Mise à jour 12 Novembre 2018
LES RENCONTRES DU CIEL ET DE L’ESPACE
RCE 2018
Organisée par l’AFA
À la Cité des Sciences et de l’Industrie
Paris
Les 1 ; 2 et 3 Novembre 2018
Photos : JPM pour l'ambiance
(les photos avec plus de résolution peuvent
m'être demandées
directement)
Les photos des slides sont de
la présentation de l'auteur. Voir
les crédits des autres photos.
J’ai assisté à quelques
conférences cette année mais comme toujours c’était dur de choisir.
J’ai pris quelques notes et je
rapporte certaines conférences ci-après.
J’ai donné aussi deux
conférences dont je donne un court résumé et je mets mes présentations à la
disposition au téléchargement (sur
ligne ftp, me
demander le mot de passe si vous ne vous en souvenez pas)
Plan de cette
page avec accès rapide :
· Ambiance
générale à l'aide de quelques photos.
· Les
conférences de JPM en atelier.
Cette onzième édition des RCE a
encore été un succès, et ceci garce à tous nos amis de l’AFA et notamment Éric
Piednoël et son équipe, bravo à eux.
Les premiers chiffres indiquent
plus de 7000 visiteurs par jour.
Toutes les semaines l’AFA va
publier l'enregistrement de l'une des 34 conférences, et au fur et à mesure les
pdf des forums techniques afin de prolonger les Rencontres et en élargir encore
l'audience.
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Vue d’une partie du
rez de chaussée |
Les météorites ont
toujours beaucoup de succès |
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Nos amis de la SAF étaient là aussi |
Avec les fidèles au poste ! |
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Brigitte Alix avec
ses astrolabes |
Thierry Midavaine
de la SAF durant son exposé sur l’observation d’une éclipse en IR. |
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Jean Mouette de
l’IAP nous présentait des documents 3D sur les aurores. Époustouflant ! |
Il a fallu choisir parmi toues
ces excellentes conférences, alors, voilà !
·
Que voit-on réellement du big
bang par Jean Loup Puget
·
Mars/Rosetta/Hayabusa : la
traque de l’émergence de la vie s’accélère par JP Bibring
·
Les défis technologiques
de BepiColombo en route vers Mercure par D. Morançais
·
Le JWST missions et
objectifs scientifiques par P. GUILLARD
·
Trous noirs et gravitation
quantique par A. Barrau
·
Mars la nouvelle vague par
François Forget
***
QUE VOIT-ON RÉELLEMENT DU BIG BANG PAR JEAN LOUP PUGET.
Sous-titré, d’Ératosthène à
Planck !
Jean Loup Puget a été Directeur
de l’IAS (Institut d’Astrophysique Spatiale) à Orsay.
Il est à l’origine du satellite
Planck dont il est le PI de HFI un des instruments de ce satellite.
Il s’est particulièrement
intéressé aux différentes longueurs d’onde dans le bruit de fond cosmologique.
Il se définit lui-même comme un
archéologue du cosmos !
Il procède à quelques rappels
historiques.
Il commence en parlant du
célèbre Ératosthène qui calcula le premier la circonférence terrestre en se
basant sur un fait qu’il avait remarqué, au solstice d’été la lumière solaire
éclaire le fond d’un puits à Assouan et par contre provoque une certaine ombre
d’un gnomon à Alexandrie. Un simple problème de triangles semblables à résoudre
et s’il connait l’angle de l’ombre et la distance entre les deux villes, il en
déduit la circonférence terrestre (voir ma présentation sur les aventuriers de
l’astronomie).
Évidemment à l’époque la
difficulté c’était la distance à mesurer. Mais il y avait des astuces : des
marcheurs qui avaient une corde entre les pieds afin qu’ils fassent des pas de
longueurs égales !
Mais ce qu’Ératosthène et ses
collègues ne se doutaient pas, c’est que l’Univers est beaucoup plus grand que
ce que l’on voit.
On découvre aussi l’élément
Hélium au XXème siècle, mais d’où vient-il ? Il ne peut pas avoir été fabriqué
en grande quantité dans les étoiles, la réaction de fusion est trop lente, or
notre Univers en comporte 25% (en masse) d’He.
C’est Gamov qui a la solution.
Il propose en 1949, que l’He
provient des premiers instants de l’Univers, quand celui-ci était énormément
chaud (milliard de K) et dense, bref dans sa phase de nucléosynthèse primordiale
(voir aussi ma présentation à ces RCE sur le Big Bang).
Il pense avec justesse, qu’il
doit rester une trace du feu originel, dont la température a baissé et il
l’estime à quelques K.
C’est la découverte du bruit de
fond cosmologique (CMB). Ce rayonnement doit se trouver dans le domaine des
microondes maintenant.
À l’époque il n’avait pas les
outils pour le découvrir.
Cela va venir quelques années
plus tard avec Penzias et Wilson, par hasard, puis confirmé par des satellites
comme COBE, WMAP et maintenant Planck.
L’univers est bien à la
température de 2,7K très uniforme !! Pourquoi ? Ça c’est une question à laquelle
on répond dans la présentation sur le BB.
On découvre aussi qu’il n’y a
pas que le CMB mais aussi bien d’autres radiations dans le ciel, comme on le voit
sur cette illustration.
