’Univers.

Like a multi-faceted gemstone, French Guiana possesses an unusually rich cultural heritage. And, in the same way that facets sparkle to a differing degree, so each culture creates its own vision of the Universe.

our les premiers habitants d’Amazonie, Uweyu, le Soleil, est le guide de la journée, tandis que Nouno, la Lune, est la lampe de la nuit, complice d’une nature fertile. Et quand les deux astres se croisent, traditionnellement, les Amérindiens tremblent: ils pensent que la Lune est blessée par le Soleil car sa couleur rouge rappelle le sang. Pour les Wayampi, la Voie lactée est le « Chemin du tapir ». Connu pour marcher dans les criques, celui-ci soulève le fond argileux, rendant la rivière laiteuse. Issus d’Afrique, les Businenge, quant à eux, ont peur des étoiles filantes et des météorites: Gaan Gadu matjau, la hache de Dieu. Ils pensent qu’une météorite se détache de la Lune dans un filament de feu et tombe sur la Terre au risque de mettre le feu à la forêt (500 pierres de la taille d’une balle de tennis atteignent chaque année la Terre). Pour leur part, les Chinois, premier peuple à avoir dressé la carte du ciel et noté le passage des comètes, saluent la Fête de la Lune ou Fête de la Mi-Automne. La tradition veut que ce soir-là, si on observe attentivement la Lune, on aperçoive la princesse Chang’e dans son palais. Selon la légende, la Belle Dame aurait trouvé refuge sur la Lune après avoir mis son époux dans l’impossibilité de nuire à son peuple. Celui-là même qui avait sauvé la planète en décochant neuf des dix soleils qui menaçaient de la détruire. La tradition créole, enfin, voit essentiellement revivre sa cosmogonie à travers les contes traditionnels, comme celui d’Auxence Contout, où le Soleil mange ses enfants (des étoiles) pensant dévorer ceux de la Lune… il est désormais condamné à se lever seul, sans aucune étoile. K

For the first peoples who inhabited the Amazon, Uweyu, the Sun, is our guide through the day, whereas Nouno, the Moon, lights up the night and makes nature fertile. And the meeting of the two is an ill omen for the Amerindians, for whom the Moon is wounded by the Sun, as its red colour is reminiscent of blood. The Wayampi call the Milky Way the “tapir trail”. This is because the tapir is known to frequent river creeks, churning up their muddy bottom and turning the water a milky colour. The Businenge from Africa fear shooting stars and meteorites, which they call Gaan Gadu matjau, or the axe of God. They believe a meteorite becomes detached from the Moon and falls to Earth hanging on a burning thread, threatening to set the forest on fire (500 meteorites the size of a tennis ball reach Earth every year). The Chinese, the first to map the heavens and record the passage of comets, celebrate the memory of the Moon goddess Ch’ang O with the Mid-Autumn Festival. It is said that if you observe the Moon closely on that night, you can see the goddess in her palace. In Chinese mythology, she took refuge on the Moon after securing a promise from her husband, the Lord Archer Hou I, that he would not harm her people. Hou I is also said to have saved the planet by shooting down 9 of 10 suns that were burning up the Earth. Lastly, the cosmogony of Creole tradition lives on through stories, like those of Auxence Contout in which the Sun mistakes its children (the stars) for those of the Moon and consumes them, leaving it to rise alone in a starless sky. K

58 / cnes mag AVRIL 2009

Special report

astronomique dans les établissements scolaires de la région. Le CSG a extrait de cette semaine de formation des miniclips et des fiches techniques d’expériences, disponibles sur la page consacrée à AMA09 (www.cnes-csg.fr). L’on y apprend notamment comment créer un club d’astronomie pour en favoriser la pratique.

Première : la Nuit des étoiles depuis la Guyane Pour soutenir la diffusion et la mise en application des principes enseignés, le comité régional a mis sur pied un ensemble d’expositions et de conférences, tantôt scolaires tantôt grand public. Début février, l’astronome Jean-Louis Heudier est déjà venu animer deux conférences. Durant l’année, de superbes illustrations grand format dévoileront, entre autres, au musée de l’Espace le système solaire et le programme Corot. Parmi les parutions marquantes, l’ouvrage d’Antoine Croyère, Les Étoiles à l’œil nu dans le ciel de Guyane, sera réédité. Le point d’orgue, forcément, sera la première Nuit des étoiles en Guyane, avec le soutien et la présence de son initiateur en métropole, l’astrophysicien Daniel Kunth. Cette fameuse nuit d’octobre, cinq sites seront équipés pour une observation, sans nul doute inoubliable: si voir les cratères de la Lune avec une « simple » lunette est merveilleux à vivre, imaginez qu’en Guyane les astres se dévoilent entièrement sur les deux hémisphères… Peu de pollution lumineuse… le spectacle est sublime. Excellent entraînement, le musée de l’Espace activera son planétarium, quotidiennement fidèle au ciel du soir. Par ailleurs, le double lancement d’Herschel et de Planck sur une même Ariane 5 depuis le CSG constituera également une excellente occasion de célébrer AMA09. Revisitant les outils lancés depuis la base, Thierry Vallée, directeur des opérations (DDO), animera une conférence sur ces deux télescopes spatiaux en compagnie de spécialistes du sujet. K

“

EN GUYANE, LES ASTRES SE DÉVOILENT ENTIÈREMENT SUR LES DEUX HÉMISPHÈRES. LE SPECTACLE EST SUBLIME ! ” “French Guiana offers a front-seat view of the stars in both hemispheres: a truly stunning spectacle!”

dossier J

F RENCH G UIANA

Night skies second to none For IYA09, French Guiana would seem to be blessed by the gods: it offers a front-seat view of the stars in both hemispheres, and with little light pollution the first stargazing night organized for the occasion should be a stunning spectacle. The world’s nations are mobilizing their efforts this year for astronomy and French Guiana is no exception. Taking its cue from the official IYA09 organizing committee, it will be putting on activities for the broad public. A large number of decentralized and all-embracing initiatives will be proposed under the CNES banner. Outreach and education will take pride of place, with smaller-scale but effective initiatives benefiting from the knock-on impact of high-profile actions. For several months now, the Guiana Space Centre (CSG) has been working at steering committee meetings with the national scientific research centre CNRS, the library of the University of Antilles and French Guiana (UAG), the regional educational documentation centre (CRDP) and the French Guiana science and technology network, in partnership with national committees, the Regional Council, bookshops and—last but not least—the Space Museum.

Astronomy training for teachers To cultivate scientific knowledge for the difficult but enthralling task of explaining our Universe, the committee moved quickly to organize astronomy training for French Guiana’s teachers. Overseen by three educators from the Planète Sciences association, this operation has been a huge success. Through tangible insights into how our Universe works, especially our solar system, and fun, easy experiments, youngsters can marvel at night as they peer through telescopes or start taking photos. To this end, astronomy equipment has been provided for the region’s schools. The CSG has produced mini-videos

and experiment factsheets from this training week, available on its IYA09 web page (www.cnes-csg.fr). Among other things, it shows how to set up an astronomy club to encourage hands-on activities.

Stargazing night comes to French Guiana To support the dissemination and application of astronomy basics, the regional committee is putting on exhibitions and lectures for schoolchildren and the broad public. Early February, the astronomer Jean-Louis Heudier gave two lectures. Throughout the year, the Space Museum will be displaying superb large-format illustrations of the solar system and the CoRoT programme. And Antoine Croyère’s seminal work on stargazing in French Guiana, Les étoiles à l’œil nu dans le ciel de Guyane, will be re-printed. The high point will of course be the first Stargazing Night organized in French Guiana, where the astrophysicist Daniel Kunth, the instigator of this initiative in France, will be present. On this night in October, five observing sites will be offering an unforgettable spectacle: while seeing craters on the Moon through a telescope is a fantastic thrill, in French Guiana the stars in both hemispheres will be in full, glorious view and its well-preserved dark skies can only add to the enjoyment. The Space Museum will also be opening its planetarium every evening to get people in the mood. The dual launch of Herschel and Planck on Ariane 5 from the CSG will provide another excellent opportunity to put IYA09 centre stage. The centre’s director of operations, Thierry Vallée, will be giving a lecture on these two space telescopes alongside a panel of specialists. K AVRIL 2009 cnes mag

/ 59

ERATJ monde

World

ÉTATS-UNIS USA u FRANÇOIS DIDELOT

notre correspondant à Washington Washington correspondent

40 ANS APRÈS L’HOMME SUR LA LUNE

La Nasa attend une nouvelle impulsion Le 21 juillet 1969, à 3h56 du matin, heure française, l’astronaute américain Neil Armstrong effectuait le premier pas de l’Homme sur la Lune. Le 40e anniversaire de cet événement particulièrement marquant dans l’histoire de l’Humanité sera célébré cet été aussi bien aux États-Unis que partout dans le monde. Aujourd’hui, aucune nation n’est en mesure de renouveler cet exploit technique, c’est pourquoi l’astre est en quelque sorte redevenu un objectif stratégique. Le président Obama compte bien donner à la Nasa les moyens de figurer dans cette nouvelle course vers la Lune. Cependant l’agence spatiale attend encore une impulsion politique plus concrète, qui la mettra sur la « bonne orbite ».

hat’s one small step for (a) man, one giant leap for mankind.* » Il y a quarante ans, ces mots résonnèrent aux quatre coins de la Terre. Pas moins de 600 millions de téléspectateurs accompagnaient l’équipage d’Apollo 11 dans leur mission hors du commun. L’alunissage mouvementé de l’Eagle concrétisait le plan lancé par le président Kennedy en 1961 et portait un coup décisif au concurrent soviétique dans la course à l’espace engagée par les deux blocs. Dans son discours fondateur de l’aventure lunaire

« * « C’est un petit pas pour l’homme, un grand pour l’humanité. »

YE ARS AFTER TH E FI RST M OON WALK

NASA awaiting new momentum

On 21 July 1969 at 2.56am GMT, US astronaut Neil Armstrong became the first human to walk on the Moon. The 40th anniversary of this ground-breaking event will be celebrated this summer in the United States and abroad. As no nation is yet ready to renew this technological feat, the Moon has once again become a strategic goal. President Obama has vowed to give NASA the resources to compete in this lunar race, but the space agency is still waiting for a fresh injection of political impetus to put it on course.

60 / cnes mag AVRIL 2009

américaine, prononcé devant le Congrès en mai 1961, JFK annonçait son objectif de voir des Américains sur la Lune avant la fin de la décennie. L’objectif sera atteint en peu de temps grâce à l’enthousiasme d’une armée d’ingénieurs et au génie de Wernher von Braun. La jeune agence spatiale recevait à l’époque un budget équivalent à 4 % du budget fédéral. Cinq missions vers la Lune suivront Apollo 11 et douze astronautes américains auront foulé le sol lunaire. Cependant, ce sont bien Neil Armstrong, le commandant d’Apollo 11, Buzz Aldrin, pilote du module lunaire, et Michael Collins, pilote du module de commande, qui c

“That's one small step for (a) man, one giant leap for mankind.” Forty years ago, these words rang out across the world. Some 600 million viewers in front of their TV sets accompanied the Apollo 11 crew during their extraordinary mission. The Eagle’s eventful landing materialized the plan initiated by President Kennedy in 1961, dealing a decisive blow to the US’s Soviet competitor in the race to conquer space. In the speech to Congress that kicked off the US lunar adventure in May 1961, Kennedy revealed his aim to put Americans on the Moon by the end of the decade. This objective was reached in a short period of time through the enthusiasm of an army of

engineers and the genius of Wernher von Braun. At that time, the young space agency’s budget amounted to 4% of the federal budget. Five lunar missions succeeded Apollo 11 and 12 US astronauts walked on the Moon. However, it is Neil Armstrong, Apollo 11 commander; Edwin (Buzz) Aldrin, lunar module pilot; and Michael Collins, command module pilot, who have gone down in history after the success of their perilous, fantastic adventure. Despite detractors who regularly cast aspersions on the mission’s authenticity, this legendary crew will be celebrated during an exceptional event at the recently-opened Newseum. Let us hope that the

AVRIL 2009 cnes mag

/ 61

J monde

World

resteront dans l’histoire grâce au succès de leur périlleuse et fantastique aventure. Malgré quelques mauvaises langues, qui remettent régulièrement en doute la véracité de cette mission, cet équipage légendaire sera fêté au cours d’un événement exceptionnel au Newseum, tout récemment inauguré. Souhaitons que la vague annoncée de célébrations implique et inspire l’opinion publique, en particulier les jeunes générations. Car depuis le triomphe d’Apollo 11, les Américains se sont accoutumés aux vols habités, comme si cela ne présentait plus aucun mérite ou intérêt particulier. Cela est symptomatique de la situation délicate de la Nasa, actuellement à un moment charnière de son histoire.

