Rencontre avec Salma Barkaoui, ingénieure en Astrophysique
Salma est venue de Tunisie après avoir fait 2 ans de prépa MPSI (Mathématiques, Physique, Science de l’Ingénieur). Elle a passé ses concours d’entrée en écoles d’ingénieurs avec succès, puisqu’elle a été classée 17ème sur 3000 au concours Mines-Ponts, ce qui lui a permis de faire un double cursus entre Paris et la Tunisie via le programme ParisTech (ENIT/ENSTA) et ainsi d’obtenir un double diplôme d’ingénieur en mathématiques et physique dans le domaine de la modélisation. Pour se spécialiser, elle a suivi ensuite un Master 2 en modélisation et simulation. La modélisation, c’est la conception d’un modèle, ici cela consiste à créer des modèles physiques afin d’étudier des phénomènes dans le domaine spatial. Aujourd’hui, elle est en première année de thèse et travaille en coopération avec le CNES et le JPL (Jet Propulsion Laboratory) de la NASA, sur le projet “Insight”, à la découverte de la planète Mars, rien que ça !
Elle nous raconte un peu plus en détails son travail
« Je travaille avec une équipe de chercheur.se.s et d’ingénieur.e.s sur un projet qui vise à modéliser des ondes sismiques, un sismomètre, dans le but de l’envoyer sur Mars dans le cadre de la mission “Insight”. L’objectif de cette modélisation est de déterminer la structure interne de la planète Mars, on pourrait comparer cette technique à une échographie. Je travaille à Paris actuellement, mais nous étions en Californie pour le décollage de la sonde il y a quelques semaines (le 5 mai), l’atterrissage sur Mars quant à lui est prévu le 26 novembre. Par la suite quand la sonde se sera posé, notre travail sera de collecter les données prises par le sismomètre et de les analyser. L’émission d’ondes sismiques va nous permettre de nous donner des informations sur la densité, la température… de récolter de nombreuses informations, voilà le but de la modélisation ! »
Voici une photo récente de toute l’équipe travaillant sur la mission le robot Insight à Paris (Encadreur : Philippe Lognonné (IPGP) et Francis Rocard (CNES))
En effet Salma Barkaoui a la chance de participer au très grand projet “Insight” mené par les laboratoires européens de l’IPGP et du CNES en coopération avec la NASA, pour analyser les structures internes et aller au plus profond de la planète Mars. Cette mission sera la première de ce type depuis la découverte de la planète rouge, puisque toutes les missions précédentes n’avaient pour objectif que l’étude en surface. Or, pour comprendre sa formation, il faut aller chercher bien plus profondément ! C’est en vue de cette découverte qui pourrait s’avérer majeure que les chercheur.se.s du Cnes et de l’IPGP ont développé un sismomètre. Celui-ci va permettre de mesurer la température des couches internes, d’analyser les propriétés telluriques de la planète (autrement dit la nature rocheuse des différentes couches – manteau, noyau, croûte) et enfin l’analyse de la taille et la composition du noyau de la planète.
La sonde a bien décollé avec succès le 5 mai et est actuellement en plein voyage spatial ! Voici le lien du site internet pour suivre en direct le compte à rebours en attendant l’atterrissage sur Mars : https://mars.nasa.gov/insight/
Une expérience acquise…
Quelles expériences en particulier l’ont-elles marquée ? Quelles compétences a-t-elle acquises au cours de ses études et de ses stages à l’observatoire de Paris et au CNES ?
“J’ai travaillé sur un modèle de pointage télescopique utilisant des ondes gamma dans le but de détecter la position des étoiles supernova. Pour être plus claire, “supernova” signifie la fin de vie d’une étoile qui, en implosant, émet des ondes que l’on peut capter grâce à ce télescope de pointage, cela nous permet alors d’identifier la position de ces étoiles. J’ai pu créer un petit modèle de pointage qui a été intégré dans le télescope, j’ai par la suite écrit un article dessus, ce qui m’a permis d’être publié. Je garde un très bon souvenir et une grande fierté de ce stage.”