CRB : Cosmic Radio Background
CMB : Cosmic Microwave
Background
CIB : Cosmic Infrared
Background
CUB : Cosmic Ulraviolet
Backgroud
CXB :
Cosmic Xray Background
CGB :
Cosmic Gamma Background
Il y a aussi la mise au jour
d’un autre phénomène lié au CMB : les
Oscillations Acoustiques Baryoniques (ou BAO en anglais), elles ont
pour origine des oscillations au tout début de l’Univers pendant la phase la
plus chaude. Ces BAO auraient laissé des empreintes dans la distribution des
galaxies. Ces BAO font un lien avec la géométrie de l’Univers.
Lorsqu'on analyse la
distribution d’un grand nombre de galaxies, on s’aperçoit que leur distance
moyenne n’est pas faite au hasard, c’est l’influence de ces BAO.
Ensuite, suit une précise
description du satellite Planck et en particulier du détecteur HFI dont nous
avons beaucoup parlé dans ces colonnes.
Planck grâce à HFI voit le ciel
à travers 9 filtres allant de 100GHz (approx 3mm) à 857GHz. Ce sont les
résultats bruts des bolomètres pour chaque fréquence.
Tout ce qui est rouge
(principalement des poussières interstellaires) n’est pas le rayonnement
d’arrière-plan (le CMB).
Un traitement ad hoc permet, en
éliminant les perturbations et les signaux parasites d’aboutir à la carte
complète du CMB que l’on peut voir en HR ici.
Elle comporte 50 millions de
pixels et est bien plus précise que WMAP.
Le télescope spatial est en L2,
la plupart de ses instruments à 35K, sauf HFI qui est refroidi à 0,1K
(incroyable : 100mK au-dessus du zéro absolu) grâce à trois étages de
refroidissement.
La mission Planck a aussi
permis de définir plus précisément les paramètres de l’Univers .
Tout ceci semblant parfaitement
conforter le modèle
cosmologique actuel avec le paradigme de l’inflation.
POUR ALLER PLUS
LOIN SUR CE SUJET :
PLANCK HFI - Un regard vers l'origine de
l'Univers
Les tout derniers résultats de Planck
: CR de la conf SAF de F. Bouchet le 11 Février 2015
Planck et l’Univers : CR de
la conférence VEGA d’Hervé Dole à Plaisir le 30 nov 2013
Rythme
et oscillations dans l’univers : du Big Bang aux galaxies avec le satellite
Planck par H Dole
Conférence - JL. PUGET -
La mission spatiale Planck -
Académie des sciences 2013 vidéo
***
MARS/ROSETTA/HAYABUSA : LA
TRAQUE DE L’ÉMERGENCE DE LA VIE S’ACCÉLÈRE PAR JP BIBRING.
Jean Pierre Bibring est bien
connu de nos lecteurs, il est astrophysicien à l’IAS (Institut d’Astrophysique
Spatiale) d’Orsay, il a travaillé sur les missions Cassini-Huygens, MRO et est
responsable de l’instrument Omega sur Mars Express.
Il est le scientifique en
charge de la science à bord de l’atterrisseur européen Philae sur la comète 67P
Churyumov/Gerasimenko.
La Terre serait-elle une
planète banale ?
La vie est un produit générique
de complexité croissante.
Elle serait présente à grande
échelle dans l’Univers.
L’eau est essentielle à la
vie : zone d’habitabilité.
Grande diversité : comme par exemple
les 4 satellites galiléens tous différents les uns des autres.
Une séquence de processus,
synthétisant une variété d’ingrédients, mènerait à des formations génériques
très diversifiées sur le chemin de l’évolution.
À partir d’une origine commune
on parvient à une grande diversité des mondes.
À partir de l’universalité des
lois on assiste à une généricité (structures, lois) des processus.
Par la diversité des formes
prises, il apparaît une spécificité contingente de l’évolution.
On découvre de plus en plus de
systèmes stellaires, mais ils sont tous différents et différents aussi de notre
Système Solaire.
La plupart des planètes de type
Jupiter observées dans d'autres systèmes solaires (les fameux Jupiters chauds)
sont bien plus proches de leur Soleil que notre Jupiter.
D’où une explication sur
la formation des
planètes.
On part de l’effondrement d’un
nuage.
1ère
phase : les collisions
Elles provoquent l’accrétion
des cométésimaux et des planétésimaux.
La forme dominante solide est
la glace dès que celle-ci est stable.
Les planètes géantes se forment
à l’extérieur de la «ligne des glaces» car pour accréter du gaz il faut avoir un
gros noyau et pour avoir un gros noyau il faut qu’il se forme vite, là où la
glace est stable donc loin de l’endroit où se forme la protoétoile.
2ème
phase : la migration planétaire
Cette histoire de migration est
apparue avec la découverte des premières exoplanètes.
En 1995 Michel Mayor et Didier
Queloz découvrent la première exoplanète. Celle-ci tourne autour de son étoile
(51 Peg) en 4,23 jours terrestres ; sa masse est considérable 0,46 fois la masse
de Jupiter (la plus grosse de notre système solaire).
Après coup on comprend
facilement que pour bousculer son étoile il fallait une grosse planète proche.
Mais comment une planète aussi
massive peut-elle se trouver si proche de son étoile ?
Cela ne ressemble en rien à
notre système solaire
Les
planètes géantes proches de leur étoile ont migré vers leur étoile.
On sait que les planètes
géantes se forment loin de leur étoile et pourtant on en trouve à proximité.
