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Quelles sont les molécules en rotation avant la naissance d’une étoile ? Quels gaz entrent dans sa composition ? Pour répondre à ces questions, Romane Le Gal, astronome, se sert des observations de NOEMA. Situées à 2500 mètres d’altitude dans les Alpes, les 12 antennes constituent le plus grand radiotélescope de l’hémisphère nord. En combinant leurs données, elles deviennent alors un télescope géant d’un diamètre de 1,7 kilomètres.
Les aurores polaires vous font rêver ? Que diriez-vous d'observer des aurores polaires sur Mars ? Grâce aux données acquises par la sonde Mars Express et au simulateur d'aurores polaires qu'il a inventé, Jean Lilensten, astronome (chercheur CNRS à l’OSUG) a prouvé que c'était possible. En collaboration avec des astrophotographes amateurs répartis à travers le globe, Jean cherche à observer ces aurores qu'il a prédit bleues et violettes. Mais en sciences, on trouve parfois autre chose que ce que l'on cherche....
François Forget chercheur CNRS à l'Institut Pierre Simon Laplace, nous parle de la conquête martienne. Que recherchons-nous sur Mars ? Qu'avons-nous découvert ? Et quels sont les mystères à encore élucider sur cette planète ?
François Forget chercheur CNRS à l'Institut Pierre Simon Laplace, nous parle de la mission Exomars. Que fera donc ce programme spatial ?
Le nouveau véhicule mobile de la NASA 'Perseverance' se posera le 18 février 2021 sur Mars dans le cratère Jazero. Il y a 3,5 milliards d'années, cet ancien lac était rempli d'eau. Ce site pourrait avoir préservé des traces fossiles d'une forme de vie.
La mission principale de 'Perseverance' est de collecter des échantillons qui seront rapportés sur Terre en 2031 pour être soumis à des analyses plus précises. Pour se faire, le rover emporte sept instruments dont un système de prélèvement et de conditionnement d'échantillons et le petit drone « hélicoptère », Ingenuity.
La France est co-responsable de l'instrument SuperCam, une version très améliorée de l'instrument ChemCam qui opère à bord du rover Curiosity sur Mars depuis août 2012.
SuperCam est un peu le « couteau suisse » des scientifiques de la mission. Il utilise cinq techniques d'analyses différentes : une mesure de composition atomique, deux mesures moléculaires, un imageur pour photographier les cibles qui sont analysées et enfin le tout premier microphone scientifique à atteindre la surface de Mars. Ainsi équipé, SuperCam étudiera à distance la chimie et la minéralogie des roches de Mars et la composition de son atmosphère.
Le premier volet de cette série sur les recherches marquantes de l'année 2020 est consacré aux trous noirs. Nelson Christensen, astrophysicien, nous parle de la découverte du laboratoire ARTEMIS où il travaille sur la détection d'ondes gravitationnelles et l'observation de la fusion de deux trous noirs stellaires en un trou noir intermédiaire. Et Françoise Combes, astrophysicienne et Médaille d'or du CNRS en 2020, explique pourquoi il est essentiel d'étudier les trous noirs de grandes tailles, notamment les trous noirs « supermassifs » pour comprendre leur relation avec les galaxies.
Retracer l'évolution d'une comète durant son voyage à travers le système solaire : c'est l'ambition de plusieurs scientifiques qui reproduisent en laboratoire les caractéristiques thermiques et lumineuses du cosmos. L'objectif : comprendre d'où viennent les éléments qui ont formé la Terre et traquer les premières traces de la vie.
Les chercheurs et ingénieurs du Laboratoire de physique nucléaire et de hautes énergies (LPNHE) à Paris ont travaillé sur le changeur de filtres conçu pour être installé au sein du Large Synoptic Survey Telescope (LSST), au Chili. Il a pour fonction de changer divers filtres optiques afin de capturer des images des galaxies sous différents spectres, permettant ainsi de déterminer leur distance.