“Un autre stage que j’ai réalisé au CNES et qui portait aussi sur un télescope de pointage, mais cette fois-ci le but était non pas de déterminer la position d’étoiles, mais de satellites de télécommunications (les téléphones, la télévision… fonctionnent grâce à ces satellites). Le but de ces télescopes est de détecter quand un satellite rencontre un problème de manoeuvre, ou de collision et que l’on perd son contrôle. En effet, depuis la Terre on ne voit seulement que des points, il est donc nécessaire d’avoir ce genre d’outils. Ils permettent de repérer les satellites qui sont sortis de leur orbite et hors de tout contrôle, ils deviennent alors des “débris”. Dans ce cas il faut donc rapidement les identifier afin de prévenir les autres bases spatiales. Je me souviens d’une fois, où un incident s’est produit. Un satellite européen est sorti de son orbite après avoir explosé, tout le monde courait au CNES en étant paniqué. Mais grâce au modèle sur lequel nous travaillions, nous avons rapidement pu l’identifier et prévenir les autres. On utilise pour ce genre d’outils le machine learning, des termes un peu techniques mais au fond c’est simplement tenter d’anticiper des phénomènes physiques grâce à des outils mathématiques. J’ai développé un petit modèle qui a été intégré et qui est aujourd’hui toujours utilisé et présenté dans certains congrès, je suis restée en très bons termes avec toute l’équipe et je ne garde vraiment que des bons souvenirs de mes stages.”
Mais le travail de Salma ne s’arrête pas là, elle témoigne aussi de son autre casquette en tant que professeure. Salma donne des cours de machine learning et anime des travaux dirigés d’analyse et modélisation en biologie à des étudiant.e.s de licence au Centre de Recherches Interdisciplinaires. Son but en tant qu’enseignante est de transmettre évidemment sa passion pour les sciences dites “dures” et le goût de l’effort.
“À chaque fois je vois des élèves, n’arrivant pas à résoudre un problème, qui abandonnent ! J’essaie de leur donner envie de persévérer, de leur montrer que rien n’est trop dur ou impossible. On a trop souvent essayé de me décourager quand j’étais plus jeune et pourtant aujourd’hui je travaille dans le domaine que j’aime. Depuis toute petite je rêve de travailler dans ce domaine, ça me fascine depuis toujours, l’exploration, la découverte. Mon rêve, comme tout scientifique je pense, est de découvrir quelque chose qui permettra le progrès et l’avancé.”
Après cette discussion très enrichissante, quand on sait que c’est un domaine où, pour la majorité, les chercheur.se.s sont des hommes, une question se pose. Je voulais savoir si elle avait rencontré des problèmes de sexisme, des injustices.
« Non, je pense avoir été très chanceuse sur ce point car je n’ai jamais senti avoir été victime de discrimination de genre. Il est vrai que j’ai des collègues qui m’ont confié être moins rémunérées que des collègues hommes pour le même travail, mais pour ma part je n’ai jamais eu ce problème. Il est vrai que dans mon école d’ingénieur il y avait une minorité de femmes, mais aujourd’hui si je devais parler de l’équipe où je travaille il y a quasi autant de femmes que d’hommes.”
Tant mieux et il est aussi important de le dire, les mentalités semblent commencer à évoluer, et même si le travail n’est pas terminé, il est bel et bien lancé !
Vertige de la Nuit Blanche 2016
Vous faites quoi pour la Nuit Blanche du premier octobre ? L’Observatoire de l’Espace, le CNES ouvrent leurs portes de 19 heures à 2 heures du mat’ pour une exposition gratuite d’art contemporain, ça s’appelle Vertige et ça se passe vers les Halles du Châtelet, à Paris :
Centre National d’Etudes Spatiales
2, place Maurice Quentin – 75001 Paris
Dessin de l’installation « La Surenchère » (Vincent Odon & Cédric Hoareau) – Dessin et construction de la sonde IRIS (Loïc Pantaly)
À l’origine du projet, le laboratoire arts-sciences du CNES a défié les plasticien-ne-s lors d’un appel à créations pour valoriser un fond d’archives de l’histoire culturelle de l’Espace. Plein de croquis quinquagénaires, des plans d’engins spatiaux des années 70 à dépoussiérer.
Et à l’honneur
Les 4 artistes sélectionnés, Cédric Hoareau, Vincent Odon, Loïc Pantaly et Olivier Perriquet vous présenteront leurs œuvres : visions et interprétations fantasmagoriques, constructions et objets spatiaux en tout genre et en toute excentricité dans une atmosphère de sons et de vidéos pénétrant-e-s, de lumières exaltantes. Il faut s’y rendre !
Entrée du centre spatial de Toulouse, peut-être un plus jolie que celle de Paris 🙂
Image à la une : satellite CNES – Bourget 2011
Adieu Philae, ta mission aura été pleine de rebondissements
C’est un peu le Christophe Colomb de notre siècle, l’enveloppe organique, et donc le scorbut, en moins. Après avoir embarqué pour un long voyage à travers des horizons inconnus, il a finalement posé pied à terre sur un monde totalement inconnu : la comète 67p/Tchourioumov-Guérassimenko, ou « Tchouri » pour les profanes.