On a récemment mis en évidence
un phénomène de migration.
Cette migration a lieu
lorsqu’une planète interagit avec le disque de gaz autour d’une étoile.
Quels sont les effets sur le
matériau du disque et les propriétés des futures planètes internes ?
Jupiter et Saturne se sont
formées en quelques millions d’années à partir d’un disque proto planétaire
composé de gaz, de glace et de poussières principalement, elles se sont formées
en fait loin du Soleil, là où il y avait suffisamment de matière (glace d’eau) à
accréter.
Les géantes gazeuses Jupiter
d’abord, puis plus tard Saturne, en absorbant le gaz (sa masse augmente et sa
distance au Soleil diminue) et la glace, perd de son moment cinétique et se met
à spiraler vers l’intérieur.
Elle migre vers l’intérieur
vers une orbite approximativement où se trouve Mars actuellement.
En se déplaçant, Jupiter
bouscule tout sur son passage et dégage l’espace (zone représentée en blanc).
Saturne
subit le même genre de phénomène plus tard et se précipite aussi vers la partie
centrale du système solaire.
Ces deux planètes compriment
alors la matière proto planétaire près du Soleil menant à un anneau (ne
dépassant pas 1UA), dont la matière va servir à faire grossir les planètes
telluriques, sauf Mars,
situé sur son bord externe (cela explique la petite taille de Mars).
Là se produit, à un moment une
résonance (3/2) entre les orbites de Jupiter et de Saturne
Il n’y a aucun effet si cela se
fait très vite.
Si le disque est
essentiellement constitué de gaz, la planète va rentrer presque jusqu’au centre
du disque et il ne se passera rien.
Mais si la planète met du
temps, on commence à avoir dans le disque des planétésimaux de l’ordre du
kilomètre.
Au fur et à mesure que la
planète pénètre dans le disque, elle vide tout sur son passage.
L’accrétion ultérieure des
planètes comme la Terre devient impossible jusqu’à vider complétement la cavité.
Si cela va jusque-là, on n’est
plus là pour en parler.
La question est donc pourquoi
sommes-nous là quand même ?
Est-ce que le fait que l’on
soit là pour en parler est lié au fait que Jupiter et Saturne n’ont pas migré
puisqu’on les voit très loin. Et si c’est le cas pourquoi n’ont-elles pas migré
alors que les autres semblent migrer ?
La réponse est donnée par le «
scénario de Nice ».
La migration est un processus
très générique ; il a vraisemblablement également pris place dans le système
solaire primordial, imposant « ses conditions initiales » à l’évolution
ultérieures des mondes planétaires.
Cependant les formes
planétaires prises, dues aux propriétés spécifiques du disque protoplanétaire
(structure, composition…) ont conduit à un système solaire « unique ».
(Contingent : éventuel, qui
peut ou ne pas arriver)
3e
phase : L’accrétion planétaire
Les protoplanètes internes,
composées majoritairement de minéraux anhydres ont incorporé des grains riches
en glace du système externe.
Mais l’évolution du disque
interne (grains anhydres) n’aurait pas conduit à des objets suffisamment
hydratés comme nos planètes internes.
L’accrétion des planètes ne
s’est pas faite uniquement à partir de ce disque mais avec du matériau (comètes)
qui vient du système externe. Des grains de glace se sont mélangés avec les
grains anhydres du disque pour former les planètes telluriques.
Cette glace sera éventuellement
la source de l’eau remontée en surface pour participer aux océans.
Tout ceci s’est déroulé en
l’espace de quelques millions d’années.
4e
phase : Des impacts géants
700 ou 800 millions d’années
après se produira les impacts du
grand bombardement
tardif (LHB) qui façonnera presque définitivement le système solaire.
Il a joué un rôle fondamental
pour la Terre en créant, à cause d’un impact géant (10.000°C !), la Lune qui a
stabilisé l’obliquité de notre planète, de plus en faisant remonter le magma
(imbibé d’eau) et en se refroidissant, a permis la formation des océans et des
plaques tectoniques.
Plus tard les comètes auraient
pu apporter l’eau et les molécules organiques par exemple.
À la fin de la période des
impacts géants, qui se mesure en dizaines de millions d’années, on obtient une
cinquantaine d’embryons dans le système solaire et toutes les collisions vont se
faire avec ces objets-là.
La taille de ces objets est de
l’ordre de quelques milliers de kilomètres.
Pour l’essentiel ils ont
presque tous disparus lors de chocs frontaux.
La Terre a ainsi subi un choc
géant qui a joué un rôle majeur et a formé la Lune ;
La Lune a ensuite eu un rôle
critique sur l’évolution du climat de la Terre. C’est en effet la Lune qui
stabilise l’obliquité de la Terre et permet de maintenir un climat pérenne sur
des milliards d’années.
L’impact géant a effacé tout ce
qu’il y avait d’antérieur, l’instant zéro de la recristallisation c’est
maintenant celui-là.
Même quand est arrivé le «grand
bombardement tardif» (Late Heavy Bombardement LHB), il n’y a qu’une fraction des
océans qui a disparue. On est resté pour l’essentiel avec des océans stables.
En
résumé :
Les planètes géantes
nécessitent des noyaux massifs qui ont grossi rapidement afin d’accréter des
atmosphères massives.
Cela impose que ces noyaux
soient majoritairement formés de glace d’eau, qui ne peut rester dans cet état
que loin de son étoile.