L'objectif du LSST est de réaliser une cartographie complète de l'univers en 3 dimensions, afin de comprendre son évolution, sa composition et ses dynamiques. Cela devrait aider les chercheurs à en découvrir davantage sur la matière noire et l'énergie noire, qui composent à 95% le cosmos. En parallèle, le télescope devrait également être capable d'identifier des géocroiseurs. Ainsi, chaque nuit, 30 téraoctets d'information seront produits. Il faut ensuite les stocker, mais pas seulement. Il est primordial de pouvoir retrouver l'information qui intéresse dans la masse de données.
En 2000, les agences spatiales européennes et japonaises décident de développer conjointement la mission BepiColombo. Cette mission se base sur deux orbiteurs. MPO, de conception européenne étudiera la surface, l'intérieur et la faible atmosphère de Mercure. Tandis que l'orbiteur japonais MMO aura pour objectif principal l'étude du champ magnétique de la planète.
Ils voyageront de concert, propulsés par un troisième module MTM jusqu'à leur mise en orbite autour de Mercure.
Mais l'envoi d'une telle mission présente des difficultés techniques majeures. La proximité du soleil va soumettre la sonde et ses instruments à un niveau de radiation très élevé et à des températures oscillantes entre -180°C côté nuit et +450°C côté jour. Ces conditions extrêmes vont nécessiter le développement de nouveaux concepts instrumentaux, comme PHEBUS (spectromètre à ultra-violet) ou SIMBIO-SYS.
Après 18 ans de développement, la sonde a été lancée en direction de Mercure le 18 octobre 2018. Il faudra attendre 2025 pour que cette dernière atteigne sa destination.
En 2004, l'Agence spatiale européenne (ESA) lance la mission Rosetta. Son objectif principal est d'analyser la composition du noyau de la comète Tchourioumov-Guérassimenko afin de mieux comprendre l'origine de l'eau et de la vie sur Terre.
Après un voyage de dix ans à travers le système solaire, la sonde Rosetta réussit le double exploit de se mettre en orbite autour de la comète, puis de déposer l'atterrisseur nommé Philaé sur le noyau cométaire. S'en suivent deux ans d'observations et d'analyses de Tchourioumov-Guérassimenko, en orbite et in situ, jusqu'à la fin de la mission, où la sonde Rosetta est allée rejoindre Philéa en se posant à son tour à la surface de la comète.
Suite à l'échec de la mission russe « Mars 96 », l'Agence spatiale européenne (ESA), reprend le projet et crée la mission « Mars Express ». Les objectifs de l'envoi de cette nouvelle sonde sur Mars sont de cartographier la planète, analyser son sous-sol et étudier son atmosphère. Lancée le 2 juin 2003, par un lanceur russe depuis Baïkonour au Kazakhstan, la sonde « Mars Express » atteint la planète Mars en seulement 7 mois. Depuis, l'appareil enchaîne les rotations autour de Mars, au rythme d'une toutes les 7 heures. Initialement prévue pour durer 2 ans, la mission a été prolongée à plusieurs reprises devant l'ampleur des résultats scientifiques obtenus.
Jupiter est une planète géante gazeuse, capable de contenir en elle 1300 fois le volume de la Terre. En 2011, la sonde spatiale JUNO est envoyée en orbite autour de Jupiter afin de la photographier et de faire des mesures diverses, néanmoins à cause des conditions extrêmes de température et de pression de la planète, il nous est actuellement impossible d'étudier son intérieur, ni même de le distinguer. Les chercheurs de l' Institut de Recherche sur les Phénomènes Hors Équilibre (IRPHE) s'intéressent à la mécanique des fluides en rotation sur la planète afin de comprendre ce qu'il se passe dans et sous ces nuages. Les scientifiques ont alors recréé un environnement semblable à Jupiter dans leur laboratoire. L'appareil se compose d'une cuve cylindrique en plexiglas, capable de contenir 800 litres d'eau. Elle est surmontée d'une caméra qui va observer et capter l'ensemble des mouvements sur un plan laser. Les mouvements sont rendus visibles grâce aux pompes situées sous la cuve qui permettent de mettre en déplacement les nombreuses billes réfléchissantes présentes dans le fluide et illuminées par le laser, c'est la méthode PIV (Vélocimétrie par Images de Particules). Ces expérimentations ont plusieurs buts. Elles permettent de renseigner les chercheurs sur les ingrédients nécessaires à la formation des bandes de Jupiter ; de déterminer à quelle profondeur ces bandes descendent dans la planète ; de savoir si leur forme, leur position ainsi que leur sens restent constants au cours du temps.