Cap à nouveau sur la Lune La page des navettes devrait être tournée d’ici à fin 2010, et l’objectif – politique – d’un retour sur la Lune avant la fin de la prochaine décennie a été clairement énoncé par George W. Bush en 2004, à travers le programme Constellation, et confirmé récemment par Barack Obama. Sa formulation rappelle d’ailleurs le plan de Kennedy dans les années 1960. La conception technique de ce plan ressemble de façon troublante aux systèmes Apollo. Avec l’anniversaire d’Apollo 11, c’est un paradoxe étonnant qui va être souligné puisque la Nasa connaît aujourd’hui des difficultés à concevoir un engin (en dépit des avancées technologiques depuis quarante ans) capable d’envoyer un

La joie au centre de contrôle de la mission Apollo 11 après le succès du retour de la mission le 24 juillet 1969. Joy erupts at the Apollo 11 mission control centre after the mission's successful return on 24 July 1969.

flood of celebrations announced will energize and inspire public opinion, especially the younger generations, because since the triumph of Apollo 11 Americans have become used to crewed spaceflight and no longer consider it of special interest or worth. This is symptomatic of the difficult situation NASA is facing at this turning point in its history.

Back to the Moon By late 2010, the US space shuttle may have been retired. In 2004, George W. Bush clearly set the political goal of a return to the Moon before the end of the next decade through the Constellation programme. This goal was confirmed recently by Barack Obama, echoing Kennedy’s plan in the 1960s. The plan’s technical design is uncannily similar to the Apollo systems. As we celebrate Apollo 11’s anniversary, it is a surprising paradox that despite 40 years of technological progress,

62 / cnes mag AVRIL 2009

Le 13 août 1969, New York accueille les trois astronautes de la mission Apollo 11, Neil A. Armstrong, Michael Collins, et Buzz Aldrin Jr., lors d’une parade dans Broadway et sur Park Avenue. 13 August 1969, New York fetes the three Apollo 11 mission astronauts, Neil A. Armstrong, Michael Collins and Buzz Aldrin, Jr., with a parade on Broadway and Park Avenue.

NASA is today struggling to design a spacecraft capable of flying a crew to the Moon. During his election campaign, President Obama committed himself clearly to jumpstarting the US space programme by granting NASA the means to achieve its goals. NASA’s budget has been desperately low these past years. In 2008, it stood at $US17.3 billion, 0.6% of the federal budget. Obama has already revealed an encouraging provisional budget for 2010, with a $US1 billion increase and an additional $US1 billion under the economic stimulus bill announced in early February 2009. Some consider this ill-matched to objectives that include ten or so shuttle flights by 2010 and the first flights of the Orion capsules from about 2014. During this unsettled period, NASA is also without a leader capable of stimulating and defending the agency because the new President has not yet appointed Michael Griffin’s replacement

as administrator. The White House is concluding discussions with four potential candidates, and the choice should be announced soon. On the night of 20-21 July 2009, we will all look back 40 years. By then, NASA will have a new leader and, undoubtedly, a new roadmap to achieve the main strategic objectives of reaching the Moon and Mars. China today appears the most likely to send humans to the Moon before 2020. A Chinese mission would obviously make a big impact and be just as symbolic as the Apollo 11 mission. Buzz Aldrin, who recently met representatives of the main space agencies at the invitation of the Washington space attaché, suggests completely redefining US space policy, targeting more innovative and more relevant objectives than the Moon, starting with an asteroid. This illustrates perfectly NASA’s current position— between glorious past, uncertain present and ambitious future. K

JAPON JAPAN u MATHIEU GRIALOU

notre correspondant à Tokyo Tokyo correspondent

équipage sur la Lune. Durant sa campagne, le président Obama s’est cependant vigoureusement engagé à relancer le programme spatial en donnant à la Nasa les moyens de ses objectifs qui lui manquaient cruellement ces dernières années (en 2008 budget de 17,3 milliards, soit 0,6 % du budget fédéral). Il a déjà dévoilé un projet de budget 2010 plutôt avantageux (augmentation de 1 milliard de dollars) et accordé une rallonge d’un milliard à l’agence, via le Stimulus Bill début février 2009. Certains estiment pourtant que cela reste insuffisant compte tenu des objectifs imposés: une dizaine de vols de navettes à effectuer d’ici à fin 2010 avant les premiers vols de capsules Orion, vers 2014-2015. En cette période délicate, l’agence manque de surcroît d’un leader capable de la relancer et de la défendre puisque le nouveau président américain n’a pas encore nommé le remplaçant de Michael Griffin. La Maison Blanche est en discussions avancées avec quatre candidats potentiels au poste de futur administrateur et la nomination devrait intervenir très bientôt. Dans la nuit du 20 au 21 juillet 2009, nous regarderons tous quarante ans en arrière. D’ici là, la Nasa aura trouvé un leader et sans doute une nouvelle définition des programmes menant aux objectifs stratégiques essentiels de la Lune et de Mars. Aujourd’hui, les Chinois semblent pourtant les mieux placés pour renvoyer des hommes sur la Lune avant 2020. Il est clair qu’une mission chinoise aurait un retentissement et une empreinte symbolique digne de la mission Apollo 11. Enfin, Buzz Aldrin (qui a récemment rencontré les représentants des principales agences spatiales à l’invitation de l’attaché spatial à Washington) propose une redéfinition complète de la stratégie spatiale américaine en ciblant des objectifs plus innovants et pertinents que la Lune, à commencer par un astéroïde. Cela illustre bien la situation de la Nasa, entre glorieux passé, présent incertain et futur ambitieux. K

Astronomie

LE JAPON DANS LA COURSE AUX ÉTOILES

Même si l’astronomie ne faisait pas partie de sa culture, le Japon a rattrapé le retard vis-à-vis de ses voisins chinois et indiens avec un prix Nobel de physique, des télescopes de pointe et un programme spatial ambitieux.

L’observatoire du Mauna Kea (archipel d’Hawaii) compte les télescopes parmi les plus grands et les plus puissants du monde, comme le télescope terrestre Subaru.

e Japon célèbre cette année la dixième année d’opé- The Mauna Kea Observatory in ration de son télescope terrestre Subaru. Baptisé Hawaii is home to of the world’s d’après l’amas d’étoiles des Pléiades, cet instrument some largest and most domine l’archipel d’Hawaii depuis les hauteurs du powerful telescopes, the Subaru volcan Mauna Kea (qu’il partage avec plusieurs autres like telescope. télescopes du monde entier). Son miroir de plus de 8 mètres de diamètre a déjà fourni de nombreux résultats scientifiques qui placent la communauté astronomique japonaise au premier plan mondial. Sa succession est d’ores et déjà planifiée, avec la construction du télescope ELT (Extremely Large Telescope, équipé d’un miroir de 30 mètres) d’ici 2020. Pourtant le Japon est parti de loin en astronomie, à la différence de ses voisins chinois ou indiens qui observaient les astres depuis bien plus longtemps. Cette science c AVRIL 2009 cnes mag

/ 63

J monde

World

a pris un certain temps pour s’imposer dans une nation prémoderne qui a longtemps privilégié la technique (monozukuri, ou « fabrication des choses ») aux sciences. Initié par les astronomes chinois à partir du VIe siècle, il aura fallu attendre la fin du Shogunat dans la seconde partie du XIXe siècle pour que le Japon s’ouvre aux connaissances occidentales dans ce domaine. En dépit de ce contexte, le Japon dispose aujourd’hui d’un programme astronomique florissant, géré par un Observatoire astronomique national (NAOJ) qui supervise les projets au sol ou en orbite.

Une panoplie d’infrastructures terrestres Outre le télescope Subaru, le Japon dispose de nombreux instruments pointés vers les étoiles. Le plus impressionnant se trouve certainement sur le site de Nobeyama, au cœur des Alpes japonaises, qui abrite sa plus grande antenne d’un diamètre de 45 mètres. Le système de radioastronomie Vera rassemble quatre radiotélescopes répartis sur l’archipel, EE

Mis en orbite en février 2006, Akari ou Astro-F, satellite d’astronomie haute performance dans l’infrarouge est le fruit d’une collaboration entre l’Esa et la Jaxa. The Akari (Astro-F) high-performance infrared satellite, orbited in February 2006, is a joint ESA/JAXA mission.

A STRONO MY

Pas moins de 30 satellites dédiés à l’astronomie Grâce à ses infrastructures en orbite, le Japon a acquis une réputation de spécialiste en astronomie X, infrarouge, ou encore en observation du Soleil (intérêt naturel pour un pays qui le place sur son drapeau national!). La division scientifique de la Jaxa, l’Isas, a lancé plus de 30 satellites scientifiques depuis les années 1960, dont de nombreux télescopes. Les derniers en date sont le satellite Astro-E2 (Suzaku, ou « L’Oiseau rouge du Sud », selon l’astronomie traditionnelle chinoise) pour l’observation dans le domaine X, Astro-F (Akari, ou « Lumière ») dans le domaine infrarouge, ou Solar-B (Hinode, « Soleil Levant ») pour l’étude du Soleil. La prochaine mission d’astronomie lancée par l’Isas sera le télescope de radioastronomie interférométrique Astro-G, qui observera notre Univers en complément des antennes sol. K

Japan reaches for the stars

Although astronomy was never part of its culture, Japan has caught up with its Chinese and Indian neighbours and can boast a Nobel physics prize, state-of-the-art telescopes and an ambitious space programme. This year, Japan celebrates the 10th year in operation of Subaru (Japanese for the Pleiades star cluster), the ground-based telescope that dominates the Hawaiian archipelago from its position atop Mauna Kea, a volcano hosting telescopes from all over the world. With its eight-metre mirror, Subaru has already provided scientific data that have taken Japanese astronomers to the forefront of world astronomy. Its successor is already in the pipeline. Planned for 2020, ELT—Extremely Large Telescope— will feature a 30-metre mirror. Japan has come a long way: China and India had been observing the stars for much longer. Astronomy took a while to find its niche in a pre-modern nation whose

64 / cnes mag AVRIL 2009

pour réaliser une carte en trois dimensions de notre galaxie. L’observatoire d’astrophysique d’Okayama possède, lui, un télescope optique destiné à l’astronomie stellaire, à la physique de la matière interstellaire et à la recherche de planète extrasolaires. Dans un autre hémisphère, le Japon participe au projet international Alma, qui prévoit d’ériger plus de soixante antennes dans le désert chilien de l’Atacama. Enfin, il ne faut pas oublier le site du détecteur SuperKamiokande, qui a permis au professeur Masatoshi Koshiba de recevoir le prix Nobel de physique en 2002. Cet immense réservoir creusé au centre de la montagne sert à détecter les neutrinos qui traversent sans cesse notre planète.

priorities lay in technology (monozukuri, or the art of manufacturing) rather than science. Initiated by Chinese astronomers in the 6th century, it was only at the end of the Shogunate in the latter half of the 19th century that Japan opened up to western knowledge in this area. Despite its late start, Japan is now engaged in a flourishing astronomy programme run by the National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), which supervises both terrestrial and orbital projects.

A panoply of ground-based infrastructures The Subaru telescope is just one of many Japanese instruments pointing skywards. The most impressive is no doubt its 45-metre antenna on Nobeyama in the Japanese Alps. The VERA radio astronomy system comprises four radio telescopes spread across the archipelago to plot a 3D map of our galaxy. The Okayama astrophysics observatory features an optical telescope designed for stellar astronomy, the physics of interstellar matter and the

search for extrasolar planets. In another hemisphere, Japan is taking part in the international ALMA project to erect over 60 antennas in the Atacama Desert, Chile. Finally, the Super-Kamiokande detector provided Professor Masatoshi Koshiba with the input for his 2002 Nobel Prize for Physics. This huge reservoir dug out of a mountain detects the neutrinos constantly bombarding our planet.

