ORUS : Une troisième Occultation stellaire observée au Sénégal 

par Sylvain Bouley | Avr 14, 2022 | Au fil des étoiles

En Octobre 2021 s’est déroulé au Sénégal une campagne d’observation d’une occultation stellaire du satellite Troyen de Jupiter Orus. Cette campagne avait pour objectif de préparer le lancement et le survol de cet astéroïde par la sonde LUCY (NASA). Cette campagne d’observation astronomique est la troisième réalisée au Sénégal après le succès des observations d’occultation par Arrokoth en Août 2018 (mission NASA New Horizons, Arrokoth fut survolé en 2019), et en Septembre 2020 par Polymele, un autre astéroïde Troyen de Jupiter qui sera survolé par LUCY.

Ces campagnes d’occultation ont été confiées par la NASA à l’Association Sénégalaise pour la Promotion de l’Astronomie (ASPA), sous la responsabilité de Maram KAIRE.

ORUS fait partie des 7 astéroïdes ciblés par la mission LUCY lancée le 16 Octobre depuis le Cap Canaveral. Les Troyens de Jupiter se trouvent au-delà de la ceinture d’astéroïdes, il tournent autour du Soleil, sur une orbite proche de celle de Jupiter, et sont 60° en avance ou en retard par rapport à la planète géante. La campagne d’observation de l’occultation d’Orus au Sénégal, a, comme pour les autres campagnes, l’objectif de déterminer avec précision la position, la vitesse, la taille et si possible la forme (à l’aide de l’ombre projetée mesurée par plusieurs télescopes) de l’objet afin de préparer au mieux son survol.

 Equipe de la mission 

L’équipe scientifique internationale était constituée 29 chercheurs ou astronomes amateurs, 18 sénégalais, 2 Burkinabés, 2 américains, 6 français et 1 belge (Fig. 1).  

Fig 1. Équipe de la mission ORUS au Sénégal en compagne de M. Marie Teuw Niane, ancien Ministre de la Recherche, de l’Enseignement Supérieur et de l’Innovation de la République du Sénégal. Crédit: ASPA

Equipement

Le matériel envoyé par la NASA et confié à l’ASP est composé de 10 télescopes de 20 cm de diamètre,  transportables, de type Dobson accompagnés (voir Fig. 2) chacun d’une caméra, d’un GPS pour enregistrer avec précision le temps de l’occultation et d’un ordinateur portable dédié au contrôle de l’acquisition des données. 

À l’issue de cette campagne, le Sénégal a eu l’opportunité d’acquérir un télescope du même type grâce au financement du Bureau de l’Astronomie pour le Développement (OAD). Ce télescope qui est actuellement confié à l’ASPA peut être utilisé dans de futures activités scientifiques, d’enseignement ou pour la diffusion des connaissances astronomiques vers le grand public.

Fig 2. Télescope de type Dobson transportable de 20 cm de diamètre utilisée lors de la mission. Le télescope est motorisé (pour suivre le mouvement des étoiles dans le ciel, lié à la rotation de la Terre sur elle-même) et peut être assemblé en quelques dizaines de minutes sur le site d’observation. Crédit : ASPA

Les observations 

La campagne se déroule en deux phases. La première phase est consacré à des sessions de formation (Fig. 3), d’échange et de pratique pour se familiariser avec le matériel et apprendre à pointer l’étoile qui sera occultée dans le temps imparti. Il s’agit d’être capable d’arriver de nuit sur le site d’observation, de monter le télescope et faire l’ensemble des réglages, puis de monter l’étoile et la placer dans le champ de la caméra afin de démarrer l’enregistrement quelques minutes avant l’heure prévue de l’occultation. Les gestes sont répétés jusqu’à atteindre les automatismes pour la nuit de l’évènement où l’erreur n’est pas permise. Ces sessions de formation ont lieu de jour comme de nuit. Les astronomes dorment peu, mais suffisant pour être reposé pour l’évènement. Les sessions d’entraînement ont été réalisées sur le site de l’hôtel Royal Malango, à Fatick, qui a également servi de quartier général pour piloter le déploiement des télescopes le soir de l’évènement.

Fig. 3. Session d’entraînement avant la nuit de l’occultation avec les dernières recommendations de Mickaël Strutskie, Astronome américain de l’Université de Virginie. Crédit: ASPA

La deuxième étape correspondait à la nuit de l’occultation stellaire par l’astéroïde ORUS. L’occultation est prévue aux environs de 1h56 UT,  dans la nuit du 15 au 16 Octobre 2022. Ainsi 10 équipes composées de trois membres chacune ont été constituées, chaque équipe étant affectée à un site. Tous les sites sont distants de 10 km l’un de l’autre autour de la région de Fatick située à l’ouest du Sénégal.