Quelle sont nos chances de pouvoir découvrir un jour, sur une planète extragalactique, un écosystème semblable au nôtre ? Une planète sur laquelle le vivant aurait pris des formes aussi complexes et diverses que celles abritées sur Terre… ?
Notre écosystème est le résultat de la combinaison la plus remarquable d'événements extrêmement improbables…d'une vertigineuse suite de hasards et de catastrophes qui auraient dut détruire la vie mais qui finalement, se sont avérées bénéfiques. Un biologiste américain comparait les probabilités de l'apparition de la vie sur Terre avec celles de gagner au loto plusieurs fois dans sa vie !
Au fil de leurs observations de l'univers, les scientifiques ont, certes, découvert de nouveaux mondes, des planètes lointaines, exo-planètes rocheuses, liquides, gazeuses, glacées ou brûlantes... et ainsi confirmé que les étoiles qui brillent dans notre ciel sont entourées de planètes. Mais la grande surprise, c'est qu'aucune de ces planètes ne ressemble à la nôtre. En s'appuyant sur les travaux d'astronomes, de cosmologistes et de biologistes, ce film propose un voyage au coeur de notre système solaire et nous fait découvrir l'incroyable concours de circonstances qui a permis l'émergence de la vie terrestre.
Sciences de la Terre
La mission Tonga vous embarque à bord de l'Atalante, navire océanographique français, à la recherche des volcans sous-marins peu profonds pour comprendre et anticiper les conséquences des émanations de fluide sur la vie marine et le climat. L'expédition, dirigée par deux chercheures Sophie Bonnet (océanographe, IRD), Cécile Guieu (océanographe, CNRS), analyse et étudie les conséquences de l'apport d'éléments traces issus de sources hydrothermales peu profondes pour en déterminer l'impact potentiel sur la productivité marine et la pompe biologique à carbone.
L’ampleur et la rapidité du changement climatique auquel nous sommes confrontés aujourd’hui est inédit. Canicules, sécheresses, inondations … Nous en subissons déjà les effets au quotidien. Ses impacts s’accentueront, au moins, jusqu'en 2050 et toutes les régions d'Europe seront concernées. S’appuyant sur les résultats des dernières études disponibles, et notamment sur le 6ème rapport du GIEC, ce film d'animation réalisé par des scientifiques dans le cadre du projet européen EUCP* a pour objectif de présenter au grand public les évolutions du climat de l’Europe attendu en 2050. Les chercheurs expliquent de manière très vulgarisée les variations de températures et de précipitations ainsi que les événements climatiques extrêmes auxquels les européens devront faire face. Ce film donne des clés pour comprendre comment le climat va remodeler nos paysages et nos modes de vie au cours des décennies à venir. … et nous permettre de mieux anticiper la nécessaire adaptation des sociétés humaines face à ce changement climatique en partie inéluctable.
