En mai 2024, une équipe de recherche internationale incluant des chercheurs du CNRS Terre & Univers a découvert une nouvelle planète : SPECULOOS-3b. D'une taille très similaire à la Terre, située à environ 55 années-lumière de la Terre, cet astre orbite autour d’une étoile beaucoup plus froide que notre Soleil. Mais elle en est si proche que sa température y est beaucoup plus élevée que sur Terre. Ce n’est que le deuxième système planétaire découvert autour d’une étoile « ultra-froide » depuis celle du système planétaire TRAPPIST-1 en 2017, qui a depuis joué un rôle majeur dans l’étude et la compréhension des exoplanètes rocheuses. Du fait de son orbite ultra-courte, la planète SPECULOOS-3b reçoit près de 16 fois plus de radiations de haute énergie par seconde que la Terre n'en reçoit du Soleil. Dans un tel environnement, la présence d’une atmosphère autour de cette planète est très peu probable. Mais en raison de ses propriétés très singulières, cette exoplanète représente l’une des meilleures opportunités d’étudier pour la première fois la surface de planètes rocheuses en dehors du système solaire. Et en fait une cible de choix pour le télescope spatial JWST. L’un de ses instruments infrarouge, MIRI, pourra fournir prochainement des spectres détaillés de SPECULOOS-3b, et potentiellement permettre d'accéder aux propriétés minéralogiques de la surface de la planète. Après la découverte des premières exoplanètes à la fin du XX siècle, et à l’aide de nouveaux instruments d’observation révolutionnaires, une nouvelle étape s’ouvre pour la recherche : la caractérisation des « planètes habitables ». De quoi parle-t-on ? Où et comment chercher ce Graal de l’Astronomie : la Vie dans l’Univers ?

L’invitée du Grand entretien Elsa Ducrot est Astronome-adjointe à l’Observatoire des Sciences de l’Univers Paris-Sud - CEA Paris-Saclay. Elle travaille sur les exoplanètes, des planètes qui tournent autour d’autres étoiles que le soleil. Et s’intéresse tout particulièrement à celles qui sont potentiellement rocheuses et situées dans la zone habitable de leur étoile. L’objectif est de chercher des planètes qui pourraient réunir les conditions d’habitabilité pour le développement de la vie, comprendre comment elle apparaît, et sous quelle forme. Membre de l’équipe qui a construit au CEA l’un des instruments du JWST, elle a pu utiliser ce télescope hors pair et en connaît les qualités exceptionnelles pour la recherche scientifique. En octobre dernier, la jeune astrophysicienne a reçu le prix Jeune Talent Fondation L’Oréal-UNESCO pour les Femmes et la Science, pour ses recherches sur la vie extra-terrestre. Le slogan de la fondation est : « Le monde a besoin de science et la science a besoin de femmes ». C’est aussi ce qu’Elsa Ducrot a envie de transmettre.

Le grand entretien de Ciel et espace, en partenariat avec le Club des chercheurs de la Fondation Victor Lyon de la Cité internationale universitaire de Paris.

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Le grand entretien de Ciel et espace, en partenariat avec le Club des chercheurs de la Fondation Victor Lyon de la Cité internationale universitaire de Paris, Alain Cirou reçoit Xavier Pasco, Directeur de la Fondation pour la recherche stratégique (FRS).

Si tout va bien, dans quelques semaines entre la mi-juin et le 31 juillet 2024, la nouvelle fusée européenne Ariane 6 devrait s’envoler du Centre Spatial Guyanais à Kourou. Avec quatre années de retard sur le programme, et dans un contexte géopolitique qui a privé l’Europe de tout lanceur depuis octobre 2023, le succès du vol inaugural est attendu avec impatience. Vingt-six ans se sont écoulés entre le lancement du projet d’Ariane 5, en 1988, et celui d’Ariane 6. Et le monde a bien changé. L’économie du New Space a redynamisé le secteur ; Elon Musk avec Space X a fait la démonstration du lanceur réutilisable ; les constellations de satellites ont démultipliées le nombre d’objets en orbite et la quantité de services disponibles ; les rivalités stratégiques entre grandes puissances ont imposé l’espace comme un nouveau lieu de démonstrations technologiques, de rivalités, voire de bataille. Comment s’y retrouver et comprendre l’enjeu des manœuvres en cours ? Que pèse le secteur spatial dans ce monde où les infrastructures de réseaux se sont implantées au-dessus de nos têtes ? Quelle place l’Europe peut-elle trouver dans ce nouvel ordre où les Etats-Unis et la Chine, mais aussi l’Inde et de nouvelles puissances spatiales émergentes, investissent des moyens très importants pour occuper l’orbite terrestre et au-delà ? Quelle est la place du militaire ? Sommes nous en danger de perdre nos propres moyens d’accès à l’espace et faut-il revoir les règles entre pays membres de l’Agence spatiale européenne pour rester dans la course ? Que comprendre, dans ce contexte, des promesses d’exploration robotique et humaine sur la Lune, vers les astéroïdes et la planète rouge ?