Les planètes géantes proches de
leur étoile (comme on le remarque parmi les exoplanètes) y ont migré.
Lors de cette migration, il y a
action sur le matériau du disque et donc sur les propriétés des futures planètes
internes.
Une question essentielle : la
vie a-t-elle émergée ailleurs que sur Terre ?
POUR ALLER PLUS
LOIN SUR CE SUJET :
Rosetta, Mars, des clés pour l’origine du vivant par Jean Pierre BIBRING,
séminaire Académie des Sciences.
Le modèle de Nice
chez Wikipedia.
Mission
Rosetta : objectifs et contextes scientifiques
par JP Bibring, superbe, tout est dit, à voir absolument !
La mission Rosetta/Philae :
CR de la conférence IAP de JP Bibring du 3 Mars 2015
Le système solaire dans le cadre
du programme Origine des planètes et de la vie
Bruno Bézard LESIA, Observatoire de Paris
Formation des systèmes stellaires et planétaires conditions d’apparition de la
vie
***
LES DÉFIS TECHNOLOGIQUES DE
BEPICOLOMBO EN ROUTE VERS MERCURE PAR D. MORANÇAIS.
Didier Morançais est
responsable satellites scientifiques chez Airbus Defence and Space.
Il avait précédemment travaillé
à l’ESA en Hollande.
On a déjà beaucoup écrit sur
la mission BepiColombo, je ne noterai que des nouveaux points ou
éclaircissements.
C’est le 20 Octobre 2018
dernier que ce satellite, ou plutôt cet ensemble de satellites a décollé pour
atteindre Mercure après un long voyage. Le lancement a permis de donner une
vitesse de départ supérieure à 11 km/s, afin que l’ensemble puisse procéder aux
différentes assistances gravitationnelles et devant être attiré finalement par
Mercure au bout de 7 ans vers Décembre 2025.
C’est donc une croisière
interplanétaire de 7 ans et de 8,5 milliards de km qui démarre, avec assistances
gravitationnelles de la Terre (1 fois) de Vénus (2 fois) et de Mercure (6 fois).
L’ensemble
est équipé notamment de propulsion électrique qui doit lui permettre de
freiner de façon
continue. En effet on ne peut pas aller vers le Soleil n’importe comment ; il
faut freiner en permanence !
On doit arriver à Mercure avec
une vitesse équivalente à la vitesse de Mercure sur son orbite, afin d’être
capturé automatiquement.
Le transfert de la Terre vers
Mercure nécessite de freiner de 7 km/s, ce qui sera produit en partie par les
assistances gravitationnelles mais aussi par la propulsion électrique dont la
participation au freinage sera de 5 km/s.
La séparation du module de
transfert (MTM) s’effectuant en Octobre 2025 après 18 orbites autour de la
planète.
La capture par gravité devrait
se faire le 5 Décembre 2025.
Ensuite séparation de
l’orbiteur MMO.
Libération du baffle de
protection et libération du MPO qui va descendre sur une orbite plus basse.
Voici
les orbites
des MMO et MPO.
Le MPO (ESA) sera en orbite
polaire 480 x 1500 km et le MMO (JAXA) en polaire mais très elliptique approx :
590 x 11640 km et en mode toupie : rotation constante.
L’environnement thermique
autour de Mercure.
Mercure orbite le Soleil entre
0,31 UA et 0,47 UA.
L’intensité solaire varie d’un
facteur 2 entre ces deux positions (6300 W/m2 vs 14500 W/m2).
D’où les mouvements complexes
du MPO au cours de l’année mercurienne représentés sur le diagramme ci-contre.
Mercure est la planète la plus
proche du Soleil. L’intensité solaire est plus de 10 fois plus grande que celle
au niveau de la Terre.
La température de la face
illuminée est de 450°C ce qui provoque un rayonnement IR supplémentaire au
niveau de l’orbite de MPO, nécessitant une protection adaptée.
Configuration de transfert vers Mercure :
Puissance consommée totale 13
kW :
·
Propulsion
électrique solaire (SEPS) : 10 kW
·
Le MPO : 0,7 kW
·
Le MMO : 0,3 kW
La génération de puissance est
uniquement fournie par les panneaux solaires orientables du Module de Transfert
(MTM). Ceux-ci sont inclinés par rapport au Soleil afin de préserver leur durée
de vie.
Ce sont deux panneaux solaires
haute température fournis par Airbus (2 fois 5 panneaux élémentaires comportant
en tout 11.000 cellules). Le pic de puissance : 13 kW.
Les cellules sont
opérationnelles de -170°C à +215°C. les matériaux eux-mêmes pouvant tenir
jusqu’à 560°C.
Ces cellules résistantes aux UV
sont fabriquées par Azur Space.
Les sondes sont en sandwich de
fibre de carbone et d’aluminium.
Quelques mots sur la propulsion
électrique (SEPS) du MTM, elle comporte :
·
4 moteurs T6 de
QinetiQ
·
De 75 mN à 145
mN chacun (c’est très très peu : la pression d’une feuille de papier sur la
main !)
·
Vont être
utilisés pendant 739 jours.
·
580 kg de Xénon
comme carburant à leur disposition.
En
orbite autour de Mercure :
·
Les orbiteurs
MPO et MMO ont leur propre système de puissance.