Fig. 4 – Déploiement des télescopes sur les sites d’observation. Les marques bleues indiquent la position des sites, visités et validés par une partie de l’équipe scientifique. Les lignes rouges parallèles correspondent à la trajectoire de l’occultation (trajectoire de l’ombre projetée de l’astéroïde sur le sol terrestre). La durée de l’occultation sur chaque de ces lignes contrant la forme de l’astéroïde (corde). L’absence d’occultation indique que l’on est en dehors de l’astéroïde. Crédit: SWRI

Le départ vers les sites est un moment d’enthousiasme et de forte tension, car chaque équipe est maintenant livrée à elle-même sur son site avec l’objectif d’obtenir les précieuses données, et doit tout faire pour réussir – l’erreur n’est pas permise – et chaque équipe doit aussi composer avec des conditions météos qui peuvent compliquer le pointage de l’étoile (la présence de nuage ou brume, pendant la phase de pointage par exemple). Au retour des sites d’observation, toutes les équipes se retrouvent pour partager les données, et faire les premières analyses, avec l’espoir de confirmer les observations obtenues en direct sur le terrain. Certaines équipes ont en effet eu la chance de pouvoir observer en direct l’extinction de l’étoile au moment de l’occultation. On retient son souffle pendant ces quelques secondes critiques ! 

Couverture médiatique et diffusion des connaissance vers le grand public

L’événement a été suivi par plusieurs organismes de presse au niveau local et international et une grande soirée d’observation du ciel et de partage a été organisée en présence des astronomes la nuit après l’occultation sur la place du Souvenir à Dakar. Le public venu nombreux, a pu échanger avec les astronomes, rencontrer les membres de l’ASPA et des enfants, collégiens ou lycéens ont pu ainsi échanger sur les études à suivre pour prendre part à l’aventure spatiale et les initiatives pour soutenir le développement de l’astronomie et de la planétologie en Afrique (e.g., Initiative Africaine pour les Sciences des Planètes et de l’Espace au Sénégal, https://africapss.org)

Salma Sylla et David Baratoux

Deux astronomes algériens en Antarctique

par Sylvain Bouley | Jan 17, 2022 | Au fil des étoiles

Quand on pense au continent Antarctique, on pense certainement plus facilement au froid glacial et aux manchots empereurs qu’à un observatoire astronomique. Et pourtant, le continent blanc est une terre particulièrement propice aux observations astronomiques, au moins pendant l’hiver austral. Imaginez une nuit qui dure de mai à août, rendant possible des observations longues pour mesurer des variations de brillance d’astres, et un ciel stable et sec, limitant au maximum la scintillation des étoiles. Ce sont les conditions trouvées au centre du continent, au Dôme C, un plateau situé à 75° de latitude sud et culminant à plus de 3000m d’altitude, le lieu où a été́ installée la base scientifique franco-italienne Concordia. Cette station accueille jusqu’à 70 scientifiques en été́ et une douzaine de personnes en hiver, qui y étudient notamment l’évolution du climat de la terre, mais aussi l’astronomie. La température peut tout de même y descendre jusqu’à -80 degrés!

C’est dans ce lieu que deux astronomes algériens, Djamel Mékarnia et Karim Agabi, ont décidé́ d’établir leur terrain de jeu favori :  la recherche d’exoplanètes. Ces planètes tournant autour d’autres étoiles que le soleil. Djamel et Karim travaillent actuellement au laboratoire Lagrange de l’Observatoire de la Côte d’Azur, après avoir traversé́ la méditerranée et quitté leur Algérie natale, où ils ont étudié́, pour faire une thèse de doctorat en astrophysique à l’Université́ de Nice Sophia Antipolis (maintenant appelée Université́ Côte d’Azur). Karim Agabi a été́ l’une des premières personnes a effectuer un hivernage au Dôme C, en 2005. Il faut savoir que pendant l’hiver austral (de février à novembre), la station est complètement isolée du monde, et n’est accessible par aucun moyen.  Les chercheurs sont alors en totale autarcie. Une mission d’hivernage dure en général 10 mois. Djamel Mékarnia et Karim Agabi ont tous les deux effectué deux hivernages, en 2007 et 2011 pour Djamel, 2005 et 2010 pour Karim.