Over 30 astronomy satellites to its credit Japan is reputed for X-ray and infrared astronomy and solar observation (perhaps only natural for a country whose flag features the Sun). JAXA’s science division, ISAS , has launched over 30 science satellites since the 1960s, including numerous telescopes. The latest are Astro-E2 (Suzaku, Red bird of the South in traditional Chinese astronomy) for Xray missions; Astro-F (Akari, Light) for infrared spectra; and Solar-B (Hinode, Rising Sun) for solar research. The next ISAS astronomy mission will be the Astro-G radio telescope to complement ground observations. K

monde J europe

World

u GENEVIÈVE GARGIR, CNES

ESPACE ET INNOVATION

Élaboration d’une stratégie nationale À l’appel du Conseil européen de lancer un plan européen de l’innovation, la France élabore, en parallèle, sa stratégie de recherche et d’innovation qui va s’intégrer dans l’Espace européen de la recherche.

e Conseil européen du 11 et 12 décembre 2008, sous la présidence française de l’Union européenne, a placé l’espace au cœur du grand défi européen en matière d’innovation : « L’Europe doit continuer à investir dans son avenir. Sa prospérité future est à ce prix. Le Conseil européen appelle au lancement d’un plan européen pour l’innovation, en liaison avec le développement de l’Espace européen de la recherche ainsi qu’avec la réflexion sur l’avenir de la stratégie de Lisbonne au-delà de 2010, embrassant toutes les conditions du développement durable et les principales technologies du futur (notamment l’énergie, les technologies de l’information,

les nanotechnologies, les technologies spatiales et les services qui en découlent, les sciences du vivant). » En France dés le mois de septembre, le Conseil des ministres a acté le lancement d’une « stratégie nationale de recherche et d’innovation » (SNRI). L’objectif est de présenter une vision d’ensemble des défis à relever dans le domaine de la recherche et de l’innovation, pour coordonner les efforts autour d’orientations définies à l’échelle du pays. Le ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche met en œuvre cet exercice dont la synthèse est attendue pour le mois de mai 2009. La préparation de cette stratégie nationale est fondée sur une méthode de c AVRIL 2009 cnes mag

/ 65

J monde

World

europe

1 La « Stratégie de Lisbonne » assigne à l’Union européenne l’objectif de faire de l’Europe, d’ici à 2020, l’économie de la connaissance la plus compétitive et la plus dynamique du monde. Un des principaux objectifs consiste à renforcer l’effort d’investissement consacré à la recherche et développement en vue d’atteindre 3 % du PIB. 2 Traité de Lisbonne: « La politique de recherche de l’Union européenne constitue une compétence partagée entre les États membres et les institutions européennes. » 3

Conseil Espace: réunion conjointe du Conseil de l’Esa au niveau ministériel et du Conseil compétitivité de l’UE. 1

The Lisbon Strategy sets the goal for the European Union of making Europe the world’s most competitive and dynamic economy by 2020. One of its key objectives is to step up investment in research and development, setting a target of 3% of GDP. 2The Treaty of Lisbon makes the EU’s research policy a shared competency of member states and European institutions. 3The Space Council is a joint meeting of the ESA Ministerial Council and the EU Competitiveness Council.

S PACE

concertation avec des experts des domaines concernés ou de la société civile. Le travail d’analyse a été structuré par un comité de pilotage chargé de proposer des « défis » qui seront approfondis par des groupes de travail. Trois types ont été retenus: défis sociétaux et économiques, défis de la connaissance pluridisciplinaire et enfin défis d’organisation du système de recherche et d’innovation. C’est parmi ces derniers que se situe l’Espace européen de la recherche (EER).

L’Espace européen de la recherche : un enjeu important pour la France Le concept de l’EER, lancé par le Conseil européen de Lisbonne en mars 2000 (dit « Stratégie de Lisbonne1 »), traduit la volonté de l’Union européenne de mettre en œuvre une véritable politique commune européenne de la recherche et de l’innovation. Cela suppose l’intégration progressive des capacités scientifiques et technologiques des États membres afin de forger, au niveau de l’Union, une approche cohérente et concertée2. Cette dynamique a été relancée avec le processus de Ljubljana et l’adoption par le Conseil européen de décembre 2008 de « la vision 2020 de l’EER ». Sa construction constitue pour la France un enjeu majeur, d’une part en favorisant les perspectives d’amélioration des performances de la recherche en Europe, d’autre part en ouvrant des opportunités nouvelles offertes au système de recherche et d’innovation français et à ses acteurs. Le premier axe de la stratégie nationale

AN D I N NOVATION

Building a national strategy

Alongside the European Council’s call for a European innovation plan, France is crafting its own research and innovation strategy to mesh with the European Research Area. The European Council meeting of 11-12 December 2008, under France’s EU presidency, put space squarely at the centre of the key innovation challenge now facing Europe. It concluded: “Europe must continue to invest in its future. That is the price of its future prosperity. The European Council calls for the launching of a European plan for innovation, combined with the development of the European Research Area and with reflection on the future of the Lisbon Strategy beyond 2010, encompassing all the conditions for sustainable development and the main technologies of the future (inter alia, energy, information technology, nanotechnologies, space technology and services derived from it, and life sciences).” The French government has already launched its own national research and innovation strategy back in September 2008. This strategy aims to outline a broad vision of research and innovation challenges and coordinate efforts nationally. The Ministry for Higher Education

66 / cnes mag AVRIL 2009

consiste à participer activement à la poursuite de la construction de l’EER; le deuxième axe, à articuler les activités nationale et européenne de recherche et à définir la stratégie nationale pour mieux y participer; le troisième, à accroître la participation des acteurs français à l’EER et à amener le système français de recherche et d’innovation, ainsi que la communauté française, à un profond changement de perception vis-à-vis du cadre européen. Le secteur spatial s’intègre très bien à cette stratégie et répond déjà à cet enjeu. La signature dès 2003 d’un accord entre l’Esa et la Communauté européenne, la mise en place de « Conseils espace3 » qui ont permis l’élaboration d’une Politique spatiale européenne (PSE), et enfin l’attribution par le Traité de Lisbonne d’une compétence partagée dans le domaine spatial entre l’Union européenne et les États membres, donnent un cadre permettant à l’espace de contribuer à la construction de l’EER. L’Union européenne, l’Esa et les États membres sont les trois acteurs principaux de la PSE. L’Union européenne assume des responsabilités accrues dans les questions spatiales, notamment dans le domaine des applications, apportant une valeur ajoutée à l’Esa et aux États membres tout en respectant les rôles et responsabilités de chacun. Aussi le développement des technologies spatiales en Europe et des services qui en découlent contribueront à la réalisation d’un plan européen pour l’innovation. K

and Research is leading this exercise and will report back in May. The national strategy will be established in concert with domain experts and citizens. Working groups will then refine “challenges” proposed by a steering committee: social and economic challenges, multidisciplinary knowledge challenges and organizational challenges with respect to the research and innovation system. The European Research Area (ERA) is one such challenge.

European Research Area: an important challenge for France The ERA concept, launched by the European Council in Lisbon in March 2000 (the Lisbon Strategy)1, translates the EU’s intention to implement a common European research and innovation policy. It supposes that member states’ science and technology capabilities will be integrated to forge a coherent and concerted EU approach2. This dynamic received new momentum through the Ljubljana process and the adoption by the European Council in December of the Vision 2020 for ERA. The construction of the ERA is a key challenge for France, as it will help to boost the performance of European research and create new opportunities for research and innovation in France. The first line of action set out in the national strategy is to continue

making an active contribution to the construction of the ERA; the second is to combine national and European research activities and define a strategy to play an effective role in this process; and the third is to increase involvement of French stakeholders in the ERA and fundamentally alter perceptions of the European research framework among the French research community. The space sector sits well with this strategy and is already working to meet the challenge. The signature in 2003 of the Framework Agreement between the European Space Agency (ESA) and the European Community, the establishment of a Space Council3 to craft a European Space Policy (ESP) and the decision set out in the Treaty of Lisbon to make space a shared competency of the EU and member states have provided a framework for space to contribute to the construction of the ERA. The EU, ESA and member states are the three main players driving the ESP. The EU now has more prerogatives in space affairs, particularly with respect to space applications, and is contributing added value for ESA and member states, commensurate with the roles and responsibilities of each. Consequently, the development of space technologies in Europe, and the services that result from them, will help to usher in a European innovation plan. K

World

u THÉO PIRARD, pour le / for CNES

monde J

Euro Space Center

S’ENTRAÎNER COMME DES ASTRONAUTES Vous voulez visiter une réplique grandeur nature de la navette spatiale américaine ? Rendez-vous à l’Euro Space Center, à Transinne-Libin, le long de l’autoroute E411, à mi-chemin entre Bruxelles et Luxembourg. La navette Amicitia, qui est la vedette de ce centre de découvertes sur le thème de l’espace, sert à simuler une mission du Space Shuttle.

travers la baie vitrée d’un centre de contrôle, on voit six jeunes visages rivés sur des consoles. Tout en décortiquant les données sur les écrans, ils suivent le déroulement d’un vol spatial. Écouteurs sur les oreilles, microphone devant la bouche, ils communiquent avec six autres jeunes enfermés dans un simulateur dynamique… Au moment de la séquence cruciale du lancement, ils découvrent les enjeux et les aléas du travail d’équipe dus à l’interconnexion des responsabilités, éléments incontournables pour l’accès à l’espace.

L’approche éducative d’un autre monde On surprend ces équipes de jeunes (contrôleurs au sol, astronautes dans l’espace) au moment où le Space Shuttle vient de décoller. Soudain, alerte! Le directeur de vol, le regard figé par ce qu’il vient de voir sur son écran, lance ce dialogue d’urgence: Directeur de vol. – Amicitia. L’un des moteurs principaux vient de s’arrêter. Il vous faut revenir vers le site de lancement… Commandant de bord. – Roger, nous confirmons la panne d’un

des moteurs principaux. O.K. pour la procédure de retour. Contrôleur au sol. – Amicitia, nous avons comme prévu la séparation des propulseurs à poudre. Vous pouvez entamer la procédure de retour. Commandant (plutôt dépité). – Roger, on rentre! Commentateur du centre de contrôle. – Juste avant la séparation des propulseurs à poudre, une baisse brutale de régime a été enregistrée au niveau d’un des moteurs principaux de la navette Amicitia. Nous sommes obligés d’interrompre cette mission. L’équipage entame la procédure de secours du retour. La navette va se détacher du réservoir extérieur, puis effectuer un large virage à 180 degrés… Responsable météo. – Amicitia, voici les données pour le temps à l’atterrissage… Vous prenez la piste 33. Je répète: piste 33. Les six astronautes qui ont pris place dans le simulateur dynamique de la navette sentent l’habitacle s’incliner fortement sur la droite. Pas de chance et cruelle déception pour les jeunes stagiaires qui vivent l’épreuve frustrante de l’échec… Ils prennent conscience qu’aller dans l’espace c AVRIL 2009 cnes mag

/ 67

J monde

World

europe reste une odyssée à hauts risques. L’espace est domaine éducatif par excellence. C’est un environnement complexe qui met en jeu une grande variété de disciplines: de l’astronomie aux sciences de la vie, en passant par l’électronique, l’informatique, les systèmes de télédétection, les techniques de télécommunication, les méthodes de gestion, la psychologie de groupe… C’est ce qu’ont bien compris les promoteurs de la Cité de l’espace à Toulouse et de la Cité des sciences à Paris. C’est le pari qu’ont fait en Belgique les créateurs de l’Euro Space Center, qui comprend une exposition permanente, un camp pour stages d’« astronaute » et un parcours extérieur au sein du patrimoine spatial avec des activités ludiques.