Le saut dans l’inconnu (ESA)
Nous parlons bien entendu de Philae, le petit robot européen explorateur. Un peu plus d’un an après son arrivée sur la comète, l’Agence spatiale européenne lui fait ses adieux. Selon les calculs des astronomes, Tchouri est maintenant bien trop loin du Soleil pour que Philae puisse recharger ses batteries. Il était resté silencieux depuis le 9 juillet dernier.
Son aventure est bien finie, non sans avoir fait parler d’elle.
Un atterrissage fort en émotion
1 mètre de circonférence, pour 0,8 de haut, Philae était un petit robot taillé pour l’aventure. Il aura fallu que son voyage de 10 ans depuis la Terre arrive à son terme pour qu’il connaisse enfin la gloire. Le 12 novembre 2014, le monde entier a retenu sa respiration lorsqu’il s’est détaché de la sonde spatiale Rosetta pour commencer sa mission.
« Wheeeeeeee ! » (ESA/Giphy)
Problème : on ne savait pas vraiment à quoi s’attendre lors de l’atterrissage, et les choses ne se sont pas passées comme prévu. Philae a rebondi ! Ses systèmes d’accroches n’ont pas fonctionné, et le robot est remonté à une centaine de mètres dans les airs, deux fois. Il s’est alors retrouvé dans une position très inconfortable. À la fois trop à l’ombre pour rester actif, et trop mal installé pour mener toutes ses mesures correctement.
« Contrôle, c’est bon j’y suis arri… Ah non, j’ai rien dit. » (ESA/Giphy)
Mais la mission de Philae est loin d’être un échec pour autant. « Nous avons découvert des objets dont nous ignorions à peu près tout« , a expliqué au Point Jean-Pierre Bibring, responsable scientifique du robot, « et sur lesquels à peu près tout ce que nous pensions s’est révélé faux ».
Exit la « boule de neige sale »
Contrairement à ce que l’on pensait depuis longtemps, les comètes ne sont pas de simples « boules de neige sales ». Cette idée laissait entendre qu’elles n’étaient composées que de glace et de roche, mais il en est tout autre. Les quelques relevés que Philae a fait automatiquement à son arrivée ont permis aux scientifiques de découvrir que Tchouri abritait des molécules organiques complexes, peut-être formées par l’influence des rayons cosmiques sur sa structure carbonée.
Aussi, les chercheurs croient maintenant que ces corps célestes pourraient avoir joué un rôle important dans l’émergence de la vie sur Terre. En s’écrasant sur notre planète, certaines d’entre elles auraient pu apporter les molécules complexes nécessaires aux premières cellules.
En plus, Philae a malgré tout réussi à aider les astronomes à étudier en détail la structure de la comète et son champ magnétique. Loin d’être bredouille, la communauté scientifique a récolté de nombreuses données sur Tchouri et sa dynamique.
Donc la prochaine fois que tout semble aller de travers, faites comme Philae : restez concentré sur votre mission, et faites avec les moyens du bord. Ce sera toujours mieux que rien !
Adieu petit aventurier de l’espace.
Atelier virtuel n°3 : à la découverte du système solaire !
Cette troisième séance est consacrée à une introduction à l’astronomie. Les enfants du groupe, âgés de huit à dix ans, ont tous déjà des connaissances de base sur le système solaire. Mais une petite piqûre de rappel ne fait pas de mal.
Pour préparer cette séance, j’ai eu l’aide de Sophie, une autre bénévole de l’association, qui a mis au point des « fiches planètes ». En effet, le but concret de cette séance était de construire un mobile du système solaire. Un enfant par planète, plus un enfant pour dessiner le Soleil. Ensuite, quelques petits astéroïdes en pâte à modeler pour s’amuser un peu, et noter la forme bizarroïde de ces « petits » corps célestes qui n’ont pas eu le temps d’acquérir suffisamment de matière pour devenir « ronds » au cours des quatre milliards d’années de l’histoire du système solaire. Pour finir, une petite quinzaine de minutes consacrées au visionnage des vidéos « Il était une fois la mission Rosetta » de l’Agence spatiale européenne (ou « ESA », pour « European space agency » en anglais), l’équivalent européen de la NASA. C’est l’occasion de valoriser l’intérêt des enfants pour l’actualité scientifique.