Mais que font donc ces deux briscards de l’Antarctique au Dôme C? Ils travaillent actuellement à l’optimisation du projet ASTEP (Antarctica Search for Transiting ExoPlanets), un télescope qui étudie les exoplanètes en utilisant la méthode des transits. Si une planète orbitant une étoile passe devant celle-ci, il est possible d’observer une baisse de luminosité́ de l’étoile. Afin d’observer de tels transits, des observations durant de longues périodes sont nécessaires. Les nuits d’hiver de l’Antarctique sont alors idéales. Actuellement, le télescope ASTEP est entièrement robotisé et ne nécessite pas d’un hivernant dédié pour le programme.  Cependant, un hivernant d’un autre programme prend en charge l’instrument et intervient si besoin lorsqu’on le lui demande. Cette robotisation a été́ possible car la station est reliée en permanence à internet grâce à une liaison satellitaire, avec un débit réduit de 1Mbytes/s max. Le télescope fonctionne donc entièrement en mode automatique, enregistre les données qui sont traitées sur place grâce à un serveur de calcul et seuls les résultats sont envoyés à Nice.

Djamel et Karim ne se déplacent plus donc que pendant la période estivale australe (il fait tout de même -30 degrés!) de novembre à fin janvier pour la maintenance de l’instrument, la mise à jour des différents softs de contrôle du télescope et traitement des données ainsi que le backup des données sur disques durs pour un éventuel retraitement plus fin. Ces deux chercheurs algériens ont dû s’exiler en France pour assouvir leur passion de l’astrophysique, et leur souhait le plus fort est de voir l’Algérie s’engager le plus activement possible pour former et garder ses jeunes talents!

Eric Lagadec

Observation de la grande comète de 2020 (C/2020 F3 NEOWISE) depuis la Tunisie

par Sylvain Bouley | Jan 13, 2022 | Au fil des étoiles

Notre système solaire est composé de 8 planètes principales et leurs satellites, de planètes naines ainsi que des centaines de milliers de petits corps orbitant autour du soleil. Les comètes font aussi partie de petits corps du système solaire, des corps célestes constitués d’un noyau de glace et de poussière en orbite autour du Soleil.

Photo n°1 : Aspect de la comète avec une pose de 3,2 sec par un APN Canon 600D muni d’un objectif de 200mm (8 juillet 2020)

Ces astres se sont formés  il y a environ 4,5 Milliards d’année, avec la formation de notre soleil.  Ceci nous pousse à souligner l’importance de l’étude de ces petits corps pour mieux affiner le scénario de formation du système solaire. La théorie la plus acceptée postule que ces comètes sont issues d’un large réservoir principal au confins du système solaire sous forme d’un nuage nommé le nuage d’Oort, et d’un second réservoir plutôt sous forme d’anneau nommé ceinture de Kuiper.

On classe les comètes essentiellement selon leur période de révolution autour du Soleil; les comètes à orbite très excentrique et allongée de période excédant 200 ans, voire parabolique ou hyperbolique qui passent dans ces deux derniers cas qu’une seule fois au périhélie, désignées par la lettre C/ suivie de l’année de la découverte puis une lettre désignant la quinzaine de la découverte de l’année puis un numéro correspondant au rang de la découverte durant cette quinzaine.

La deuxième catégorie est celle des comètes dites périodiques à orbite elliptique de période inférieure à 200 ans et qui peuvent passer plusieurs fois près du soleil, telle que la célèbre comète de Halley, et désignées par la lettre P.

Après les déceptions de la communauté astronomique en rapport avec  les comètes C/2019 Y4 Atlas et C/2020 F8 SWAN au début de l’année 2020, le mois de juillet 2020 nous a réservé une très belle surprise.

En effet, la comète C/2020 F3 NEOWISE, découverte par le télescope robotisé Near Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer le 27 mars 2020, a vu son activité augmenter fin juin 2020 peu avant son passage en périhélie. Ainsi, il s’agissait d’une comète dont la période dépassait 200 ans, découverte durant la 6ème quinzaine de l’année 2020. Durant cette 6ème quinzaine, cette comète était de la 3ème à être découverte.

OBSERVATION DE LA COMÈTE C/2020 F3 NEOWISE:

Après son passage au périhélie le 3 juillet 2020 à 16h TU, à 0,29 unité astronomique du Soleil et avec une orbite à grande inclinaison sur l’écliptique, la trajectoire apparente a amené cette comète au nord. Ainsi le 7 juillet 2020, cette comète a été visible au petit matin en Tunisie, dans la constellation du Cocher.