- Série "Dans les coulisses du climat"
Cette série de 10 épisodes nous plonge au cœur des analyses sur les causes et manifestations du changement climatique. Découvrez les observations et les expériences scientifiques qui alimentent les travaux du Groupe intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC)
Cet été, les rues de Paris se transforment en laboratoire de mesure du climat grâce au projet PANAME 2022. L'occasion pour les chercheurs de collecter des données météorologiques et de mieux comprendre un phénomène qui échappe aux outils de mesure classiques : l'îlot de chaleur urbain. Évolution de la qualité de l’air en zone urbaine et péri-urbaine, impact du changement climatique sur les villes, contributions des villes aux émissions de gaz à effet de serre, effets des milieux urbains sur les phénomènes météorologiques extrêmes, ou encore liens entre ville et santé de ses habitants … Ce sont tous ces aspects que vont scruter les dix projets scientifiques réunis au sein de l’initiative Paname 2022. Cet ensemble de campagnes, qui battent leur plein à l’été 2022 à Paris et alentours, rassemble des scientifiques et des laboratoires du CNRS, de Météo-France, de l’Université Paris-Est Créteil, de Sorbonne Université, de l’Institut polytechnique de Paris, de l’École Nationale des Ponts et Chaussées, d’INRAE, de LigAir et d’Airparif.
Les déchets plastiques rejetés dans les océans se dégradent en se fragmentant en morceaux toujours plus petits. Si la masse de microplastiques présente sous les mers est estimée à 5000 milliards de tonnes, la quantité de nanoplastiques reste elle encore inconnue. Des chercheurs ont donc effectué des prélèvements en Méditerranée pour l'évaluer. Par un procédé d'ultrafiltration, ils concentrent l'eau de mer puis utilisent la caractérisation par diffusion dynamique de la lumière pour repérer les nanoparticules dans le liquide. Ils distinguent ensuite les nanoparticules naturelles des nanoplastiques par spectrométrie de masse. Ces nanoplastiques représentent un danger de pollution considérable car ils peuvent intervenir tôt dans la chaîne alimentaire
Environ 27% des côtes françaises métropolitaines sont en érosion. La vulnérabilité de ces zones, qui s'accroît au fil du temps, est devenue particulièrement importante ces dernières années. Avec une partie croissante de la population française et mondiale, qui vit sur le littoral ou à moins de 25 km, de nouvelles problématiques se posent. Pas simplement des problèmes d'érosion, de recul des côtes, mais aussi des questions sociétales majeures.
La France compte trois types d'environnements littoraux : les estuaires, les falaises et les plages de sable. La morphologie de ces environnements étant extrêmement différente, les processus qui sont à l'origine de leur évolution et de leur érosion, sont également divers. Dans les années 70, des protections en dur ont été installées pour fixer le trait de côte, mais ces installations n'ont pas toujours été efficaces et ont parfois déplacé le problème ailleurs. Aujourd'hui, d'autres techniques plus souples sont envisagées et d'autres technologies sont testées. C'est ce qu'étudient des dizaines de chercheurs d'organismes différents, dont le CNRS, le BRGM, le CNES et le SHOM. A l'aide d'outils et d'approches complémentaires, ils tentent de caractériser et de comprendre les mécanismes qui régissent l'évolution de la limite territoriale qu'est le trait de côte, observée sur le long terme. Devant les risques et les enjeux actuels, les chercheurs échangent avec les élus et la population pour trouver la réponse la mieux adaptée à la complexité des phénomènes et à leurs particularités locales.
Chaque année, les activités humaines rejettent plus de dix milliards de tonnes de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, or ce gaz est en grande partie responsable du réchauffement de la planète. Une part importante de ce CO2 est naturellement capturée par les océans, la végétation et le sol.
Les scientifiques du CNRS étudient le phénomène des puits naturels de carbone afin de comprendre leur fonctionnement et de tenter d'augmenter leur capacité de stockage. Ces études permettent également de développer des solutions pour les protéger sur le long terme, car ils sont eux aussi affectés par le réchauffement climatique. D'autres travaux de recherche s'orientent vers la création de puits artificiels.