Le spatial au secours d’un village d’Ardenne Pourquoi avoir implanté en pleine campagne ce centre d’initiation et d’éducation à la dimension spatiale? C’est le fruit d’une belle histoire belge. À la fin des années 1960, l’Europe spatiale s’implante en Ardenne près du village pittoresque de Redu, avec une station de poursuite pour ses satellites. Le maire-bourgmestre de la commune forestière, Léon Magin (1920-1991), y voit l’occasion de sensibiliser le grand public avec une exposition spatiale. En 1975,

E URO S PACE C ENTER

Astronauts for a day

If you want to see a life-size replica of the U.S. Space Shuttle, take a trip to the Euro Space Center in Transinne-Libin, along the E411 motorway midway between Brussels and Luxembourg. Amicitia is the star attraction of this theme park, giving visitors the chance to fly a simulated shuttle mission. Through the glass panel of a control centre, six young faces are riveted to their consoles. They sift through the data displayed on the screens as they run through the procedures of a spaceflight. Kitted up with headphones and microphones, they communicate with six other youngsters inside a dynamic simulator. As the crucial moment of the launch sequence beckons, they experience what it’s like to work in a team and discover the interconnected responsibilities involved in launching a spacecraft.

Learning about another world We eavesdrop on the teams of youngsters—ground controllers and shuttle crew—just as the shuttle has lifted off. Suddenly, there’s an alert. Staring at the screen, the flight director informs the crew they have an emergency: - Flight director: “Amicitia, one of your main engines has shut down. Abort and return to base...” - Shuttle commander: “Roger, main engine shutdown confirmed. OK to commence abort procedure.” - Ground controller: “Amicitia, we have solid booster separation. You can commence abort procedure.” - Commander (voice tinged with disappointment):

68 / cnes mag AVRIL 2009

les villageois voient arriver un convoi militaire: les trois étages, la coiffe, un propulseur de la fusée Europa sont installés près de l’église! Léon Magin va tirer parti de la présence de ce vrai lanceur de satellites pour qu’un musée européen de l’espace voie le jour dans son village. Il faudra attendre une quinzaine d’années avant que ce projet prenne forme grâce à un soutien de la Commission européenne. Il va se focaliser sur la mise en œuvre d’un camp spatial pour les jeunes. Le choix se porte sur deux offres: une proposition inédite de l’astronaute Patrick Baudry et une licence opérationnelle du Space Camp américain. En janvier 1990, l’accord de partenariat avec l’US Space Camp Foundation est signé à Huntsville (Alabama). Le 22 juin 1991, l’exposition et le camp de l’Euro Space Center sont prêts à accueillir leurs premiers visiteurs et stagiaires. En raison d’un investissement qui dépassait les 15 millions d’euros, l’Euro Space Center connut des débuts laborieux. L’exposition est devenue un circuit « son et lumière » pour voyager pendant une heure et demie (la durée d’une orbite autour de la Terre) dans l’histoire de l’Univers, le monde de l’astronautique, les applications et métiers dans l’espace. La visite passe par le hall d’entraînement et se termine par un plongeon spectaculaire dans la science-fiction. K

“Roger, returning to base!” - Control centre commentator: “Just before solid booster separation, one of Amicitia’s main engines experienced a sudden loss of thrust. We have to abort the mission. The crew is initiating the emergency abort procedure and returning to base. The shuttle is going to separate from its external tank and then perform a 180° turnaround...” - Range weather officer: “Amicitia, here are the weather data for landing… Land on runway 33. I repeat, runway 33.” The six astronauts inside the shuttle simulator feel the cabin banking hard right. It’s a case of bad luck and a cruel disappointment for our six young trainees, who are obviously frustrated. The failed mission brings home to them that spaceflight remains a high-risk adventure. Space is a wonderful playground for learning. It is a complex environment spanning a broad range of fields, from astronomy and life sciences to electronics, computing, remote sensing, telecommunications, management and group psychology. This is something the designers of the Cité de l’Espace theme park in Toulouse and the Cité des Sciences in Paris have understood well. The same guiding principle inspired the founders of the Euro Space Center in Belgium, with its permanent exhibition, astronaut training camp and outdoor trail of events and exhibits that have marked the history of space, with a range of fun activities.

Space in the Ardennes So, how did this space theme park find itself right out in the country? In the late 1960s, Europe’s space

programme set up a satellite tracking station near the picturesque village of Redu in the Ardennes. The mayor, Léon Magin (1920-1991), grasped the opportunity to raise public awareness with a space exhibition. And so it was that one day in 1975, a military convoy arrived in the village to erect the three stages, fairing and booster of the Europa launcher next to the church! Léon Magin subsequently took advantage of the launcher’s presence to open a European space museum in his village. He had to wait 15 years for the project to take shape with the backing of the European Commission. It decided to focus on creating a space camp for youngsters. Two proposals were submitted: an original proposal put together by the astronaut Patrick Baudry and an operating licence from the U.S. Space Camp Foundation. In January 1990, a partnership agreement was signed with the U.S. Space Camp in Huntsville, Alabama. And on 22 June 1991, the Euro Space Center exhibition and camp were ready to welcome their first visitors and trainees. Requiring an initial investment of more than €15 million, the Euro Space Center was slow to get off the ground. The exhibition is now a “sound-and-light” journey lasting an hour and a half—the time it takes to orbit Earth—through the history of the Universe, the world of astronautics and the domains and applications of space. The visit takes in the training hall and ends with a spectacular leap into sciencefiction. Today, the European Space Agency (ESA) is helping to run the centre, which is jointly owned by Belgium (through its federal science policy office), the province of Luxembourg (with the Walloon Region) and the Idelux inter-borough development agency. K

centre stage

Space in the spotlight on museum night For this year’s European Museums at Night* on 16 May, CNES’s Space Observatory has devised an event called Espace, si près, si loin, looking at the the ties that bind us to space. Over 40 venues in France will combine one or more pieces from their collections with commentary from key figures in the space adventure. The Space Observatory has produced a short film linking these pieces and other scientific or cultural exhibits with space. In Clermont-Ferrand, Marseille, Paris, Toulouse and Troyes, city museums have partnered to give the public a wider variety of exhibits and video interviews. In Toulouse, an Egyptian funeral barge, an orrery and a painting by Corot will each point to an aspect of space. Other venues like the Musée des Arts et Métiers in Paris will offer walk-through exhibitions complete with on-screen interviews. Visitors can also take a virtual tour of the event on the Space Observatory website. The event will be accompanied by a catalogue of the Observatory’s imaginary space museum, a circuit of museums in the Paris region. In addition to works on display at partner museums and insight from space personalities, it also includes commentary from art historians, curators, exhibition commissioners, legal practitioners, historians and scientists. This interdisciplinary initiative combines key museum collections with thought and analysis on the role of space in human imagination, knowledge and history, reflecting on the issues of our contemporary world. * La nuit des musées in France is organized at the initiative of the French culture and communication ministry

www.cnes.fr

www.cnes-observatoire.fr

Arts & living

événement

ERATJ CULTURE

L’ESPACE S’INVITE À LA NUIT DES MUSÉES ’Observatoire de l’espace du CNES, à l’occasion de La Nuit européenne des musées, le 16mai 2009, propose au travers de la manifestation «L’Espace, si près, si loin», une interrogation sur la nature et l’intensité du lien qui rattache l’homme à l’espace. Dans plus de quarante établissements français, des musées des beaux-arts et d’art contemporain, des muséums, des musées des sciences, des musées d’histoire, ou encore des centres d’art contemporain associeront une ou plusieurs pièces de collection au regard de personnalités de l’univers spatial. Les œuvres ainsi que les objets scientifiques et patrimoniaux proposés rentreront en dialogue, grâce à une vidéo produite spécifiquement par l’Observatoire, avec des notions suscitées par l’aventure spatiale. Dans certaines villes comme Troyes, Toulouse, ClermontFerrand, Marseille ou Paris, l’engagement de plusieurs musées au sein d’une même cité permettra au public d’apprécier directement la variété des pièces exposées et des interventions filmées. Ainsi à Toulouse, que ce soit une barque funéraire égyptienne, un tableau de Corot ou encore un planétaire, chaque objet livrera quelque chose de l’espace. Dans d’autres lieux, comme le musée des Arts et Métiers de Paris, c’est un réel parcours « espace », enrichi par les témoignages vidéo, qui mettra en scène cette tension spatiale. Dans le droit fil du travail éditorial accompli depuis plusieurs années, un catalogue de la collection du «Musée imaginaire de l’espace» accompagne cette réflexion. Il croise différents regards autour de la notion « si près, si loin ». Aux pièces de collection présentées par les musées partenaires et aux méditations des personnalités du monde spatial, viennent s’ajouter des textes inédits d’historiens de l’art, de conservateurs, de commissaires d’exposition, de juristes, d’historiens et de scientifiques. Cette démarche interdisciplinaire, qui associe collections des musées de France et réflexions sur la place de l’espace dans notre imaginaire, nos connaissances et notre histoire, s’inscrit dans la vocation du Musée imaginaire de l’espace qui est de questionner notre monde contemporain.

*La Nuit européenne des musées est organisée à l’initiative du ministère de la Culture et de la Communication.

AVRIL 2009 cnes mag

/ 69

J CULTURE

Arts & living

LECTURES

BOOKS

Système solaire et planètes – Collectif sous la direction d’A.-C. LevasseurRegoud, ed. Ellipses – 24 €

L’Histoire du télescope, des premiers instruments aux actuelles machines célestes – Yaël Nazé, ed. Vuibert – 19 €

Système solaire et planètes – Various authors – Edited by A.-C. LevasseurRegoud – Published by Ellipses – €24

L’histoire du télescope, des premiers instruments aux actuelles machines célestes by Yaël Nazé – Published by Vuibert – €19

Connaître et comprendre notre Univers

Le ciel par le bout de la lorgnette

et ouvrage est le fruit d’une prestigieuse collaboration de six grands scientifiques français: Sylvie Vauclair, François Forget, Thérèse Encrenaz, Anny-Chantal LevasseurRegourd, Marc Ollivier et André Brahic. Chacun ayant œuvré dans sa spécialité, ce livre est une référence en astronomie. Au programme: le Soleil, les planètes telluriques, les planètes géantes, les naines, les comètes et astéroïdes, les exoplanètes, la formation du système solaire. Les récents progrès techniques, en particulier la mise en œuvre de sondes spatiales, ont permis de détecter des milliers d’objets célestes jusqu’alors méconnus.

Understanding the Universe This book is a prestigious collaboration by six of France’s most eminent astronomer-researchers: Sylvie Vauclair, François Forget, Thérèse Encrenaz, Anny-Chantal LevasseurRegourd, Marc Ollivier and André Brahic. Each offers unique insight in their specialist area, making this a reference in its own right. Topics include the Sun, telluric planets, gas giants, dwarf planets, comets and asteroids, exoplanets and the formation of the solar system. Space probes and other technical advances have enabled us to observe thousands of previously unknown celestial objects.

70 / cnes mag

AVRIL 2009

Quel âge ont les étoiles? – Frédéric Baudin, ed. Le Pommier – 4,60 €

Voyageurs des fleuves – Stéphane Lévin, ed. Loubatières – 25 €

Quel âge ont les étoiles ? by Frédéric Baudin – Published by Le Pommier – €4.60

Voyageurs des fleuves by Stéphane Lévin – Published by Loubatières – €25

Peuple des étoiles, un fabuleux destin

Amazonie, terrain d’apprentissage scientifique

maginez un astronome sans télesrâce à la science, l’homme avance Ivoûte G cope… Il y a bien longtemps, la à tout petits pas dans la connaiscéleste se laissait contempler à sance d’un Univers vieux de presl’œil nu, mais l’œil n’a pas suffi à délivrer à l’homme le message de l’Univers. La première lunette astronomique provoqua une véritable révolution et ouvrit de nouvelles voies à l’insatiable curiosité humaine. Aujourd’hui, quatre cents ans plus tard, ce sont des engins monumentaux qui explorent pour nous le ciel et nous permettent de remonter le temps. Voici racontées l’histoire de ces précieux instruments, de leurs concepteurs et celle d’un cheminement vers des techniques de plus en plus complexes.

que 14 milliards d’années. Tant d’étoiles dans le ciel, et autant de questions qui restent sans réponse. Tant d’étoiles qui, comme nous, naissent, vivent et meurent, mais paraissent avoir toujours existé comme de lointaines sentinelles. Comme nous, elles ont besoin d’énergie. Mais comment fonctionnent-elles, comment évoluent-elles dans le temps et pourquoi sont-elles toutes différentes? Frédéric Baudin répond à ces questions en auscultant la structure interne des étoiles, là où tout se joue, au cœur d’une véritable machinerie.