L’aspect visuel à l’œil nu était spectaculaire. Le noyau était brillant pseudo-stellaire de magnitude voisine de 2.5, le 7 et 8 juillet 2020. Ce noyau était entouré par une coma d’où s’est détachée une queue qui s’est étirée sensiblement sur 5 degrés et sensiblement perpendiculaire à l’horizon local. La magnitude était globalement voisine de 1. L’aspect de cette comète était le plus spectaculaire depuis 1997, année durant laquelle la comète Hale-Bopp était observable.

L’aspect au télescope CPC800 de la SAT le 8 juillet 2020, a révélé une comète très brillante de couleur jaunâtre avec une importante queue de poussières développée à partir de deux jets émanant du noyau cométaire. La queue ionique n’était pas visible.

Photo n°2 : Pose unitaire de 15 secondes par un APN Canon 600D au foyer d’un CPC 800 montrant la coma et la partie interne de la queue de poussières de C/2020 F3 (8 juillet 2020 vers 3h TU)

La Société Astronomique de Tunisie (SAT) a décidé d’organiser une campagne d’observation spectroscopique de la comète C/2020 F3 NEOWISE durant la nuit du 10 et 11 juillet 2020. Le choix du site d’observation a été le Biotech Pole de Sidi Thabet, un choix judicieux devant une moindre pollution lumineuse et un horizon nord dégagé. Durant cette campagne la SAT à réussi à observer et photographier la Comète C/2020 F3 NEOWISE et d’en avoir le spectre.

SPECTRE DU NOYAU DE C/2020 F3 NEOWISE

Le spectre du noyau de cette comète a été obtenu par un réseau de transmission SA100 non muni d’une fente situé devant une caméra ZWO120MM au foyer d’un CPC 800 entraîné sur une monture altazimutale.

L’acquisition du spectre a été faite par une accumulation de 200 poses de 2 secondes chacune avec traitement par les logiciels IRIS et VisuelSpec.

Figure 1: Spectre de la comète C/2020 F3 NEOWISE

Comme le montre ce spectre, l’émission de la lumière jaune était due au Sodium ionisé. On peut aussi identifier les raies de Swan dues au carbone diatomique C₂ et triatomique C₃ et les traces aussi du cyanure CN et de l’Azanyl ou le dihydrure d’azote NH2. Le NH2 est obtenu par dissociation de l’ammoniac NH₃ sous l’effet du rayonnement solaire (hv) selon la formule suivante:

NH₃  + hv  → NH₂ + H

Les raies telluriques identifiables à droite du spectre (O₂, O₃ et H₂O) sont dues à l’atmosphère terrestre.

JETS DE LA COMÈTE

Le dépouillement des données acquises durant cette campagne nous a permis de constater que le noyau était très actif. Les techniques de modélisation par ondelettes et de gradient rotationnel nous ont permis d’identifier au total 9 jets dont deux jets importants principaux.

Photo n°3: Zoom sur le noyau de C/2020 F3 NEOWISE montrant les jets actifs émanant de ce dernier
(8 juillet 2020).

Photo n°4 : Jets actifs émanant du noyau de C/2020 F3 NEOWISE montrant d’une manière plus nette leur relation avec la queue de la comète (8 juillet 2020).

OBSERVATION ULTÉRIEURE DE LA COMÈTE

A partir du 12 juillet 2020, la comète est devenue observable en début de nuit  et en fin de nuit. Le 16 juillet 2020, exploitant de bonnes conditions météorologiques, la photo n°5 a été acquise montrant toute la splendeur de la queue de cette comète qui évoluait dans la constellation du Lynx.

Jusque là, la queue la plus prédominante était celle des poussières, de couleur jaunâtre. Une queue bleuâtre ionique est devenue de plus en plus brillante au fil du temps avant de baisser en éclat à partir du 23 juillet 2020.

Passant ensuite dans la constellation de la Grande Ourse, son éclat a commencé à baisser, et particulièrement de son noyau qui n’est plus perceptible  à l’œil nu à partir du 19 juillet 2020. La dernière visibilité à l’œil nu de cette comète était le 25 juillet 2020, deux jours seulement après son passage à la plus courte distance de la Terre.

La dernière photo prise de cette comète par un APN doté d’un objectif de 200mm a été capturée le 31 juillet 2021 en début de nuit, la comète évoluait dans la constellation de Coma Berenices et la magnitude estimée était de 5.

Photo n°5: La comète C/2020 F3 NEOWISE le 16 juillet 2020 en début de nuit, mode suivi de la comète activé. Nous pouvons remarquer la structure de la queue jaunâtre de poussières et celle bleutée ionique.

Photo n°6: La comète C/2020 F3 NEOWISE le 31 juillet 2020 en début de nuit, mode de suivi des étoiles activé. La galaxie NGC 4565 est devinable sur cette photo en haut à gauche.