Et si, contrairement à ce que l'on pensait, l'eau avait toujours été présente sur Terre ? C'est la théorie de deux cosmochimistes du CNRS, Laurette Piani et Yves Marrocchi, dont l'article publié en août 2020 dans la revue Science a fait sensation. En étudiant les chondrites à enstatite, minéraux très proches des météorites qui ont composé la Terre, ils se sont aperçus que notre planète, dès sa naissance, aurait possédé tous les éléments nécessaires pour créer de l'eau. Une découverte qui pourrait avoir un impact important sur notre compréhension de l'apparition de la vie et la formation du système solaire.
Même sans pluie pendant l’été, les rivières coulent et les zones humides persistent. L’eau douce que l’on voit ne représente que 5% de l’eau douce liquide à la surface de la terre et le reste voyage sous nos pieds. Alors que tout le monde s’accorde à dire que cette ressource souterraine est précieuse et qu’elle doit être protégée, où en sommes-nous des connaissances sur cet environnement invisible ? Que sait-on de la vitesse des écoulements, des chemins empruntés, de la profondeur atteinte, des interactions entre l’eau, les roches et les bactéries en profondeur ou des interactions avec les réseaux de surface ? Essentielles pour évaluer la vulnérabilité de la ressource en eau souterraine, ces questions se heurtent à la difficulté d’observer ce milieu inaccessible. Pour faire face à ce défi, les chercheurs ont, au fil du temps, développé des outils toujours plus innovants afin d’imager le milieu souterrain pour mieux le comprendre. L’objectif de ce projet est, par le biais d’une vidéo, de rendre visible au grand public un milieu qui leur est invisible et pourtant essentiel. La vidéo proposée immergera le spectateur dans les eaux souterraines, à la fois par les moyens directs et les moyens indirects dont on dispose. L’enjeu est de montrer au spectateur que les informations directes obtenues au niveau des sources ou des forages ne sont qu’une visualisation locale qui ne permet pas de rendre compte de la très grande hétérogénéité et donc complexité du milieu souterrain. C’est pourquoi les chercheurs développent des méthodes indirectes et plus intégratives. Avec les yeux nouveaux que nous offrent les détecteurs géophysiques, le spectateur observera les signaux gravitationnels, sismiques ou électromagnétiques des eaux souterraines. Avec des sens nouveaux que nous offrent les analyseurs chimiques, le spectateur détectera sa température, sa composition et son âge. L’interprétation et la modélisation de l’ensemble de ces résultats offrent une représentation, à différentes échelles, de l’eau qui se trouve sous nos pieds. Bien que des zones d’ombre subsistent, notre vision de l’histoire de l’eau dans le monde souterrain s’éclaircit et nous réserve bien des surprises.
À cause du réchauffement climatique, le glacier d’Argentière, dans le massif du Mont-Blanc, perd environ un mètre d’épaisseur chaque année depuis trente ans. Pour comprendre la dynamique complexe de ce géant de 19 km2, plus de cent capteurs viennent d’être installés au-dessous du glacier et à sa surface. Dans ce reportage publié en partenariat avec Le Monde, partez en expédition avec les scientifiques qui vont faire du glacier d’Argentière, l’espace d’un mois, le glacier le plus instrumenté du monde.
Alors que la fonte des glaces s'intensifie et que les glaciers s'érodent année après année, menaçant d'accélérer la montée des eaux, des chercheurs du CNRS ont placé le glacier d'Argentière (Alpes) “sur écoute” grâce à une méthode originale, pour mieux comprendre et mesurer ses mouvements.
Au Botswana, le Delta de l’Okavango est un véritable havre de paix pour de nombreux animaux sauvages : éléphants, girafes ou encore hippopotames. C’est également une zone d’étude très riche pour les scientifiques. Des géologues français de Géosciences Rennes s’y rendent régulièrement pour étudier la tectonique, l’hydrologie ou encore la sédimentologie de ce lieu. Ils réalisent de nombreuses manipulations dans ce cadre exceptionnel.