Stargazing through the centuries Imagine astronomy without telescopes. Centuries ago, people studied the stars with the naked eye. But their observations only revealed part of the story. The first telescope was a revolution, taking our insatiable curiosity to a whole new level. Four centuries later, we have developed monumental pieces of engineering to explore the heavens and peer back through time. A new book traces the history of these remarkable instruments and their designers, and the steady advance towards the sophisticated technologies of today.

How old are the stars? Through science, we have gradually learned more about the Universe, almost 14 billion years old. Yet many questions remain unanswered. Stars are born, live and die, yet they have an aura of eternity, like far-off sentinels. And like us, they need energy. But how do they work, how do they evolve and why are they all different? Frédéric Baudin answers these questions by looking inside the stars, where it all happens.

la glace de la banquise et les sables chauds du Maroc, l’exploArateurprès Stéphane Lévin a terminé la trilogie Voyageurs des sciences par un épisode aquatique sur les fleuves de Guyane. Expédition parrainée entre autres par le CNES, c’est toujours une aventure exceptionnelle pour des lycéens toulousains qui auront accompli, en avril 2008, une mission scientifique et écologique au cœur de la forêt amazonienne. Avec les enjeux environnementaux de la planète comme ligne directrice, il s’agissait pour eux d’expérimenter, de tester du matériel lié à la recherche spatiale pour ramener des résultats. Science lessons in Amazonia After Arctic ice and Moroccan desert, explorer Stéphane Lévin completed the Voyageurs des sciences (science travellers) trilogy in April 2008 with an aquatic episode on the rivers of French Guiana. Sponsored by CNES and other organizations, Voyageurs des fleuves (river travellers) was another chance for Toulouse highschool pupils to embark on an exceptional scientific and ecological expedition—this time in the Amazonian rainforest. Centred on global environmental issues, the mission included tests of space research equipment and experiments to bring back results.

Arts & living

RV LITTÉRAIRES

SALON DU LIVRE

L’espace: décryptages

UNE LARGE VITRINE POUR LES APPLICATIONS SPATIALES

ntroduits par la lecture d’un texte littéraire sur l’espace, chercheurs, ingénieurs, historiens et personnalités du monde spatial questionnent quelques mythes associés aux activités spatiales depuis un demi-siècle. En quoi le succès du voyage sur la Lune masque-t-il l’imposture de von Braun, le responsable du projet? La surveillance et le contrôle de la Terre via les satellites présagent-ils du règne de Big Brother? L’accès à l’espace a-t-il produit de nouvelles icônes ? Trois rencontres organisées par l’Observatoire de l’espace du CNES, en partenariat avec la Bibliothèque publique d’information, proposent de décrypter: le 6 avril, « Le mensonge sur les origines des activités spatiales » (lecture du texte de Boris Pahor, interventions de Yves Le Maner, directeur de la Coupole, et de Christian Vanpouille); le 4 mai, « La réalité de la surveillance et du contrôle de la Terre » (lecture du texte Emmanuel Pierrat, interventions d’André Husson et de Thierry Rousselin); le 8juin, «La fabrique des icônes de l’espace » (lecture du texte de Patrick Delperdange, interventions de Michel Viso et Pierre Lagrange).

CULTURE J

u 13 au 18 mars 2009, le Salon du livre 2009 présentait la plus grande et la plus belle offre de livres en Europe. En rayon, des ouvrages, mais aussi une constante interactivité entre public et exposants. Le CNES était particulièrement à l’honneur, à l’occasion de l’Année mondiale de l’astronomie, sur le stand du ministère de la Recherche et au « bar des sciences ». Les visiteurs auront pu, une nouvelle fois, constater que l’espace est au cœur des grands enjeux publics et mesurer l’importance des missions du spatial: connaître l’Univers, comprendre la complexité de notre planète pour mieux la gérer, anticiper les catastrophes naturelles, favoriser la communication entre les hommes, développer la sécurité et la santé… Le CNES a prouvé sa volonté de participer au partage de la connaissance à partir de sa large gamme de publications. La grande satisfaction de ce Salon du livre fut, sans nul doute, le succès du livre Satellites, co-édition CNES/CNRS/Cherche Midi éditeur.

19 heures – Centre Pompidou – Petite salle – Entrée libre dans la mesure des places disponibles. L ITERARY

EVENTS

Demystifying space PARIS B OOK FAIR

Space applications in the spotlight

The Paris Book Fair, 13-18 March 2009, offered the widest and most impressive range of books in Europe. The event is also known for the close interaction between exhibitors and visitors. Under the banner of the International Year of Astronomy, CNES had a high-profile presence through the French research ministry’s exhibition area and the science bars. As in previous years, visitors learned how space is helping to meet the major challenges facing society today. They also learned about the importance of missions to explore the Universe and study the complexity of our planet in order to better manage its resources, forecast natural disasters and improve communications, healthcare and security. CNES also showcased its commitment to disseminating knowledge with a wide range of publications. The most popular at the PBF was Satellites, co-published by CNES, CNRS and Cherche Midi.

Introduced by a reading of a short piece of space-related literature, researchers, engineers, historians and key figures in the sector question some of the myths associated with space exploration in the last half-century. To what extent did the success of the Moon landings obscure the pretence of Wernher von Braun, project leader? Does Earth surveillance by satellite herald the reign of Big Brother? And has access to space produced new icons? CNES’s Space Observatory in partnership with the Paris central library has organized three sessions to unravel these questions. On 6 April: The lie about the origins of space exploration (text by Boris Pahor, talks by Yves le Maner, Director of the Coupole heritage centre, and Christian Vanpouille). On 4 May: The reality of Earth surveillance (text by Emmanuel Pierrat, talks by André Husson and Thierry Rousselin). And on 8 June: Space icons (text by Patrick Delperdange, talks by Michel Viso and Pierre Lagrange).

The Pompidou Centre in Paris, small lecture room, entrance is free but seating is limited. Starts at 7.00 p.m.

Expérimenter pour apprendre est le fil rouge de la nouvelle collection proposée par les éditions Cépadues, en adéquation avec les programmes scolaires pour l’enseignement des sciences et de la technologie en cycle primaire. Le premier fascicule, Le Ciel et la Terre, vient de paraître et sera suivi par Les Objets techniques et La Matière et l’Énergie. Conçue comme un véritable outil de travail, cette collection peut devenir un allié précieux des professeurs des écoles.

Learning through experimentation is the central theme of a new collection from Cépadues, in line with French primary school science and technology syllabuses. The first instalment called Le Ciel et la Terre (Heaven and Earth) is now out. It will be followed by Les Objets Techniques (Technical Objects) and La Matière et l’Énergie (Matter and Energy).

www.cnes.fr

POUR EN SAVOIR PLUS : FIND OUT MORE AT

www.cepadues.com

AVRIL 2009 cnes mag

/ 71

J CULTURE

SUR LA TOILE

Arts & living

ON THE WEB

L’IMAGE DU MOIS :

L’actualité vue par le CNES ’élection de Barack Obama, la vague de froid en France ou encore la réforme de l’audiovisuel public: tous les mois, le CNES se saisit d’un fait d’actualité pour y apporter un éclairage spatial. Ce document, adressé jusqu’alors aux élus sous la forme d’une carte postale, est désormais disponible pour tous sur notre site Web, avec un accès aux archives.

I MAGE

OF THE MONTH

World news,

as seen by CNES Barack Obama’s election, the recent cold snap in France or the reform of public TV and radio—each month CNES takes a news story and offers insight from a space perspective. Previously sent out to central and local government, these documents are now available on our website, with archive access.

http://www.cnes.fr/image-du-mois/

lus visuel, plus actuel, plus ergonomique, le site du CNES bouge et se diversifie. Depuis le 23 février 2009, le site institutionnel grand public s’enrichit de profils spécifiques, conçus en direction de publics ciblés. Parmis les quatre déjà en ligne (presse, élus et décideurs, scientifiques) vient de s’ouvrir celui des enseignants et médiateurs de culture scientifique. Accessible via l’adresse www.cnes.fr/enseignants-et-mediateurs/, cet espace livre en un seul clic, projets pédagogiques, programmes de formation, ressources… mis à disposition de la communauté éducative par le CNES. Un espace dédié aux jeunes est en cours de construction. Il déclinera programmes, projets, concours et mêmes dossiers thématiques rédigés pour les 12-18 ans avec un volet pour les projets étudiants. Ludique, riche en infographie animée, attractif par son design novateur, www.cnes.fr/jeunes/ devrait être en ligne à l’approche de l’été.

Dedicated site for teachers With more visual content, more up-to-date and easier to use, the CNES website continues to evolve and diversify. From 23 February, our public/corporate site has been enhanced with new sections for specific audiences. Four are already online: media, policymakers, science/technology and teachers and science educators. In a few clicks, the site offers the teaching community a wealth of educational projects, training programmes, resources and much more. A special youth site is under construction. It will include programmes, projects, competitions and special features for 12- to 18-year-olds, with a separate section for student projects. With an innovative, attractive design and packed with animated graphics, this fun site will be online by the summer.

www.cnes.fr

http://www.cnes.fr/jeunes/

www.cnes.fr

UN ESPACE DÉDIÉ AUX ENSEIGNANTS

http://www.cnes.fr/enseignants-et-mediateurs/

Rendez-vous avec Linus & Boom / France 3 propose à partir du 6 avril un dessin animé futuriste en 3D: Linus & Boom. Ce nouveau divertissement se compose de 52 histoires de 12 minutes pleines de rebondissements, mettant en scène un extraterrestre un peu candide, Boom, et un adolescent intelligent et vivace d'esprit, Linus, qui vont étroitement se lier d'amitié. La série sera diffusée à partir du 6 avril tous les lundi, mardi, jeudi et vendredi à 10h20 sur France 3.

POUR EN SAVOIR PLUS : FIND OUT MORE AT

www.toowam.fr

Linus & Boom / From 6 April, France 3 television is running a futuristic 3D cartoon series called Linus & Boom. This new entertainment feature comprises 52 action-packed 12-minute episodes starring a slightly naive alien called Boom and his friend Linus, a smart and quick-witted teenager. Mondays, Tuesdays, Thursdays and Fridays at 10:20 a.m. (CET).

Étoiles sur la toile : l’Association française d’astronomie, le CNES, le CEA, le CNRS et la revue Ciel & Espace coproduisent et coaniment un site Internet participatif dédié à l’astronomie et aux sciences spatiales. L’objectif: mettre en commun les ressources de chacune des parties pour mettre à disposition des internautes un outil de communication autour des événements culturels liés à l’Année mondiale de l’astronomie.

POUR EN SAVOIR PLUS : FIND OUT MORE AT

http://www.porteauxetoiles.fr

Stars on the Web / The French astronomy association, CNES, CEA, CNRS and Ciel & Espace magazine are co-producing an interactive website dedicated to astronomy and space science. Its aim is to pool participants’ resources to inform the public about cultural events organized for the International Year of Astronomy.

À découvrir / Du fond de l'œil aux profondeurs de l'Univers, la jeune artiste serbe Milica Zivadinovic explore et superpose les couleurs de l'iris et la rondeur des planètes. « Cosmic'oeil », une œuvre originale présentée du 16 mai 21 juin 2009 au centre culturel de Serbie, à Paris.

Worth a look / From the depths of the eye to the depths of the Universe, young Serbian artist Milica Zivadinovic explores and superimposes the colours of the iris and the disk shapes of the planets. Cosmic’oeil is a highly original concept, on show at the Serbia arts centre in Paris as part of the International Year of Astronomy, 16 May to 21 June.

72 / cnes mag

AVRIL 2009

POUR EN SAVOIR PLUS : FIND OUT MORE AT

www.milicazivadinovic.com

Arts & living

CULTURE J

PERSÉUS

Le prix de l’innovation rois événements majeurs se sont déroulés ces derniers mois dans le cadre du projet Perséus : les lancements des fusées hybrides lors des Rendez-vous espace étudiants (juillet 2008), la journée mini-L3AR (novembre 2008) et le 4e séminaire Perséus (février 2009) au musée de l’Air et de l’Espace. Les vols de FH02 (Nuage bleu) et de FH04 (Flamme rouge) ont été des succès. Le moteur hybride utilisant de la paraffine (responsabilité Onéra) a bien fonctionné. Désormais la voie est ouverte pour des démonstrateurs plus ambitieux, Arès et Arcadia, fusées expérimentales suborbitales. Le séminaire Perséus a permis à Éole de décerner le prix de l’innovation à des étudiants de l’université d’Évry et du Val-d’Essonne, pour un projet réalisé sur le thème d’un démonstrateur de L3AR. En 2008, soixante-dix projets étudiants étaient déposés; en 2009, quatre-vingt-dix devraient être proposés lors du séminaire Perséus.