La comète C/2020 F3 NEOWISE avait avant son passage au périhélie une période orbitale estimée à 4400 ans. Sa période après le périhélie est passée à 6700 ans en rapport essentiellement aux forces non gravitationnelles liées à l’éjection des poussières qui l’ont accéléré davantage sur son orbite.

Photo n°7: Groupe de la campagne d’observation

Les membres de la SAT qui ont contribué à ce travail sont:

• Sofien Kamoun: Président de la Société Astronomique de Tunisie et membre des commissions des éphémérides, d’astrophotographie et de spectroscopie,
• Hichem Ben Yahia: Vice Président de la Société Astronomique de Tunisie et membre de la commission de spectroscopie,
• Abdelhafidh Tayahi: Vice Président de la Société Astronomique de Tunisie et membre de la commission nationale d’éducation NEAC-IAU,
• Jaidane Nejmeddine: Membre fondateur et ancien vice-président de la SAT, astrophysicien et Professeur de physique à la Faculté des Sciences de Tunis,
• Kadija Ferjani: trésorière Adjointe de la SAT et membre de la commission d’astrophotographie,
• Lamjed Soltani: membre actif de la SAT et de la commission d’Astrophotographie,
• Nissem Abdeljelil: membre actif de la SAT et de la commission d’Astrobiologie,
• Khaoula Charrek: membre actif de la SAT et de la commission de planétologie,
• Mehe Ben Ftima: membre actif de la SAT et de la commission  d’Astrophotographie,
• Imen Sleimi: membre actif de la SAT et de la commission d’Astrophotographie,
• Chaima Bhibah: membre actif de la SAT et présidente du club Astro FST,
• Firas Jabnoun: Technicien au Centre National des sciences et des technique Nucléaire.

Nous tenons à exprimer nos sincères remerciements pour :

• Pr Hamadi AYADI: Président Directeur Général du Biotech Pole de Sidi Thabet,
• Pr Adel TRABELSI: membre d’honneur de la SAT, professeur en physique des particules, et en physique nucléaire, astrophysicien et directeur général du centre national des sciences et technologies nucléaires,
• Pr Samia CHARFI KADDOUR: présidente d’honneur et membre fondateur de la SAT, Professeur en Physique de la matière condensée, astrophysicienne et directrice générale de la recherche scientifique au ministère de l’enseignement supérieur et la recherche scientifique,

Pour leur aide précieuse et l’organisation logistique de cette campagne d’observation.

Toutes les photos et figures de cet article sont la propre production de la SAT.

Développement de la Météorologie de l’Espace en Afrique – Réseau scientifique GIRGEA

par Sylvain Bouley | Oct 12, 2021 | Au fil des étoiles

Dans cette article nous présentons la sociologie d’un réseau scientifique GIRGEA (Groupe International de Recherche en Géophysique Europe Afrique) ayant permis de développer la météorologie de l’Espace en Afrique dans le cadre international. Dans ce réseau l’enseignement se fait principalement en langue française.

Conférence scientifique pour les lycéens en 2014 en RDC

Introduction

La météorologie de l’Espace est une discipline nouvelle définie ainsi :

« La météorologie de l’espace est la discipline qui traite des aspects phénoménologiques et de l’état physique des environnements spatiaux naturels. Au moyen de l’observation, de la surveillance, de l’analyse des données et de la modélisation, elle a plusieurs objectifs : d’une part, comprendre et prévoir l’état du Soleil, du milieu interplanétaire, des environnements planétaires et en premier lieu celui de la Terre, ainsi que les perturbations qui les affectent, qu’elles soient d’origine solaire ou non ; d’autre part, analyser en temps réel ou prévoir d’éventuels effets sur les systèmes biologiques et technologiques (Lilensten and Belehaki, 2009). »

Cette discipline a été initiée dans les années 1990 et elle est multidisciplinaire. Nous nous intéressons plus particulièrement à l’étude des phénomènes agissant dans le système Soleil-Terre et les effets de ces phénomènes sur les systèmes technologiques avec la perspective lointaine de prévoir ces effets en temps réel.

Dès 1991, dans le cadre du projet international UNBSSI (United Nations Basic Space Science Initiative, www.unoosa.org ) des études concernant les sciences de l’Espace ont débuté.

Trois projets scientifiques expérimentaux se sont succédés :

– AIEE : Année Internationale de l’Electrojet Equatorial (1992-1994),

– AHI :  Année Héliophysique Internationale (2007-2009)

– ISWI : International Space Weather Initiative (2010-2012), http://www.iswi-secretariat.org.