·
MMO (JAXA) est
en rotation constante (spinné) avec des panneaux solaires fixes.
·
MPO (ESA) est
orienté nadir avec un refroidisseur vers l’espace froid, ses panneaux solaires
sont orientables. En cas de panne, une protection d’urgence se déclenche en
moins de 3 secondes pour protéger le satellite.
Les différents défis thermiques
sont résumés sur cette slide :
BepiColombo est arrivé en Avril
2018 à Kourou pour le lancement en Octobre.
Dernière nouvelle : le
déploiement de son antenne s’est bien passé le 25 Oct 2018, comme on le voit sur
cette animation.
Bonne route Bepi !
POUR ALLER PLUS
LOIN SUR CE SUJET :
Le site de BepiColombo
à l’ESA
The BepiColombo
Spacecraft
par Airbus GmbH
Voyage to Mercury
par la planetary society
BepiColombo Electric Propulsion
Thruster and High Power Electronics Coupling Test Performances
*** LE
JWST MISSIONS ET OBJECTIFS SCIENTIFIQUES PAR P. GUILLARD.
Pierre Guillard est de Sorbonne
Université, chercheur à l’IAP.
Il a travaillé sur l’instrument
MIRIS du James Webb Telescope.
Sur ce sujet aussi, j’ai déjà
beaucoup raconté.
On peut consulter avec intérêt
la présentation très (trop ??) complète faite à l’occasion de cette
conférence à Rouen en 2018.
Je ne répèterai pas tout ce qui
a déjà été dit.
Le JWST
ou le Webb est un télescope principalement dans l’IR. Pourquoi ?
En
visible (optique comme disent les anglo-saxons) on ne peut pas voir les objets
très lointains, car à cause de l’expansion de l’Univers, leur lumière se trouve
maintenant décalé vers le rouge (redshift) et l’IR.
Donc il faut aller dans l’IR
pour atteindre ces limites.
On voit ici la comparaison des
différentes gammes de mesure des trois principaux télescopes spatiaux. Avec le
JWST on gagne un facteur
100 par rapport aux précédents. (Surface collectrice plus grande)
Pour la
même image, pour Spitzer qui
était un télescope IR avait besoin d’une pose de 90.000 secondes alors que le
Webb obtient avec même une résolution meilleure avec 1.000 secondes !
Le JWST possède principalement
4 instruments :
·
La caméra dans
le proche infrarouge (NIRCam), fournie par la NASA par l’intermédiaire de
l’Université de l’Arizona
·
Le
spectrographe dans le proche infrarouge (NIRSpec), qui fonctionne dans des
longueurs d’onde similaires, fabriqué par Astrium GmbH et fourni par l’ESA et
dont les détecteurs et l’ensemble de micro-volets sont, eux, fournis par la
NASA.
·
L’instrument
dans l’infrarouge moyen (MIRI) – est fourni par un consortium d’organismes
européens (dont le CEA) financés sur des fonds publics et par la NASA, la
coordination étant assurée par l’ESA.
·
Le détecteur de
guidage de précision/caméra à filtre accordable (FGS/NIRISS), est fourni par les
Canadiens de l’ASC
Le refroidissement des
instruments est principalement passif.
Le bouclier en Kapton est
toujours situé face au Soleil de manière à ce que le télescope soit toujours « à
l’ombre »
Le côté face au Soleil est à
90°C alors que le côté opposé avec les miroirs et instruments est à -170°C.
Mais le Webb devrait aussi
s’intéresser aux exoplanètes et à leurs atmosphères.
On voit ici ce que pourrait
être le spectre détecté par NIRSpec d’une atmosphère planétaire.
Le NIRSpec utilise la
technologie innovante des
microvolets devant
masquer la lumière parasite d'objets non désirés situés au premier plan.
Mais l’IR permet aussi de voir
à travers l’opaque.
Donc à travers les gaz froids
des galaxies, les poussières et l’Hydrogène.
On voit ici les différents jeux
de filtres permettant d’atteindre les objets à identifier utilisés par le HST
pour la célèbre image du champ profond XDF.
Le Webb a aussi comme objectif
d’étudier la formation des galaxies.
Comment elles se sont formées,
quelle est leur structure, leur forme.
Sont-elles homogènes, non
homogènes ?
POUR ALLER PLUS
LOIN SUR CE SUJET :
Le site du JWST à la NASA,
très détaillé.
Le JWST chez eo-portal : https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/j/jwst
Studying the First Galaxies
with the Hubble and the Webb Space Telescopes
***
TROUS NOIRS ET GRAVITATION QUANTIQUE PAR A. BARRAU.
Salle comble pour Aurélien
Barrau que l’on ne présente plus :
Astrophysicien spécialiste des
trous noirs et de la cosmologie.
Il est professeur à
l’Université de Grenoble-Alpes et travaille au LPSC (Laboratoire de Physique
Subatomique et de Cosmologie) de Grenoble.
Sa conférence en entier sur
YouTube :
https://www.youtube.com/watch?v=bLqeW0Tp86A&t=40s
Quelques notes :
Les trous noirs poussent nos
théories dans leur retranchement.
Ils existent, car pour le
moment on n’a pas trouvé d’autres explications possibles.
Sont-ils dangereux ? Non, ce ne
sont pas les ogres que l’on croit ; ils sont nécessaires pour stabiliser les
galaxies.
Ce sont des
sphères parfaites,
leur surface c’est l’horizon des évènements.