Les R2E accueillent, durant une semaine, chaque année les étudiants mordus d’espace en leur proposant de développer des projets de fusées expérimentales ou de lâcher de ballons stratosphériques. Every year, the R2E space-student week gives young space enthusiasts the chance to develop experimental rockets and launch stratospheric balloons.

R2E

DES FUSÉES EXPÉRIMENTALES À BISCAROSSE ’édition 2009 du Rendez-vous espace étudiants, proposé par le CNES et Planète Sciences, se déroulera du 22 au 29 août sur le camp militaire du CELM à Biscarosse (Landes). Ce rendez-vous annuel est dédié aux étudiants et aux clubs de jeunes passionnés par l’espace. Au cours de cette manifestation, les fusées expérimentales conçues par des étudiants d’écoles d’ingénieurs de toute la France seront lancées. Elles emporteront avec elles des expériences dont les résultats seront transmis au sol par télémesures. D’autres expériences prendront leur envol: minifusées, ballons, Cansat, fusées à eau, sans oublier les fusées du projet Perséus. Ce sera aussi l’occasion pour ces futurs ingénieurs de rencontrer des industriels et des représentants des grandes écoles, conviés sur le site pour présenter leurs métiers et leurs formations. Le grand public ne sera pas oublié. Deux jours et deux soirées d’animations spatiales placées sous le signe de la découverte leur seront proposés.

Experimental rockets and more

Innovation award

Run by CNES and Planète Sciences, the 2009 R2E space-student week takes place at the CELM missile range in Biscarrosse (Landes), Southwest France, 22-29 August. This annual event is dedicated to students and youth clubs with a passion for space. Experimental rockets designed by students at engineering schools across the country will be launched. These will carry experiments, with telemetry links to return the results. The programme also includes mini-rockets, water-propelled rockets, balloons, the Cansat competition and the Perseus hybrid rocket project. In addition, these future engineers will have the chance to meet representatives from top engineering schools and industry, invited to talk about courses and careers. The R2E event is open to the public on two days and evenings, with a range of space-related activities to entertain and inspire.

Three major events have taken place on the Perseus project in recent months: rocket launchings at the R2E space-student event (July 2008), the L3AR forum (November 2008) and the fourth Perseus seminar (February 2009) at the Le Bourget air and space museum. Flights with FH02 (blue cloud) and FH04 (red flame) were a success. The paraffinbased hybrid engine designed by the ONERA aerospace research agency performed well, paving the way for more ambitious demonstrators: the Ares and Arcadia experimental suborbital rockets. The Perseus seminar included an innovation award, which went to students at the University of Evry-Val d’Essonne for a project based on an L3AR reusable launch vehicle demonstrator. In 2008, some 70 student projects were submitted. At the Perseus seminar in 2009, no less than 90 were proposed.

Rencontre. Un rond-point signé Stéphane Thidet / Il est l’artiste lauréat de l’appel à projets lancé par l’AME (Arts et mécénat d’entreprise) pour renforcer, par une œuvre forte, l’identité du rond-point de l’Espace à Évry. Pour Stéphane Thidet, « chaque œuvre est en soi un challenge, mais ici, ce sera ma première création dédiée à un espace public ». Qui plus est, « l’intérêt était ici d’intégrer la sculpture dans un territoire urbain préexistant ». Dernier point et non le moindre, compte tenu de la destination, « il a fallu travailler avec la contrainte des matériaux et allier à la fois l’approche de l’artiste et la préoccupation d’un architecte », ajoute-t-il. L’aventure n’en est que plus exaltante. « Plusieurs étapes ont été nécessaires pour jauger la meilleure solution. » Dans le cadre de cette recherche, il a associé deux élèves de l’École nationale des mines, une collaboration intéressante et fructueuse. « Aujourd’hui, tout va très bien et l’œuvre va prendre forme pour être livrée en fin d’année. »

Space-themed roundabout, meet the artist / Stéphane Thidet is the artist who won the AME* call for proposals for a striking work of art to reinforce the identity of the space-themed roundabout in Evry, Paris. He said: “Each new piece is a challenge in itself, but this is my first creation for a public place. The real trick here is to get the sculpture to blend in with the existing urban environment.” The particular location was another important consideration. “I also had to work with the constraint of the materials and combine the approach of an artist with the deliberation of an architect.” This made the adventure all the more exciting. “We went through several stages to arrive at the best solution.” To assist with his research, he called on two students at the École Nationale des Mines in Paris, in what proved to be a constructive collaboration. “The project is progressing well. The sculpture is taking shape, ready for delivery in December.” *Art et Mécénat d’Entreprise

AVRIL 2009 cnes mag

/ 73

cnesmag Journal trimestriel de communication externe du CNES

AGENDA Jusqu’au/Until

CNES’ external quarterly news magazine

Exposition plateforme « Mission polaire »

31/05/ 2009

Cap sciences Bordeaux

DIARY

Exhibition: Polar mission

www.cap-sciences.net

26/03/ 2009 06/01/ 2010

ABONNEMENT GRATUIT SUR SIMPLE DEMANDE : Free subscription on request:

Exposition « L’alimentation au fil de la recherche »

Alimentarium de Vevey (Suisse)

Exhibition: Alimentation au fil de la recherche

Alimentarium food museum, Vevey, Switzerland

www.alimentarium.ch/

J soit par e-mail à / by e-mail to : cnesmag@cnes.fr en indiquant les éléments mentionnés ci-dessous,

06/05/ 2009

Mercredi de l’espace

Kourou (Guyane)

Wednesday space lecture

Kourou (French Guiana)

including the information requested below,

J soit en renvoyant le bulletin ci-dessous par fax au

www.cnes.fr

08/05/ 2009 28/06/ 2009

or by sending the completed slip below by fax to

+ 33 (0)5 61 28 13 27, J ou par courrier à l’adresse suivante / or by post to: Centre national d’études spatiales CNES MAG 18 avenue Édouard Belin BPI 2 011 31 401 Toulouse CEDEX 9 France

Voyage au centre de la galaxie (allégée) musée de l’air et de l’espace

Paris Le Bourget

Journey to the centre of the galaxy (lite version)

Le Bourget air and space museum, Paris

www.mae.org/

13/05/ 2009 23/05/ 2009

Journées sciences et espace Atlantique

Saintes (17)

Atlantic science and space forum Saintes (Charente-Maritime, W. France)

www.planete-sciences.org

16/05/ 2009 17/05/ 2009

m M. / Mr m Mme / Mrs m Mlle / Miss Nom / Name: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prénom / First Name: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Votre adresse postale complète / Full postal address:

Nuit des musées Museum night

http://www.cnes-observatoire.net

27/05/ 2009

Mercredi de l’espace

Orléans

Wednesday space lecture

Orléans (N. France)

......................................................................

www.cnes.fr

......................................................................

03/06/ 2009 05/06/ 2009

......................................................................

Salon de la recherche et de l’innovation European Research & Innovation Exhibition

Votre adresse e-mail / Your e-mail address:

www.salon-de-la-recherche.com

......................................................................

05/06/ 2009 07/06/ 2009

Souhaitez-vous recevoir par e-mail notre newsletter ?

Défi solaire

http://www.cite-espace.com

m non

07/06/ 2009 11/06/ 2009

19 colloque Esa sur les lanceurs Bad Reichenhall (Allemagne) européens et les programmes ballons et la recherche associée

Afin de mieux connaître notre lectorat, veuillez nous indiquer :

19th ESA Symposium on European Bad Reichenhall (Germany) Rocket & Balloon Programmes & Related Research

To help us get to know our readers better, please tell us: Votre fonction ou statut professionnel / Your job position or professional status: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

http://www.spaceflight.esa.int/pac-symposium2009/

......................................................................

Théâtre - Galilée 1610, le Messager Céleste est une œuvre théâtrale historique et scientifique. Elle rend hommage à un homme qui s'est voué à la science et a lutté pour la vérité toute sa vie. La mise en scène est signée par la compagnie Théâtre Extensible & Prodigima. Labellisé AMA 09, elle tournera toute l’année 2009 en France.

Comment vous avez connu CNES MAG / How did you find out about CNES MAG? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...................................................................... ......................................................................

Toulouse

Solar challenge

Chaque mois, vous serez informé(e) de la publication du Journal de l'espace (magazine vidéo de 13 minutes) et de notre actualité.

m oui

Paris, porte de versailles

Theatre / The Théâtre Extensible & Prodigima company is performing a play that pays tribute to Galileo, a man who devoted himself to science and fought for truth to the end of his life. It will be staged in France this year as part of IYA09.

POUR EN SAVOIR PLUS : FIND OUT MORE AT

www.theatre-extensible.com - www.galilee1610.com

74 / cnes mag

AVRIL 2009

ERATJ Courrier

des lecteurs

Readers’ letters

VOS QUESTIONS PAR MAIL :

CETTE RUBRIQUE EST LA VÔTRE THIS IS YOUR COLUMN N’hésitez pas à nous poser des questions, nous faire part de vos interrogations, de vos réactions sur l’actualité spatiale ou sur vos sujets d’étude. Nos spécialistes vous répondront. Drop us a line with your questions, opinions on space news or requests for information on subjects you’re studying, and we’ll put our experts on the case…

cnesmag

cnes.fr

SEND IN YOUR QUESTIONS BY E-MAIL TO:

Jean, école militaire L’activité de Soyouz sera-t-elle liée au secteur militaire ? Si oui en quels termes ? oyouz en Guyane est un programme de lanceur commercial civil qui mettra en orbite des satellites, essentiellement de télécoms, et aussi à usage dual (comme les satellites Pléiades, successeur de Spot) ou purement de défense. Le choix du lanceur relève de la politique commerciale d’Arianespace, en particulier en fonction de la masse à lancer. Lors d’un lancement au profit de la défense, c’est le ministère de la Défense qui passe directement contrat à Arianespace. Plus généralement, le CNES apporte son soutien au ministère de la Défense sur ses programmes spatiaux, en privilégiant une approche duale qui permet des économies. Par exemple, la plateforme du satellite d’observation de la Terre Spot est la même que celle du satellite militaire Hélios, ce qui a permis un seul développement au lieu de deux, donc une économie de plusieurs dizaines de millions d’euros. Le budget des programmes de sécurité ou de défense au CNES représente environ 10 à 12 % du budget total.