A la fin du projet AIEE un réseau de recherche GIRGEA (www.girgea.org) a été mis en place pour poursuivre les études débutées dans le cadre de l’AIEE, études qui ont essentiellement concerné des pays se localisant autour de l’équateur géomagnétique. Les instruments installés en Afrique sont décrits par Amory-Mazaudier et al. (1993).

C’est en 2005 après la publication d’un article de revue des principaux résultats obtenus lors de l’AIEE (Amory-Mazaudier et al., 2005) que le GIRGEA a été contacté pour participer au projet AHI fêtant les 50 ans de l’Année Géophysique Internationale (1957).

Le premier objectif scientifique de l’AHI était de faire connaitre les nouvelles découvertes sur le soleil faites durant la dernière décennie (1995-2005), et rendre disponibles, pour les différentes communautés scientifiques, les données acquises sur le soleil par des satellites tels que SOHO. Dans le cadre de ce deuxième projet, AHI, nous avions à charge le développement du réseau de stations GPS en Afrique. L’AHI a été un premier pas vers le développement de la météorologie de l’Espace.

Finalement, c’est le projet ISWI (2010-2012) qui a permis de pleinement développer la météorologie de l’espace en Afrique, car l’utilisation des GPS durant l’AHI, avait mis en évidence les perturbations des récepteurs GPS dues principalement à l’ionosphère.

Dans cet article nous aborderons

• La méthode de travail développée dans le réseau scientifique GIRGEA qui a servi de modèle au niveau international pour le réseau scientifique ISWI, dans lequel le réseau GIRGEA est inclu.
• Physique : Le transfert des connaissances vers l’Afrique
• Les connections essentielles du GIRGEA avec les organisations internationales

Méthode de Travail

Avant l’AIEE, différentes études de l’ionosphère équatoriale avaient été menées par des chercheurs français de 1965 à 1985, mais aucune équipe locale pour l’étude de l’ionosphère n’avait été mise en place, et donc pour le projet AIEE, Il fallait tout commencer. Une étude sur l’état des lieux avant l’AIEE et des solutions pour pérenniser la recherche sur l’ionosphère en Afrique francophone a été décrite par Amory-Mazaudier (2002).

Nous rappellerons ici certains points importants :

• Construire et définir le projet avec une équipe locale de recherche existante souhaitant développer de nouvelles études
  • Mission exploratoire avant le début du projet pour trouver une équipe locale intéressée
  • Définir un projet local dans le cadre de grands projets internationaux (AIEE, AHI, ISWI) afin de développer des collaborations internationales
• Sélectionner des étudiants qui feront des thèses
  • Ecole de formation dans le pays pour sélectionner les étudiants les plus motivés.

Figure 1a: Photo de groupe de l’école de météorologie de l’Espace en Algérie en 2013

Figure 1b: Photo de groupe de l’école de météorologie de l’Espace en Côte d’Ivoire en 2017

• Formation théorique et pratique avec l’utilisation d’instruments de mesure apportés en Afrique ou/et l’utilisation de bases de données en libre accès sur le web.

La Figure 2 présente les salles de cours lors de l’école en RDC en 2011, les 90 étudiants suivaient ensemble les cours théoriques. Ils étaient ensuite séparés en sous-groupe de trente étudiants pour les travaux pratiques.

Figure 2: Salle pour les cours magistraux durant l’école en RDC de 2011

• Encadrement de thèse
  • Les étudiants seront sous la responsabilité d’un directeur de recherche du pays. Des scientifiques d’autres pays, apporteront l’expertise de leur discipline aux étudiants.
  • Les recherches sont effectuées majoritairement dans le pays avec des séjours de recherche à l’étranger de courte durée (quelques mois), afin d’acquérir certaines connaissances auprès des encadrants étrangers (thèse sandwich)
  • La thèse est soutenue dans le pays de l’étudiant,

Figure 3a: Thèse de Frédéric Ouattara en 2009 à Dakar/ Sénégal

Figure 3b: Thèse de Jean-Louis Zerbo en 2012 à Ouagadougou / Burkina Faso

Figure 3c: Thèse de Jean Kigosti en 2016 à Kinshasa / RDC

• Obtention des postes pour les étudiants formés dans leur pays
  • L’ouverture des écoles de formation à la météorologie de l’Espace est faite par les responsables du pays (Ministres, Président d’université etc…) qui sont conviés à s’engager pour la création de postes de recherche.

D’autre part, le pays accueillant une école finance toutes les dépenses faites dans le pays (hébergement, nourriture, salles, matériel, etc).