Programme prévisionnel
00:00 – 00:10 : petit rappel de la séance précédente. Vidéo de l’astronaute qui fait l’expérience sur la Lune pour rappeler les points essentiels sur la gravitation vus à la séance n°2, et faire le lien avec la séance d’aujourd’hui.
00:10 – 00:60 : fabrication du mobile. 30 minutes laissées aux enfants pour prendre connaissance de leur planète, s’étonner ou pas devant la longueur de la journée sur Mercure, ou le fait que Uranus met 84 ans à faire le tour du Soleil. Pendant ces trente premières minutes, les enfants doivent colorier deux disques en papier Canson recto-verso (découpés à partir de modèles en cartons). Un conseil : utiliser de la peinture, ça ira plus vite que les feutres pour colorier de grandes surfaces ! 🙂 Les trente minutes suivantes sont consacrées à l’assemblage du mobile, en utilisant de la ficelle, du scotch et des trombones. Pour les plus grands, on peut utiliser une règle de 3 pour convertir les distances données en UA (1 UA = 1 Unité astronomique = la distance Terre-Soleil) en cm pour que les planètes soient à des distances cohérentes du Soleil sur le mobile. Comme indiqué sur la feuille, on pourra prendre une échelle de distance pour les planètes telluriques et une échelle de distance pour les planètes gazeuses.
Soit on peut construire un mobile en utilisant des tiges en bois, soit on peut suspendre les planètes sur un fil qui traverse la classe, en mettant le Soleil à une extrémité. Dans tous les cas, on peut utiliser les astéroïdes en pâte à modeler pour symboliser les deux ceintures d’astéroïdes.
On pourra distribuer aux enfants le patron de la maquette de Rosetta et Philae après les avoir téléchargé sur le site de l’esa : Maquette de Rosetta, pourqu’ils le montent chez eux.
00:75 – 00:90 : Histoire des sciences, sur Johannes Kepler qui, le premier, trouva des équations décrivant le mouvement des planètes autour du Soleil (et qui a eu une vie relativement passionnante, sa mère était accusée de sorcellerie et il travaillait comme astrologue pour un empereur pour nourrir sa famille) et Nicole-Reine Lepaute, une astronome du siècle des lumières qui travailla à prédire avec une meilleure prévision que Halley le retour de la comète « de Halley », permettant ainsi de valider le modèle de Kepler pour le mouvement des astres autours du Soleil !
La question du jour
C’est une question posée par la petite Ava, qui devait peindre Mercure (et qui a fait un excellent travail en déposant une petite touche de blanc sur certains cratères : en effet, sur Mercure dont la surface est « brûlée », noircie par les très hautes températures auxquelles est soumise la petite planète, les cratères d’impact de météorites les plus jeunes soulèvent des matériaux plus profonds, qui n’ont pas encore été brûlés et qui sont, par conséquent, plus clairs que le reste du sol !) :
La question du jour : « Mais, à quoi elles servent, les autres planètes ? »
Cette question est fantastique, car elle montre que, pour une enfant de huit ans, les choses doivent forcément servir à quelque chose. Je n’ai pour ma part jamais entendu un adulte me poser cette question. Mais Ava a raison, les autres planètes servent à un tas de trucs, donc j’essaierai d’écrire un article sur cette question. Merci Ava !
Lien utile et documents
Vers la page de « ESA for Kids » consacrée au système solaire : ESA_for_kids
Fiche récapitulative pour toutes les planètes (réalisée par Sophie) : planetes
Les fiches individuelles et la feuille récapitulant le protocole (et les définitions clés !) : Fiche_Astronomie_Les_Planètes
Encore une fois, merci à Sophie pour sa participation active à la création de cet atelier !
Art et espace font leur Nuit Blanche au CNES
L’exposition INterDEPENDANCE présentera trois oeuvres réalisées par quatre artistes (le Paolo Codeluppi & Kristina Solomoukha, Bruno Petremann et Erwan Venn). Chacun à sa manière s’est approprié les archives d’un programme spatial qui fête cette année ses 50 ans : la fusée Diamant, grâce à laquelle la France a acquis son indépendance spatiale. A travers leurs installations, ils posent sur Diamant un regard décalé et souvent inspirant.
A découvrir au siège du CNES (Paris, Les Halles), le 3 octobre de 19h à 2h !
On se souvient des quelques tentatives de Barbie pour donner des rêves de conquête spatiale aux petites filles, ça donnait à peu près ça :
Un peu rose bonbon, non ?