Patrice Brudieu Jean, military cadet

Patrice Brudieu

Anne-Marie, pilote Dans quel cas est-il possible de participer en France à une simulation de vol spatial ou faire une expérience de micropesanteur ? n France, nous disposons de l’Airbus Zéro-G, mis en œuvre par la société Novespace, qui permet de recréer l’état de micropesanteur en effectuant des paraboles. Actuellement, la pratique du vol parabolique est réservée aux expérimentations scientifiques et n’est pas proposée à titre privé. Chaque année, le CNES sélectionne trois équipes de lycéens pour faire voler leurs expériences à l’occasion d’une campagne de vols paraboliques. Si l’un des élèves a plus de 18 ans, il peut même participer au vol! Le CNES sélectionne également trois projets étudiants lors d’une seconde campagne. Vous pouvez

donc tenter votre chance si vous avez un projet scientifique à proposer. Il est toutefois très probable que d’ici peu quelques sociétés privées proposeront de faire connaître la micropesanteur pour quelques minutes. Gilles Tavernier Anne-Marie, pilot

In France, is it possible to take part in a spaceflight simulation or conduct a microgravity experiment? We have the Airbus Zero-G operated by Novespace, which performs a series of parabolic dives to recreate microgravity conditions. These parabolic flights are reserved for scientific research and are not open to private customers. Each year, CNES selects three high-school teams to fly their experiments on a Zero-G campaign. Students over 18 can even fly with their experiments on the plane. CNES also selects three student projects for a second campaign. If you have a suitable research proposal, you are very welcome to apply. Private companies are likely to offer the experience of short microgravity flights in the near future. Gilles Tavernier

François, étudiant en thèse d’astronomie Quelle est la différence entre objet céleste, objet spatial et corps céleste ? e terme « corps céleste » peut s’appliquer à toute masse que l’on peut rencontrer dans l’espace: planète, astre, étoile, galaxie, comète, géocroiseur, météorite… Il s’agit de tout corps qui, du fait de sa masse, est

soumis aux lois de la mécanique céleste. Un objet céleste peut être un objet spatial (artificiel réalisé par l’homme comme un satellite, une sonde spatiale ou une navette) ou un objet naturel déterminé (en général de taille modeste comme une comète, un astéroïde ou un géocroiseur) ou diffus comme un nuage galactique, voire de la poussière interstellaire. Un objet céleste est généralement catalogué, comme le sont les objets spatiaux qui sont sur des orbites bien déterminées. À dire vrai, la limite entre corps céleste et objet céleste n’est pas très nette sur le plan astronomie. Jean-Louis Astor François, postgraduate astronomy student

What’s the difference between a celestial body, a celestial object and a space object? The term celestial body can apply to any mass in space: a planet, star, galaxy, comet, near-Earth object, meteorite or whatever. It refers to any physical body subject to the laws of celestial mechanics, due to its mass. A celestial object can be an artificial object (satellite, space probe or shuttle), a natural object (typically small, such as a comet, asteroid or near-Earth object) or something more diffuse (such as a galactic cloud or even interstellar dust). Celestial objects are usually catalogued, as are space objects, which travel along specific orbits. In fact, astronomers make no clear distinction between celestial bodies and celestial objects. Jean-Louis Astor

Will Soyuz operations have links with the military sector? If so, on what terms? Soyuz in Guiana is a commercial programme to provide launch services for telecom satellites, but also for military and dual civil/military satellites (like Pleiades, the successor

to SPOT). Launchers are chosen in accordance with Arianespace policy as launch service provider and are determined primarily by payload mass. For military satellites, the respective defence ministry places the order directly with Arianespace. More broadly, CNES provides support for French MoD space programmes through a dual-use approach, which reduces costs. For example, the SPOT civil Earth observation satellites and Helios military satellites are built around the same multipurpose bus. Thus, only one bus had to be developed instead of two, saving tens of millions of euros. Defence- and security-related programmes account for about 10 to 12% of CNES’s total budget.

Voyage au centre de la galaxie / À l’occasion de l’Année mondiale de l’astronomie, le palais de la Découverte propose jusqu’au 3 mai 2009, une exposition conçue par le CNES et le CEA. Elle retrace en dix escales un voyage impossible: à la vitesse maximale, celle de la lumière, un vaisseau cosmique mettrait 26000 ans pour atteindre le cœur de notre Voie lactée. Une caméra infrarouge montre au visiteur comment un objet caché par un autre devient visible grâce à ce type de lumière, que ce soit une étoile derrière la poussière cosmique où une main dans la poche d’un manteau. Clou de l’exposition, un film en 3D recrée la collision entre deux galaxies ou la formation de planètes, grâce à des simulations numériques.

Journey to the centre of the galaxy / Part of IYA, the Palais de la Découverte in Paris is hosting an exhibition designed by CNES and CEA, the French atomic energy agency, open until 3 May 2009. In 10 stages it looks at this impossible voyage: even at light speed, a spaceship would take 26,000 years to reach the centre of the Milky Way. An infrared camera shows visitors how this type of light can reveal objects hidden behind others—whether a hand in a coat pocket or a star behind cosmic dust. The highlight of the exhibition is a 3D film that recreates a collision between two galaxies and the formation of planets, based on digital simulations.

AVRIL 2009 cnes mag

/ 75

S UPPLÉMENT

D ’ INFORMATION

cnesmag

Pose du mât sur le châssis du rover MSL par les étudiants du BTS MAI (mécanique et automatismes industriels) du lycée Victor-Duruy à Bagnères-de-Bigorre, encadrés par leur professeur Stéphane Rivola. Mechanics and automation students from the Lycée Victor Duruy at Bagnères de Bigorre install the mast on the chassis of the MSL rover replica, under the watchful eye of their teacher Stéphane Rivola.

MSL/ Des BTS pour Mars RÉALISÉ PAR ANNE L A MY POUR LE CNES

nnée mondiale de l’astronomie oblige, ce CNES Mag Educ fait la part belle à Mars, notre «voisine» à l’échelle planétaire, dont on sait à la fois beaucoup et si peu. Mieux connaître l’évolution de la planète rouge, dont l’histoire est commune avec la nôtre, et vérifier si un jour Mars a pu connaître une forme de vie: c’est justement à cela que se prépare le projet américain MSL, Mars Science Laboratory, un rover qui fera l’analyse d’échantillons in situ. Le CNES est associé à cette mission via deux instruments stratégiques (un spectromètre d’analyse de la lumière d’un plasma issu d’un tir laser, ChemCam, et le chromatographe en phase gazeuse de SAM). Mars a une telle capacité à faire rêver qu’il ne fallait pas manquer cette formidable occasion d’en parler, d’autant que le sujet est au programme en seconde etenterminale, en SVT et en physique. C’est aujourd’hui chose faite, avec la réplique grandeur nature et intelligente du rover de MSL, conçue et réalisée par plus d’une centaine d’étudiants en BTS et lycées professionnels de Midi-Pyrénées, encadrés par des professeurs passionnés et chapeautés par le CNES. Une réussite exemplaire sur un plan éducatif autant que technologique, dont tout le monde sort gagnant. Le CNES transmet son savoir-faire au monde enseignant et sème quelques graines de spatial dans l’esprit des jeunes. Et les étudiants ont pu appréhender ce qu’est un « vrai » projet industriel, avec ses contraintes… et ses bonheurs.

Portrait Profile Alain Gaboriaud

www.cnes.fr

www.cnes.fr/enseignants-et-mediateurs/

MSL - Students focus on Mars BY ANNE LAMY FOR CNES

For the International Year of Astronomy, this issue of CNES Mag Educ focuses on our “neighbour” Mars, a planet we know well but where so much remains to be discovered. The U.S. Mars Science Laboratory (MSL) rover is setting out to collect and analyse samples to gain new insights into the evolution of the red planet with which we share a common history, and to find out whether one day it could have supported some form of life. CNES is contributing two strategic instruments for this mission: ChemCam, a laser-induced plasma spectrometer, and SAM (Sample Analysis on Mars), a gas chromatograph. Mars is the stuff of dreams and this opportunity to take a closer look at it was too good to miss, all the more so now that it is part of the high-school science curriculum. More than one hundred high-school and vocational students from the Midi-Pyrénées region have designed and built a full-scale smart replica of MSL, guided by their devoted teachers and overseen by CNES. The project is a huge success, both educationally and technologically. CNES is giving teachers the benefit of its expertise and sowing the seeds of space in the minds of youngsters. And students have been given a taste of what it’s like to work on a “real” industrial project.

> P. 4 SUPPLÉMENT CNES MAG N°41 / AVRIL 2009

cnesmag

éduc

POURQUOI MARS ? La planète rouge fait rêver quantité de scientifiques. Qu’espèrent-ils y trouver ? Quelques réponses aux questions qu’elle suscite, avant d’étudier, page suivante, la composition des roches sur Mars, la gravitation et la trajectoire pour s’y rendre.

Qu’y recherche-t-on ? De l’eau (surtout liquide), du carbone non oxydé, du méthane, bref toute trace nécessaire à la formation d’un début de vie organique (micro-organismes). La cartographie de Mars – qu’on connaît bien, puisqu’il existe des images avec une définition de cinq mètres! – montre qu’il y a eu de l’eau, comme le prouvent les fleuves asséchés, les vallées de débâcles, les argiles, les roches oxydées, les sédiments, etc.

Si on y trouve ces éléments, qu’est-ce que cela prouverait? Cela montrerait que la planète a pu connaître un début de vie, il y a quelques milliards d’années, quand elle était peut-être soumise à d’autres conditions atmosphériques, de température et de pression. Parmi les hypothèses avancées, les experts se demandent si l’atmosphère martienne a toujours été composée de dioxyde de carbone à 90 %. Une atmosphère plus épaisse et plus humide aurait pu avoir fourni des conditions plus favorables à la vie. Autre hypothèse: Mars a peut-être bougé sur son axe, comme la présence d’anciens glaciers pourrait le laisser supposer.

Pourquoi Mars et pas Mercure ? Puisqu’on se rend sur Mars, notre voisine immédiate en s’éloignant du Soleil (il n’y a pas de gauche ou droite dans l’espace) nous pourrions en effet aller sur Mercure, notre voisine plus proche du Soleil. Mais c’est un voyage complexe: paradoxalement se laisser tomber vers le Soleil pour se rapprocher de Mercure est plus complexe que d’aller vers Mars. Il faut une trajectoire en colimaçon, qui s’approche progressivement de Mercure. Ce qui rallonge le voyage qui durerait six ans et demi! Mais tout cela, rajouté aux températures extrêmes sur place (entre – 140 et + 400 °C), n’empêche pas les agences spatiales de développer des projets mercuriens, comme la mission BepiColombo de l’Esa, dont le départ est prévu en 2014. Mars et la Terre sont des planètes voisines. Lorsqu’elles sont au plus près l’une de l’autre (quand la Terre se trouve pile entre le Soleil et Mars), 56 millions de kilomètres les séparent. Cela arrive une fois, environ, tous les deux ans. C’est quelques mois avant ce moment-là que sont programmés les lancements vers Mars. C’est pour cela que le vol de MSL, prévu initialement en octobre 2009, a été reporté en fin 2011.

À quel moment prévoir le lancement? GG

Les 8 planètes du système solaire The 8 planets of the solar system

Why Mars? The red planet fascinates many scientists. What do they hope to find there? We shall attempt to answer some of the questions posed by Mars before studying its mineral composition, gravitation and the trajectory a spacecraft must travel to reach it. What are we looking for on Mars? Water (especially in liquid form), nonoxidized carbon, methane… in other words, any trace of elements needed to form living micro-organisms. Pictures of Mars, which we have mapped in close detail at

a resolution as high as five metres, show there must have been water to form its dried-out rivers, flood channels, clays, oxidized rocks and sediments. What would it mean if we find these elements there? It would mean that life could have started to form on the planet thousands or millions of years ago, under different atmospheric, temperature and pressure conditions. One hypothesis is that Mars’ atmosphere might not always have been 90% carbon dioxide. A thicker, wetter atmosphere could have created conditions more conducive to life. Another hypothesis

À quand les premiers pas de l’homme sur Mars ? Ce n’est pas exclu qu’un jour des astronautes aillent sur Mars. Mais c’est une véritable expédition: le trajet aller-retour dure déjà près de deux ans, pour un séjour sur place d’environ un an. Il faut un profil psychologique particulier pour vivre aussi longtemps sur une autre planète. À ce jour, la durée maximale d’un séjour dans l’espace est d’environ dix-huit mois. Une expédition martienne de trois ans serait donc une première, sur ce plan… comme sur tant d’autres. Rendez-vous en 2030? en 2040? SUPPLÉMENT CNES MAG N°41 / AVRIL 2009

is that the tilt of Mars’ axis might have shifted, as the presence of ancient glaciers suggests. Why Mars and not Mercury? Since we’re going to Mars, the next planet out from the Sun after Earth, we could equally well go to our other neighbour Mercury, the next planet toward the Sun. Paradoxically, getting a spacecraft to fall towards the Sun to approach Mercury is more complex than going to Mars. Such a craft would need to approach Mercury gradually on a spiral trajectory, taking it on a longer 6-year journey. But neither this nor the extreme temperatures on its

surface (–140°C to +400°C) has stopped space agencies from conceiving missions to Mercury, like ESA’s BepiColombo mission scheduled to depart in 2014. When is the right time to launch? Mars and Earth are neighbours. At their closest point to one another—when Earth is exactly halfway between the Sun and Mars—they are 56 million kilometres apart. This happens about once every two years, so launches to Mars are scheduled a few months before this time. That’s why the MSL mission initially scheduled for October 2009 has been pushed back to late 2011.