Cet horizon est mathématique,
son passage est indolore.
À propos de la Relativité
Restreinte : seul l’espace-temps existe.
Les voyages dans le futur sont
possibles, voir les particules à très courte durée de vie.
À propos de la Relativité
Générale : chute des objets. La gravité est « démocratique », la même pour tout
le monde !
C’est une modification de
l’espace.
Les galaxies s’éloignent….sans
bouger !
Séjourner au voisinage d’un
trou noir vous propulse dans le futur.
Dans un TN on ne peut pas être
à l’arrêt.
Dans un TN temps et espace
s’échangent.
La taille intérieure d’un trou
noir de Schwarzschild (charge nulle et moment cinétique nul) ne fait que croitre
alors que sa taille extérieure ne varie pas.
Mais pour un trou noir de Kerr
(en rotation) ce n’est pas le cas.
Un TN de Kerr possède en plus
de l’horizon des évènements, une zone, appelée
l’ergosphère,
dans laquelle tout objet y tombant rentre en rotation dans le même sens que le
TN. Cette zone est
extérieure à l’horizon.
Dans cette région, le TN a
tendance à entrainer la matière et l’espace dans son mouvement, c’est
l’effet
Lense-Thirring.
Cet effet pourrait aboutir à la
notion de Multivers
et à de nouvelles théories.
À propos de Mécanique
Quantique, à petite échelle tout devient discontinue, aléatoire et imprévisible.
Le vide n’est jamais vide ! Les
fluctuations quantiques vont faire qu’il y a création de paires de particules
dont l’une peut disparaitre au voisinage d’un TN. D’où l’évaporation.
Le futur de ces théories : il y
a deux grandes théories actuelles qui essaient de mixer Relativité Générale et
MQ :
·
La théorie des
cordes qui répond à certaines questions
·
Et plus
prometteur la gravité quantique à boucles avec ses atomes d’espace.
POUR ALLER PLUS
LOIN SUR CE SUJET :
Trous Noirs et Grav Quant à boucles :
CR conf SAF avec Al. Perez du 11 Mai 2016
Habitons-nous un trou noir ? :
CR conf SAF (cosmologie) avec D Elbaz du 24 Sept 2016
Les trous noirs quantiques :
CR de la conf SAF (cosmologie) de P Vanhove du 13 Oct 2018
***
MARS LA NOUVELLE VAGUE PAR FRANÇOIS FORGET.
François Forget est aussi bien
connu de nos lecteurs, il est chargé de recherche du CNRS attaché à l'Institut
Pierre Simon Laplace travaillant en coopération avec diverses Universités
parisiennes.
Il est responsable du LMD :
laboratoire de
météorologie dynamique.
Il a travaillé dans le passé
aussi au CNES et au centre Ames de la NASA.
Il est spécialisé dans les
modèles climatiques planétaires.
Il a donné de nombreuses
conférences sur Mars, je ne vais pas tout répéter, voir les références plus bas
pour plus de détail.
François a travaillé sur
beaucoup de missions martiennes, dont beaucoup ont échoué, comme on voit sur le
panorama plus haut.
En moyenne une mission
martienne sur deux a échoué pour diverses raisons.
Comme il dit, l’exploration
spatiale est difficile. (Phrase de Kennedy aussi)
Mais beaucoup de
missions passées
ont été aussi de brillants succès comme :
Mariner 9
en 1971 qui nous a fait découvrir le vrai visage de Mars.
Les Viking
en 1976 premiers atterrisseurs avec expériences biologiques. En 1976.
Mars Global Surveyor en 1996
(fin en 2006)
Pathfinder
et son petit robot en 1996 qui a passionné le public
Les robots Spirit et
Opportunity en 2003, Oppy travaille toujours en 2018.
Phoenix premier robot dans la
banlieue du pôle N martien.
Les
missions en cours
et toujours opérationnelles :
Mars Express de l’ESA
Mars Odyssey
Mangalayan (Inde)
Mars reconnaissance Orbiter MRO
Opportunity
Curiosity le dernier robot de
la NASA.
Exomars de l’ESA/Roskosmos
(voir plus loin)
Insight en cours de transfert
vers Mars.
Les missions en cours et
futures doivent répondre aux questions suivantes :
·
Comment se
forment les planètes comme Mars ?
·
Que s’est-il
passé sur Mars, il y a 4 Ga ? La vie est-elle apparue ?
·
Pourquoi Mars
n’a pas connu le même destin que la Terre ?
·
Comment
fonctionne le climat martien aujourd’hui ?
·
La vie
subsiste-t-elle dans le sous-sol ?
La mission Exomars devrait
essayer de répondre à quelques-unes de ces questions.
La première phase a réussi avec
l’orbiteur TGO devant
C’est l’orbiteur TGO (Trace Gas
Orbiter) qui est la partie la plus intéressante de la mission, en effet, elle
doit notamment détecter la présence ou non de méthane.
On sait en effet que l’on a
découvert récemment (notamment Curiosity) des traces épisodiques de ce gaz, lié
principalement à la vie biologique, mais des signes permanents n’ont pas encore
été mis au jour. Ce sera un des buts de TGO.
Il y a plusieurs causes
possibles à la présence de Méthane, qui sont représentées sur
ce graphique .