L’Agence spatiale européenne a fait mieux, beaucoup mieux. Avec l’exposition « Space Girls Space Women » (ou « Les femmes de l’espace »), on découvre une vingtaine de profils de femmes astrophysiciennes, ingénieures, astronautes, étudiantes, qui travaillent à des postes représentatifs de la diversité des missions dans le domaine du spatial. Elles ont été prises en photo par onze femmes photographes de l’agence Sipa Presse. Le résultat donne une très belle exposition gratuite à découvrir au Musée des Arts et Métiers à Paris.
Plus d’infos sur le site : http://spacewomen.org/about/, où l’on découvre une application à télécharger, une carte du monde pour explorer les différentes histoires de l’exposition, et un teaser pour découvrir le projet. Les panneaux de l’exposition sont tous visibles sur le site, les profils des femmes photographiées sont également disponibles, enrichis d’une interview vidéo. De quoi créer un tas de vocations passionnantes !
La marraine de WAX-Science, Claudie Haigneré, ancienne astronaute européenne, était à l’inauguration de l’exposition.
Moi aussi, je veux mon selfie avec l’astronaute géante !!!
Sources photos : Agence Sipa Presse, site de l’exposition, compte facebook de l’agence spatiale européenne.
Le micro-onde de l’espace
Depuis toujours la vitesse est le principal frein à l’exploration spatiale de notre univers et de ses lointaines étoiles. Les moyens de propulsions classiques sont peut-être assez puissants pour des petites distances, mais s’avèrent bien trop gloutons en ressources pour de longs trajets, tandis que les moteurs économes permettant de voyager sur de longs trajets ne permettent pas d’atteindre des vitesses qui permettent des temps de voyage raisonnables. C’est pourquoi les agences spatiales cherchent tant bien que mal des alternatives nouvelles.
Et si la réponse se trouvait dans votre cuisine?
La NASA semble avoir réussi à obtenir une légère poussée à partir d’un container ne contenant aucun carburant traditionnel (gaz liquéfié, propulsion nucléaire). Si il leur est possible d’agrandir le prototype sur lequel l’expérience a été réalisée, cela permettrait d’avoir un système de propulsion très léger et très puissant qui raccourcirait le temps de trajet jusque Mars de quelques mois avec la technologie actuelle à seulement quelques semaines !!! Qui plus est ce moyen de propulsion mettrait Proxima du Centaure -l’étoile la plus proche de notre système solaire- a une raisonnable trentaine d’année de la Terre! Passer 30ans de sa vie dans un vaisseau, pour aller visiter un autre système stellaire que le notre, why not?
Mais quel est donc cette magie? C’est simple il suffit de tuner votre micro-onde et à vous les étoiles!!! Propulsion Cannae, tel est le nom de cette nouvelle technologie. Elle repose sur la différence de pression des radiations, dû au rebond de micro-ondes le long d’un tube déformé comme il le faut… Simple comme bonjour, non?
« Allumez le micro-onde !!! » -Captain Kirk-
En bref la différence de pression exerce une force de poussée là où le tube est le plus large, et qui dit poussée dit possibilité de mouvement! Je dit bien possibilité car le prototype n’a produit qu’une poussée de 50 micronewtons. Pour exemple un téléphone dans votre main exerce plus d’un Newton de poussée sur celle-ci, soit 20000 fois plus que le moteur. Je vous laisse donc imaginer déplacer un vaisseau spatial avec cette technologie dans son état actuel…
A mort Newton et autres bizarreries.
Malgré cela la NASA reste sceptique quant à ces résultats, car il semblerait que la propulsion Cannae se moque royalement de la conservation de la quantité de mouvement qui reste mine de rien la base de la physique Newtonnienne. D’après certains ceci s’expliquerait par l’intervention du vide quantique, mais ce ne sont que supputations.
Représentation d’un satellite muni de la propulsion cannae
Pourtant ce n’est pas la seul bizarrerie concernant la propulsion Cannae. Durant les expérimentations, la NASA avait créé deux modèles un normal et un autre qui était fait pour ne pas fonctionner. Et comme vous pouvez vous en douter, eh bien les deux fonctionnaient sans soucis! (Trop fort la NASA: même quant elle veut rater, elle réussit)
Conclusion, plein de belles perspectives et presque autant de choses étranges… L’exploration spatiale n’a pas fini de nous surprendre!
Une chose est sûre, ce n’est pas demain que vous visiterez la Lune à dos de micro-ondes.