When will humans set foot on Mars? Astronauts may well land on Mars one day, but such an expeditionary voyage would mean a two-year return trip and a roughly one-year stay. Not everybody is equipped psychologically to cope with living for that long on another planet. The longest anyone has spent in space to date is about 18 months. So a three-year Mars expedition would be a first in this and many other ways. We might be ready to make that step in 2030 or 2040.

cnesmag

PHYSIQUE / Partir pour Mars Exercice 2

SVT / Quand les roches parlent Exercice Analyse de 4 images présentant divers types de roches observées sur Mars. Ces roches sont datées du Noachien, période la plus ancienne de l’histoire de Mars. En haut à gauche, on observe la présence de carbonate (en vert) dans la région de Nili Fossae; en haut à droite, la présence de phyllosilicates (en clair sur l’image) et de chlorite (en gris clair); en bas à gauche, on note la présence de phyllosilicates (en clair sur l’image); en bas à droite, d’argiles (en brun, au centre de l’image). K À l’aide d’une recherche Internet, retrouvez le contexte de formation des roches sur Terre. K Que suggère la découverte de ces roches sur la planète Mars? Réponse : Ces roches se forment en présence d’eau ; leur diversité résulte de la quantité d’eau disponible lors de leur formation

Données / MTerre = 5,97.1024 kg; MMars = 6,42.1023 kg; DMars/Soleil = 228,106 km; DTerre/Soleil = 149,6.106 km Supposons qu’on lance une sonde quand la Terre est précisément entre Mars et le Soleil. On supposera que la sonde part en ligne droite de la Terre vers Mars à la vitesse de 20000 km. h – 1. 1. Calculer la distance qui sépare la Terre de Mars dans cette configuration. 2.Combien de temps faudrait-il à la sonde pour parcourir cette distance? 3. Sachant que la période de révolution de Mars est de 687 jours, de quel angle (en degrés) aura tourné Mars sur son orbite pendant la même durée? L’hypothèse sur la trajectoire de la sonde vous paraîtelle réaliste? Réponse : 1. DTerre/Mars = DMars/Soleil – DTerre/Soleil = 228.106 – 149,6.106 = 78,4.106 km D 78,4.106 3920 = 163 jours ; D = 3920h = 2. v = donc tTerre-Mars = = v 20000 24 t 3. Une révolution complète correspond à 360°. Donc Mars aura tourné de = 360x163 = 85,4°. 687 On ne lance jamais une sonde en ligne droite vers Mars car le temps qu’elle arrive, Mars se sera déplacée sur son orbite.

A journey to Mars

Life science What rocks can tell us Exercise Look at these four pictures showing different types of rocks observed on Mars. The rocks date back to the Noachian era, the most ancient in Mars’ history. In the picture top left, we can see carbonate (green) in the Nili Fossae region; top right, phyllosilicates (light colours) and chlorite (light grey); bottom left, phyllosilicates (light colours); and bottom right, clays (brown, centre). K Do a search on the Internet to find out how rocks form on Earth K What does the discovery of these rocks on Mars tell you?

Answer: These rocks form where water is present; the type of rock depends on the quantity of water available when they formed.

Exercise 2 / Data MEarth = 5.97.1024 kg; MMars = 6.42.1023 kg; DMars/Sun = 228.106 km; DEarth/Sun = 149.6 .106km A spacecraft is launched when Earth is exactly midway between Mars and the Sun. Assume that the spacecraft flies in a straight line from Earth to Mars at a speed of 20,000 km.h-1. 1. Calculate the distance from Earth to Mars for this launch configuration. 2. How long would it take the spacecraft to reach Mars? 3. Given that Mars has an orbital period of 687 days, what angle (in degrees) will Mars have travelled on its orbit in that time? Does the hypothesis of a straight-line trajectory seem realistic to you?

Answers 1 - DEarth/Mars = DMars/Sun – DEarth/Sun = 228.106-149.6.106 = 78.4.106 km D therefore D 78.4.106 tEarth-Mars = t = 20 000 2-v= t 360 x 163 = 687 = 163 days 3- A complete orbital revolution corresponds to 360°. 360 x 163 So, Mars will have travelled = 85.4° 687 A spacecraft could never be launched to Mars on a straight-line trajectory, because by the time the spacecraft got there the planet would be at a different point on its orbit.

éduc

Libération de l’attraction terrestre Exercice 1 Hyperbole de libération terrestre

Earth-escape hyperbola

Orbite de « parking » / Parking orbit

Vitesse au périgée (vrp) / Velocity at perigee (vrp)

La première étape d’un voyage interplanétaire consiste à arracher la sonde de l’attraction terrestre. Pour ce faire, le lanceur doit injecter la sonde (et son dernier étage propulsif) sur une orbite intermédiaire dite de « parking ». Ensuite, pour faire son voyage interplanétaire autour du Soleil, elle doit être placée sur une hyperbole de libération terrestre caractérisée par une certaine vitesse infinie (voir figure ci-dessus). Le dernier étage propulsif est utilisé afin d’augmenter la vitesse de la sonde et ainsi la placer sur son hyperbole de libération. Question / Il est supposé que la sonde et le dernier étage propulsif sont placés sur une orbite circulaire à 200 km d’altitude. Quelle vitesse au périgée (point sur l’orbite le plus proche de la Terre) la sonde doit-elle atteindre afin d’être placée sur l’hyperbole de libération avec vy de module 3 km/s (hyperbole typique permettant de rejoindre la planète Mars)? La vitesse au périgée d’une orbite hyperbolique est donnée par: 2µ v rp = v ∞2 +

avec: eT : constante de gravitation de la Terre [3.98006,104 km3/s2] vy : module de la vitesse infinie [km/s] rp : rayon de périgée (altitude de périgée + rayon de la Terre [6378 km]) [km] vrp : vitesse au périgée [km/s] Réponse : vrp = 4.59 km/s = 16537 km/h

Physics Escaping the pull of Earth Exercise 1 The first stage of any interplanetary voyage consists in escaping Earth’s gravity. To do this, the launcher has to inject the spacecraft (and its upper propulsion stage) into an intermediate “parking” orbit. The spacecraft must then be placed in an Earth-escape hyperbola with a certain infinite velocity (see figure). The last propulsion stage boosts the spacecraft’s velocity to put it on this hyperbolic trajectory. Question / Assume that the spacecraft and its upper propulsion stage are placed in a circular orbit at al altidude of 200 km. What speed at perigee (the point on the orbit closest to Earth) must the spacecraft reach to be placed on the escape hyperbola, with a modulus of velocity vy of 3 km/s (a typical hyperbola used to reach Mars)? The velocity at perigee for a hyperbolic orbit is given by: eT : Earth’s gravitational constant [3.98006.104 km3/s2] vy : modulus of velocity [km/s] rp: perigee radius (perigee altitude + Earth radius [6,378 km]) [km] vrp: velocity at perigee [km/s]

Answer: vrp = 4.59 km/s = 16,537 km/h SUPPLÉMENT CNES MAG N°41 / AVRIL 2009

cnesmag

Portrait Alain Gaboriaud, chef de projet des instruments français de MSL

“

UNE EXPÉRIENCE SI PASSIONNANTE QUE PLUSIEURS JEUNES REPARTENT VERS UNE LICENCE PROFESSIONNELLE OU UNE ÉCOLE D’INGÉNIEURS PAR ALTERNANCE APRÈS LEUR BTS. POUR DEVENIR UN JOUR, À LEUR TOUR, CHEF DE PROJET ? ”

Profession ingénieur / Chef d’orchestre

de la réplique du rover

Alain Gaboriaud, chef de projet des instruments français de MSL, a coordonné la réalisation de la maquette du rover construite par une dizaine d’établissements scolaires de BTS de la région Midi-Pyrénées. Il revient sur sa fonction de chef de projet au service planétologie/microgravité du CNES.

Cursus classique Baccalauréat S : • Maths Sup, Maths SP École d’ingénieur (Doctorat) • Master 2 (Doctorat) • BTS ou IUT École d’ingénieur classique ou en alternance

ôt dans sa carrière, après un diplôme d’ingénieur de Sup aéro, les pas d’Alain Gaboriaud croisent le CNES, dont il ne quittera pratiquement plus le sillage. Le rôle d’interface entre le CNES et d’autres structures (Astrium, Spot Image, laboratoires du CNRS, DGA, etc.) l’emballe très vite, « pour découvrir une culture différente et relever les défis technologiques ». Une telle tournure d’esprit est un atout pour un chef de projet qui se doit en outre de posséder de solides compétences transverses pour comprendreles contraintes d’un projet en mécanique, thermique, électronique, optique, programmation, assemblage, etc. Cette polyvalence, Alain Gaboriaud l’a acquise au fil du temps; elle lui vaut d’être aujourd’hui chef de projet des instruments scientifiques pour des missions planétaires. Une passion qui se voit jusque dans son bureau, où trône un globe martien, bien sûr! Ses interlocuteurs sont américains (avec MSL), japonais et européens (BepiColombo) et russes (Phobos Grunt). Ils viennent aussi de moins loin, comme ces étudiants de Midi-Pyrénées qui ont construit la réplique du rover de MSL. Ce projet, c’est un peu la vitrine idéale du spatial. C’est aussi une première, dont chacun ressort gagnant: le CNES, qui transmet son savoir-faire et fait naître des vocations spatiales, les étudiants et leurs professeurs, qui découvrent les contraintes « grandeur nature » d’un tel projet. Car Alain Gaboriaud le souligne: « On n’aurait pas procédé différemment dans le spatial! On a découpé ce projet en plusieurs morceaux, puis fixé un planning.Au final, il faut que chaque morceau du puzzle arrive au bon moment et s’ajuste avec les autres, et que le budget soit respecté. » Par ailleurs, ce projet en réseau a fait se rencontrer des étudiants aux profils différents: « Savoir travailler et dialoguer ensemble, c’est essentiel. »

Career path Baccalauréat S (science) * Maths preparatory school Engineering school (PhD) * Masters degree (PhD) * Vocational college or polytechnic institute Tradtional engineering school course or alternating with vocational college course

SUPPLÉMENT CNES MAG N°41 / AVRIL 2009

P ROFILE : E NGINEER Alain Gaboriaud

Piecing together the rover replica Alain Gaboriaud, who is in charge of the French instruments on MSL, coordinated construction of a replica of the MSL rover with 10 vocational schools in the Midi-Pyrénées region. After graduating from France’s ENSAE aerospace engineering school (Supaéro), Alain Gaboriaud’s path crossed that of CNES very early on in his career. He soon took to his role interfacing between CNES and its partners “because I was looking for an engineering challenge and to experience a new culture,” he explains. That’s the sort of mindset you need to be a project leader. Today, Alain Gaboriaud is project leader for science instruments on planetary missions. His passion for planets is obvious from the globe of Mars that sits proudly in his office. His counterparts work in the United States, Japan, Europe and Russia. But he also works with people nearer to home, like the group of MidiPyrénées students who built the MSL replica. This project is a showcase for the space sector and a win-win proposition for both parties: for CNES, which is inspiring future careers in space, and for the students and teachers who are learning what it’s like to work on a “real-life” project. As Alain Gaboriaud stresses, “we wouldn’t have done things any different on an actual space project! At the end of the day, each piece of the puzzle has to be ready on time and has to fit with the other pieces, and we have to keep within budget.” This networked project also brought together students from different horizons: “Being able to work together and build dialogue is vital.” (N.D.L.R. nos remerciements vont à/Editor’s note: we would like to thank Jean-Paul Castro et Yves Darbarie, professeurs de physique et SVT physics and life science teachers, Michel Vauzelle, professeur chargé de mission auprès du CNES CNES teaching advisor, Marc Rubaud, inspecteur d’académie IPR schools inspector, Régis Bertrand et Francis Rocard du/at CNES et Sylvestre Maurice du/at CERS/OMP pour leur précieuse collaboration for their invaluable assistance.)

CNESMAG Communication externe du Centre national d’études spatiales. cnesmag@cnes.fr - Maquette : Tonga. Impression : SIA. ISSN 1283-9817.

Several of the students found the experience so stimulating that they are moving on to a vocational degree or engineering school. Maybe one day they will be project leaders, too.