L’invité : Xavier PASCO est Directeur de la Fondation pour la recherche stratégique (FRS) depuis octobre 2016. Spécialiste internationalement reconnu des enjeux spatiaux, il a conduit de nombreux travaux portant sur les questions de politique spatiale dans leurs dimensions civiles et militaires avec un suivi particulier des affaires spatiales américaines civiles et militaires et de la stratégie internationale des États-Unis dans les domaines de haute technologie. Il a été impliqué depuis de nombreuses années dans des groupes de travail internationaux (Etats-Unis, Grande-Bretagne, Allemagne, France). Il a également participé à plusieurs groupes d’étude organisés sous l’égide de l’administration française, qu’il s’agisse du ministère de la défense ou des services du Premier ministre (Centre d’Analyse Stratégique). Il est l’auteur de nombreux ouvrages dont dont le plus récent, publié en avril 2017 chez CNRS Editions, est intitulé « Le nouvel âge spatial : de la Guerre froide au New Space ».

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Le grand entretien de Ciel et espace, en partenariat avec le Club des chercheurs de la Fondation Victor Lyon de la Cité internationale universitaire de Paris, Alain Cirou reçoit David Elbaz, directeur Scientifique du Département d'Astrophysique du Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives (CEA).

Lancé le jour de Noël de l’année 2021, le plus grand et le plus puissant télescope spatial jamais construit – le James Webb Space Telescope (JWST) – tient ses promesses. Ce joyau à 10 milliards de dollars, doté d’un œil de 6,5 mètres de diamètre, en observant les étoiles, les nébuleuses et les exoplanètes avec une très grande sensibilité dans l’infrarouge, documente grâce à ses capacités uniques le cycle de vie de la plupart des corps célestes. Jusqu’à déterminer la composition chimique des atmosphères de petites planètes « habitables » autour de jeunes étoiles voisines. Mais c’est à l’Univers primordial, tel qu’il était quelques centaines de millions d’années après le Big bang, au moment où les premières galaxies sont nées, qu’il est principalement dédié. Et là, les surprises ne se sont pas faites attendre. Mais qu’ont vu les astrophysiciens et cosmologistes ? Pourquoi les premières découvertes soulèvent déjà des interrogations sur nos modèles actuels ? En quoi le JWST change-t-il notre récit et notre compréhension de l’histoire de l’Univers ? Une révolution était attendue – souhaitée même – tant les lumières du « premier matin du monde » étaient faibles. Mais en ouvrant ce nouvel œil de cyclope, en déchirant un voile, personne ne s’attendait à découvrir des galaxies massives, compactes et brillantes à ces très grandes distances. Ni des trous noirs supermassifs si tôt après le Big Bang. Et ce n’est pas tout… Au cœur de l’actualité cosmique, les dernières nouvelles de l’Univers expliquées et commentées par l’un de ses meilleurs spécialistes.

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En 1993, il y a tout juste 30 ans, le sénateur du Nevada Richard Bryan se vantait d’avoir obtenu l’annulation d’un programme de la Nasa, signant ainsi « la fin de la chasse aux Martiens aux frais du contribuable ». Une dépense de 60 millions de dollars, soit 0,3% du budget annuel de l’agence américaine, pour un programme d’écoutes radio dédié à la recherche de signaux artificiels. Deux ans plus tard, Michel Mayor et Didier Queloz – un suisse et un français - découvraient la première planète extrasolaire et relançaient l’idée d’une pluralité de mondes habitables et peut-être… habités.

Sans aucun doute, la question de l’existence d’une vie « ailleurs » dans l’Univers fascine le plus large public et la société toute entière. Et sa perception a bien changée. D’autant que, les progrès de l'astronomie aidant, le sentiment général est que nous n’avons jamais été aussi prêts à découvrir les signes d’une activité biologique sur une autre planète que la Terre. Que ce soit dans les couches sédimentaires de la planète rouge – où l’on en recherche les traces fossiles – ou dans l’atmosphère d’une exoplanète éclairée par son étoile, l’armada de sondes, de satellites et de télescopes spatiaux et terrestres dédiés laisse penser que la quête est proche d’aboutir. Pour obtenir une réponse basée sur des faits, un ambitieux programme de recherche interdisciplinaire piloté par le CNRS est lancé : le PEPR « Origins ». Coordonné par Maud Langlois et Alessandro Morbidelli, il tentera de répondre aux questions sur l'apparition de la vie grâce à des technologies innovantes et de nouveaux instruments.

L’invité : Alessandro Morbidelli est astronome et planétologue, Directeur de recherche CNRS au Laboratoire J-L Lagrange à l’Observatoire de la côte d’Azur, passionné de mécanique céleste, il est mondialement connu pour avoir formulé le modèle de Nice, qui montre que la structure actuelle du Système solaire est le résultat d’une phase d’instabilité pendant son évolution. Il préside le groupe thématique Système solaire du Centre national d’études spatiales (CNES) depuis 2019. En 2023, il devient titulaire de la chaire « Formation planétaire : de la Terre aux exoplanètes » au Collège de France.