Figure 4: Ouverture de l’école en RDC par Ministre de l’Education et de l’Enseignement Supérieur : Mashako Mamba , le Ministre des Hydrocarbures: Célestin Mbuyu Kabango et le Secrétaire Général de l’Académie : Prosper Kanyakongote Mpangazehe

• Développer le cursus universitaire pour ces études nouvelles
  • Ce cursus est développé par les étudiants formés ayant obtenu un poste dans leur pays.
• Lien avec la population
  • Conférences scientifiques pour les jeunes dans les écoles,

Figure 5: Conférence scientifique pour les lycéens en 2013 en Côte d’Ivoire.

• Articles de journaux

Figure 6: Article de presse sur la première thèse en météorologie de l’Espace au Burkina Faso.

Sur le site internet www.girgea.org , vous trouverez tous les rapports des différentes écoles du GIRGEA.

Enseignement et transfert des connaissances

La Météorologie de l’Espace est multidisciplinaire et nécessite donc des connaissances sur la physique des relations Soleil-Terre.

Cette physique implique différentes disciplines :

• la physique du soleil,
• la physique du milieu interplanétaire,
• la physique de la magnétosphère,
• la physique de l’ionosphère,
• la physique de l’atmosphère,
• la physique de la terre,

Dans le cadre de nos écoles d’une durée de quinze jours, des spécialistes de chaque discipline sont venus faire des exposés magistraux le matin, et encadrer les séances de travaux pratiques, l’après-midi, utilisant les données disponibles sur le web.

Des sujets de thèse ont ensuite été déterminés à la fin de chaque école pour les étudiants sélectionnés. En général, les sujets choisis impliquant plusieurs disciplines ont nécessité un encadrement diversifié.

Nous avons veillé aussi à développer dans nos écoles l’histoire des sciences sur la discipline enseignée et avons travailler à transférer le maximum de connaissances acquises dans le monde sur la physique des relations Soleil-Terre au cours des années 1960-1990. Nous avons eu recours à des chercheurs seniors aujourd’hui disparus : P.N Mayaud, O. Fambitakoye, J-P. Legrand, P. Simon.

La météorologie de l’Espace, en plus de la connaissance des phénomènes physiques agissant dans le système soleil-terre, nécessite d’étudier les impacts de ces phénomènes sur les nouvelles technologies. Autour de l’équateur magnétique, il existe des irrégularités du plasma ionosphérique se développant principalement après le coucher du soleil sous l’influence de l’instabilité Rayleigh-Taylor.

Ces irrégularités de plasma affectent la propagation des ondes électromagnétiques, et leurs effets sur les ondes HF et VHF étaient bien connues. Ces irrégularités de plasma affectent les signaux émis par les satellites et créent des scintillations de ces signaux. Avec le développement du Global Navigation Satellite System (GNSS) incluant maintenant GPS, GALILEO, GLONASS, BEIDOU, les perturbations des signaux émis par de nombreux satellites sont observées au sol et permettent l’étude de l’ionosphère dans des régions où cela n’avait pas été fait.

En plus de former les étudiants à la météorologie de l’Espace, nous les avons formés à la gestion de leur temps, à l’administration, à l’organisation d’une école dans leur pays, à la recherche de financement au niveau international, à la bonne gestion des finances et à la transparence totale sur l’utilisation des fonds reçus. Dans chaque rapport d’école (www.girgea.org), il y a une utilisation précise des financements. Cela a empêché toute corruption.

Il est aussi très important de noter que la technique GNSS, prévue au départ pour le positionnement, est devenu un outil important pour la recherche dans de nombreuses disciplines : mouvements des plaques tectoniques, troposphère (contenu en vapeur d’eau), ionosphère (contenu total en électron et signature des irrégularités de plasma) (Amory-Mazaudier et al., 2017).

Connections essentielles du GIRGEA avec les organisations internationales

Nous avons débuté le développement des sciences de l’Espace en Afrique au début des années 1990 dans le cadre du projet AIEE. L’arrivée de la communauté internationale en Afrique en 2005 pour le projet IHY suivi du projet ISWI a boosté nos résultats. Notre modèle a été suivi, et des écoles de météorologie de l’Espace, auxquelles notre réseau a été associé, ont été développées dans les pays en voie de développement par les scientifiques des projets IHY et ISWI, ainsi que par les organisations internationales ICTP (International Centre for Theoretical Physics) et SCOSTEP et plus récemment ICG (International Commission for GNSS/ United Nations), le succès de cette coopération internationale a fait l’objet d’un article publié dans le journal Space Weather and Space Climate (Amory-Mazaudier et al., 2021).