Depuis sa mise en orbite autour
de Mars, TGO n’a fait que freiner par aérofreinage, il est maintenant (depuis
Avril 2018) pleinement opérationnel pour ses recherches.
Une remarque sur l’échec de
l’atterrisseur Schiaparelli (qui s’est crashé !), mais on a pu recueillir toutes
les données pendant la descente, tout n’a pas été perdu.
Le problème s’est produit au
moment de l’ouverture du parachute, on a saturé le gyroscope et certains
instruments qui croyaient être déjà à Terre, on a donc coupé le moteur et
…boum !
Pour l’ESA ce n’est qu’un
« petit » bug.
Une nouvelle mission avec de
nouveaux acteurs : la
mission
Hope (traduction de l’arabe) des Émirats Arabes Unis.
F Forget nous fait remarquer
qu’aux EAU la plupart des scientifiques sont …des femmes.
L’orbite de cette sonde est
intéressante : elle est équatoriale.
Autres missions en cours ou
prévues :
INSIGHT : atterrissage le 26
Nov 2018 à suivre en direct à la Cité des Sciences.
Sonde intéressante semblable
physiquement à Phoenix, mais avec le premier véritable sismographe pour étudier
le cœur de la planète.
On en reparler dans quelques
jours.
Mars 2020
nouvelle mission NASA.
Bâti autour d’un reste de
Curiosity auquel il ressemble.
Mais avec qq chose d’original :
un
petit
hélicoptère !
Dans l’atmosphère très ténue de
Mars, ses pales vont tourner très vite : 3000 t/min
Nombreux systèmes de rechange
de Curiosity utilisés., mais avec de nouvelles roues !
Lancement été 2020.
Atterrissage similaire
Curiosity (skycrane).
Il doit pouvoir collecter
quelques dizaines d’échantillons mis dans un conteneur et qui seront ramenés sur
Terre lors d’une mission suivante.
Et au-delà de 2020 …. Voir
slide ci-après :
POUR ALLER PLUS
LOIN SUR CE SUJET :
François Forget sur Mars :
CR de sa conférence à la SAF le 18 Nov 2009
Mars, histoire d'un autre
monde :
CR de la conférence de F Forget aux RCE 2006 le 11 Nov 2006
Les Émirats en route vers la planète Mars
article du Monde.
Mars 2020 : la construction du rover de la Nasa a débuté
The $2.4-billion plan to steal a rock from Mars,
article de Nature
LES
CONFÉRENCES DE JPM EN ATELIER.
·
Le Big Bang pour les
(presque) nuls par JPM
·
L’histoire du
calendrier par JPM
Je n’ai pas eu le temps et
l’occasion d’assister à d’autres conférences dans les forums techniques, je ne
résume que les deux que j’ai données.
*** LE
BIG BANG POUR LES (PRESQUE) NULS PAR JP MARTIN.
Une salle comble
pour un sujet pas facile !
Physicien membre de la Société Astronomique de
France et de VEGA
Je suis aussi responsable du site de news
astro :
www.planetastronomy.com
En fait je vais raconter
l’histoire du Big Bang.
C’est un sujet long que j’ai
essayé de réduire le plus possible, mais je mets la version complète en
ligne au téléchargement
sur mon site internet.
Ceux qui n’ont pas le mot de
passe doivent me le
demander par mail.
La présentation se trouve dans
le dossier CONFÉRENCES JPM et s’appelle :
BB UNIVERS.zip
Voici juste un très court
résumé. CR plus détaillé dans la référence citée plus bas (ESEO)
FERMION = MATIÈRE BOSON =
RAYONNEMENT
Les quarks sont des particules
(fermions) très sociables : elles ne vivent qu’en groupe.
Les quarks constituent le tissu
de la matière : les protons et les neutrons
Il y a approx 14 Milliards
d’années (Ga) se produisit un événement considérable
L’espace et le temps
n’existaient pas et de rien (à priori) se produit une explosion de matière et
d’énergie. On l’appellera le Big Bang.
Dès
qu’il s’est formé l’Univers vieillit : il entre en expansion et donc se
refroidit
La densité d’énergie est si
grande au début que la matière qui essaye de se créer est détruite aussitôt par
le rayonnement Il n’y a pas de lumière tellement la densité de particules est
importante !!! L’Univers est opaque. Il le reste pendant 380.000 ans époque
(CMB) où la température a baissé et où l’Univers devient enfin transparent.
Les 4 forces fondamentales de
l’Univers :
L’histoire de
l’Univers résumé sur ce graphique.
Les différentes
étapes de la formation de notre Univers.
C’est ce que
l’on pense aujourd’hui, mais, qui comme tout en science peut être remis en cause
demain !
POUR ALLER PLUS
LOIN SUR LE SUJET :
L’Histoire du Big Bang : CR de la conf à l’ESEO d’Angers de JPM le 22 Mars
2017
Le BB naissance évolution Univers :
CR conf VEGA d’O. Laurent du 19 Mai 2018
Finding the Big Bang : CR
conf. de Jim Peebles à l'IAP le 30 Juin 2009
Le modèle
standard... et ses problèmes
par Serge Boisse
*** LE
CALENDRIER ET SON HISTOIRE.
Public toujours
aussi nombreux et intéressé.
Jean Pierre Martin
Physicien membre de la Société
Astronomique de France et de VEGA
Je suis aussi responsable du
site de news astro :
www.planetastronomy.com
J’ai mis en
ligne au téléchargement
ma présentation sur mon site internet.