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Laurent Genefort, écrivain, est l’une des figures de proue de la science-fiction française. Auteur de nouvelles dans les genres de la fantasy et de la SF, et de plus d’une cinquantaine d’ouvrages, comme Arago, la trilogie Spire, Les opéras de l’espace ou la série Omale, largement salués par de nombreux prix littéraires, il a également soutenu une thèse de doctorat sur les livres-univers dans la science-fiction. Créateur de mondes, d’univers, il est recruté en 2020 parmi la « Red Team », un groupe de 10 auteurs de science-fiction chargés de faire de la prospective pour le ministère des Armées, en imaginant « les futures crises géopolitiques et ruptures technologiques impliquant les militaires » afin de « défendre les intérêts et la souveraineté de la France ». Il a reçu pour son dernier roman, Les temps ultramodernes, le prix Rosny aîné 2023.

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Ils ont inventé le papier et l’imprimerie, la poudre à canon et la boussole ! Ces inventions ont ainsi changé la face du monde, dans les domaines des lettres, de l’art de la guerre et de la navigation. On leur doit aussi la soie, l’étrier, le gouvernail, le sismographe, l’horloge, la porcelaine, l’acupuncture… Sans aucun doute, "le génie de la Chine" est aussi spectaculaire qu’ignoré du reste du monde. En partant de l’Astronomie, dont les textes et les cartes des observateurs de l’Empire du Milieu sont si précis qu’ils permettent encore aujourd’hui de documenter des événements cosmiques violents observés dans le passé, Jean-Marc Bonnet Bidaud s’est intéressé à la science chinoise ancienne et à la pensée qui a présidé à son émergence. Longtemps ignorée de l’Europe, voire méprisée, l’apport technique de la Chine, nourrie de multiples innovations, pointe l’efficacité de ses méthodes et de son approche originale. Plus de deux millénaires de voyage dans le temps, et une récente mue scientifique dont le programme spatial n’est qu’une partie émergente, autorisent J.M Bonnet-Bidaud à poser deux questions fondamentales : pourquoi la science moderne n’est-elle pas née en Chine ? Est-ce là que, demain, se feront les découvertes du futur ? Jean-Marc Bonnet-Bidaud est astrophysicien au CEA, responsable de la communication pour l’astrophysique. Ses recherches portent sur les derniers stades de la vie des étoiles et l'étude des astres denses de l’Univers. Il a publié de nombreux articles sur l’histoire de l’Univers et les grands problèmes de la cosmologie moderne et mène actuellement des travaux sur les racines de l’astronomie ancienne en Afrique et en Chine. Il est l’auteur de « 4000 ans d’astronomie chinoise » publié chez Belin en 2017 et, plus récemment, de « Les sciences de l’Empire du milieu » publié en 2023 chez le même éditeur.

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Écouter les frémissements de l’espace-temps et, mieux encore, tenter d’en identifier les sources et les observer, voilà les défis d’une nouvelle Astronomie, celle des ondes gravitationnelles. Après une pause de trois ans, la traque aux ondes gravitationnelles est officiellement repartie en mai 2023. Pour cette quatrième campagne d'observation depuis 2015, les instruments Ligo et Virgo ont gagné en sensibilité et sont rejoints par Kagra, un nouvel instrument japonais. Comment se déforment les étoiles à neutrons ? Comment dansent et tournoient les trous noirs avant de fusionner et de ne former qu’un seul corps ? Les questions surgies d’une nouvelle fenêtre ouverte sur l’Univers ne manquent pas.
Alain Cirou reçoit Sarah Antier, astronome adjoint au laboratoire Artemis de l'Observatoire de la Côte d'Azur. Lauréate 2018 de la bourse L’Oréal-Unesco, elle étudie les sources d’ondes gravitationnelles et leur signature électromagnétique, ainsi que la manière dont l'univers synthétise ses éléments les plus lourds.

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Après l’âge d’or de la découverte des planètes proches et lointaines, les nouvelles missions d’exploration du Système solaire visent des mondes étonnants de diversité. La vie a-t-elle pu s’y développer ? Que reste-t-il à découvrir ? Qu’est-ce qu’une planète habitable ? Que pouvons nous savoir de celles qui tournent autour d’autres étoiles que le Soleil ? Des milliards de mondes possibles. Et surtout, que nous apprennent tous ces environnements, ces atmosphères, ces climats, sur les changements en cours constatés sur notre propre planète, la Terre ?
Alain Cirou reçoit François Forget, astrophysicien, spécialiste de l’exploration du Système solaire et des environnements planétaires au Laboratoire de météorologie dynamique à l’Institut Pierre Simon Laplace. Directeur de recherche au CNRS (médaille de bronze puis d’argent en 2022), il est aussi membre de l’Académie des sciences. Climatologue des planètes et des exoplanètes, il a réalisé sa thèse sur la planète Mars et s’est impliqué dans différentes explorations spatiales à travers le système solaire.

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