Le tableau 1 donne les thèses soutenues auxquelles notre réseau a participé.

Tableau 1

Le nombre total de thèses soutenues est de 65, dont 53 en Afrique. Dans le temps, la répartition de ces thèses est la suivante :  8 thèses de 1992 à 2000, 10 thèses de 2001 à 2010, 45 thèses de 2011 à 2021. Cet accroissement énorme durant la dernière décennie est dû aux projets internationaux développés après 2005 (IHY et ISWI). Les thèses soutenues postérieurement à l’année 2005 s’inscrivent dans la discipline de la météorologie de l‘espace

Dans le tableau 1, nous avons noté en rouge (Inde, Malaisie, Nigéria), les thèses pour lesquelles le GIRGEA est intervenu uniquement dans le cadre du réseau international, sans avoir développé une école dans le pays et sélectionné les étudiants. Nous avons surligné en gris les pays pour lesquels une équipe nouvelle de météorologie de l’Espace a été formée ou est en cours de formation. On peut noter qu’il y a aussi des chercheurs isolés qui peut-être créeront des équipes de météorologie de l’Espace dans le futur.

 Conclusion

Dans le cadre du programme international UNBSS initié en 1991, des projets internationaux AIEE, AHI et ISWI ont aidé au développement des sciences de l’Espace dans beaucoup de pays en voie de développement par une action internationale soutenue durant 3 décennies. Le développement de la météorologie de l’Espace, nouvelle discipline initiée dans les années 1990 a bénéficié de cela. Les chercheurs formés en Afrique dans cette nouvelle discipline développent cette discipline naissante.

Christine Amory-Mazaudier – Christine.amory@lpp.polytechnique.fr

Sorbonne Université, Ecole polytechnique, Institut Polytechnique de Paris, Université Paris Saclay, Observatoire de Paris, CNRS, Laboratoire de Physique des Plasmas (LPP), 75005 Paris, France

Les journées de découverte de l’astronomie 2021 au Togo

par EricLagadec | Oct 12, 2021 | Au fil des étoiles

L’Association Togolaise d’Astronomie, a organisé deux jours de rencontre scientifique et astronomique dénommée « Journées de Découverte de l’Astronomie au Togo (JDA-TOGO) » placée sous le thème : Astronomie, éducation et le développement durable. Cet événement s’est déroulé en ligne les 22 et 23 juillet 2021.

Ce fut deux jours d’intenses activités et de grandes découvertes avec 9 conférences et 4 ateliers de formation pratique en astronomie.

LES CONFERENCES

Durant les deux jours, les participants ont assisté à de belles conférences où ils ont été entretenus sur de riches thématiques liées à notre Univers. Ils ont pu, à travers ces conférences, d’une part, découvrir, les « Monts et merveilles de l’Astronomie », les « Mystères de l’Univers », « Les types de télescopes pour faire de l’imagerie des exoplanètes », « Les phénomènes de variabilité de la luminosité avec de petits télescopes », le but de SSVI (« Les étoiles brillent pour tout le monde » en anglais) en Afrique et, d’autre part, ‘’voyager dans notre système solaire’’ pour découvrir la relation entre le soleil et les 8 planètes et aussi entre les planètes elles-mêmes, voyager dans le temps depuis la création de l’univers jusqu’à l’apparition de la vie sur Terre et enfin, être outillés sur l’importance de l’astronomie sur le développement social.

Photos de groupe de quelques participants aux journées de l’astronomie au Togo en ligne.

LES ATELIERS 

Lors des ateliers, les participants ont pu être formés sur l’utilité des ondes électromagnétiques en astronomie, la décomposition de la lumière blanche, des animations sur les planètes et exoplanètes, sur l’astrobiologie et surtout, sur la conception de simples outils de jeune astronome avec de simples matériels. Parmi ces outils, y figurent les cadrans solaires. La formation s’est attelée sur la construction des cadrans solaires équatoriaux, leur utilité et leur positionnement.

Le Togo étant situé près de l’équateur (proche de la latitude O°, le positionnement du cadran équatorial est presque vertical et la tige du cadran est presque à l’horizontal. La tige devrait être longue pour maintenir l’angle proche de 90° avec la table du cadran. A cette latitude, un simple gnomon fera l’affaire et aussi un cadran mural à double face serait bien.

Cadran solaire réalisé par les participants aux journées.

Félicitations à Doh Koffi Addor et Christian Gbaba, les organisateurs principaux de ces journaux, et acteurs incontournables de l’astronomie au Togo.