Ceux qui n’ont pas le mot de
passe doivent me le
demander par mail.
La présentation se trouve dans
le dossier CONFÉRENCES JPM et s’appelle :
NEW-CALENDRIER-2018.pptx.
Sous-titré :
Le temps qui passe ou comment
en est-on arrivé au calendrier
La
Terre tourne sur elle-même autour de la ligne NS de l'Ouest vers l'Est en
23H56mn04sec introduisant ainsi un mouvement APPARENT du ciel de l'Est vers
l'Ouest pendant le même temps, c'est le MOUVEMENT DIURNE.
La
Terre tourne aussi annuellement autour du Soleil dans le sens direct (CCW) et
donc là aussi il existe un mouvement APPARENT du Soleil dans le ciel dans le
sens contraire des aiguilles d'une montre (CCW) ou d'Ouest en Est.
L'axe
de rotation est incliné sur l'écliptique (23°27') ce qui donne naissance au
phénomène des saisons, au cours d'une année, la même région ne va pas recevoir
la même quantité de rayonnement solaire.
C'est
ce phénomène des saisons et de leurs retours qui a motivé nos ancêtres à établir
un calendrier.
Notre
planète est inclinée sur son axe de rotation
Quand
elle tourne autour du Soleil, le Nord et le Sud ne reçoivent pas toujours la
même quantité de Soleil
La
Terre étant inclinée sur son orbite autour du Soleil possède quelques points
caractéristiques
Solstice
: été et hiver, les plus longues et plus courtes journées (latin SOLSTITIUM :
arrêt du Soleil)
Équinoxes
: printemps et automne même durée du jour et de la nuit.
Mais
l'orbite de la Terre n'est pas tout à fait circulaire, c'est une ellipse et
d'après les lois de Kepler, plus on est près plus on va vite (aires égales en
temps égaux), elle passe au périhélie en Janvier, et donc elle va plus vite en
hiver et plus lentement en été. Ceci va donc mener au fait que les durées des 4
saisons ne sont pas identiques. L'été sera plus long que l'hiver.
Les
saisons ont rythmé la vie de nos ancêtres, aussi ont-ils voulu établir une règle
permettant de déterminer leurs retours (crue du Nil par exemple)
Le
jour c'était une trop petite unité
Suivant
des activités, l'Homme a utilisé le Soleil ou le cycle lunaire pour mettre au
point une méthode d'évaluation du temps.
Les différents temps :
Sidéral
: par rapport au fond des étoiles
365,2565 jours
Mais
la Terre se déplace sur son orbite Il faut attendre un peu avant de retrouver
midi juste : temps
solaire
365,2422 jours
Année
calendaire : 365 ou 366 jours.
Midi
c'est quand le Soleil est au plus haut dans le ciel !!!
LA
PROBLÉMATIQUE DES CALENDRIERS
Tient
aux faits suivants :
Il
n’y a pas un nombre entier de jours dans une année solaire : 365,24 jours
Il
y a plusieurs types d’années : sidérale et synodique (solaire)
Il
n’y a pas un nombre entier de lunaisons dans une année : 12 lunaisons = 354
jours
Il
n’y a pas un nombre entier de jours dans une lunaison (synodique) : entre deux
même phases de la Lune : 29 j 12h 44 mn
Tout
ceci a donné naissance à différents types de calendriers
Et nous nous intéresserons
principalement au nôtre.
Au temps des Romains, la
plupart des mois avaient un numéro, mais avec des exceptions.
Néanmoins Septembre (7) Octobre
(8) etc.. mais en fait ces mois sont les 9 et 10 de notre calendrier.
Oui, car avec les Romains
l’année commençait en Mars.
L’année possédait aussi 10 mois
de 30 ou 31 jours. On compensait pour retomber sur une année solaire avec des
mois supplémentaires (Janvier et Février).
Mais l’année était toujours
plus courte (355 jours)
Jules César prit la décision en
46 av JC, de réformer le calendrier qui va s’appeler calendrier julien
Un cycle de 4 ans est mis en
place, l’année devient égale à 365j et 6h grâce à l’année bissextile. Il se
choisit aussi un mois (Juillet). La nouvelle religion accepte ce nouveau
calendrier.
Mais l’année solaire réelle
étant de 365,24, au cours des siècles un décalage se produit. 10 jours en 1582.
Le pape Grégoire XIII supprime
ces 10 jours, c’est la naissance du calendrier actuel le calendrier grégorien.
Il modifie la règle des années
bissextiles afin de coller le plus possible à la réalité.
Ouf !
Plein d’autres détails dans la
présentation.
POUR ALLER PLUS
LOIN SUR CE SUJET :
Le calendrier, toute une histoire…
Les différents calendriers dans l 'histoire
La Machine d’Anticythère ;
CR de la conférence SAF de JJ Dupas le 11 Mars 2015.
Prochaine conférence mensuelle de la SAF à TeleComParistech :
Vendredi 14 Dec 2018
19H00
CONFÉRENCE d’Olivier WITASSE Planétologue ESA
SUR «
LA MISSION JUICE VERS LES LUNES GLACÉES DE JUPITER.
»
Réservation à partir du 10 Novembre 2018
Entrée
libre mais
réservation
obligatoire. (Vigipirate)
Bon ciel à tous
Jean Pierre
Martin Président
de la commission de cosmologie de la SAF
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