Seminars Temps-Espace

Généralement moins connu que ses contemporains de l’observatoire de Paris Picard et Cassini, Philippe de La Hire (1640-1718) a joué un rôle déterminant dans l’évolution de la science astronomique, comme le prouve par exemple sa construction des tables de la Lune. De plus il a entrepris pendant plus de trois décennies un relevé quasi-journalier des instants et des hauteurs de transit au méridien des étoiles, de la Lune et du Soleil, précieusement conservé sous forme de carnets d’observation disponibles à la bibliothèque de l’observatoire de Paris. Nous analyserons, à l’aune des méthodes de l’astrométrie moderne, les différents résultats provenant de ces observations méridiennes, qui permettent d’une part de déterminer la précision des observations et la stabilité des horloges mécaniques utilisées, d’autre part de contraindre certains paramètres fondamentaux comme l’obliquité et la datation exacte des solstices.

La station de télémétrie laser MéO (Observatoire de la Côte d’Azur – site de Calern) est l’instrument sur lequel s’appuie le Service National d’Observation (SNO) « Stations de télémétrie laser » de l’ANO 1. MéO fournit la grande majorité des mesures de distance Terre-Lune au niveau mondial et contribue au réseau International Laser Ranging Service (ILRS) par son suivi quotidien des satellites artificiels. L’équipe MéO mène en parallèle une R&D pour améliorer les mesures de télémétrie laser en terme d’exactitude, de précision et de portée. Dans ce séminaire, nous présenterons les évolutions récentes du service d’observation ainsi que l’ensemble des activités R&D de l’équipe MéO autour de liens optiques pour la télémétrie laser et le transfert de temps. Enfin, nous présenterons un travail récent sur les liens lasers espace-sol télécoms ainsi que les perspectives métrologiques associées à ce type de lien.

The enormous development of astrometry in the years since 1925 is the subject, astrometry being the branch of astronomy for high-accuracy measurement of stellar positions, distances and motions. -- As student of 21 years in 1953 I began to work at the new meridian circle at Brorfelde located 50 km from Copenhagen. I became fascinated by the instrument and saw the great importance of astrometry for astronomy and astrophysics. As a stipendiary in Hamburg, I proposed in 1960 a new method of astrometry by photon counting, using a photo-multiplier as detector and the then novel electronic computers for data reduction. The idea fitted well with plans for an expedition with the Hamburg meridian circle to Perth in Western Australia and we implemented the new method 1960-67 on the instrument. -- The new method was adopted by Pierre Lacroute in France in his design 1964-74 of a scanning satellite. Pierre Lacroute became the father of space astrometry. In 1975 ESA began a study of this idea. I became involved and have been able to contribute to space astrometry since then. The study led to the first satellite for space astrometry, Hipparcos, launched in 1989 on a three year mission and it became a great success. In 2013 a new astrometric satellite, Gaia, was launched by ESA and the first results have now shown that it is, as expected, a million times more powerful than Hipparcos. Plans for a Gaia successor with Near Infrared capabilities, GaiaNIR, for launch about 2035 have been worked out with partners in Europe, USA, Japan and Australia. We have proposed to ESA in Hobbs+2019 arXiv:1907.12535 that GaiaNIR be studied.

Many planetary bodies experience tides, which produce time-varying stresses. Seismic activity on the Moon is modulated by tides, and there are hints of similar effects on Earth (but not, so far, Mars). In this talk I'll describe two other places where tides modulate geological activity at different periods: Io, a highly volcanic moon of Jupiter; and Enceladus, a small icy moon of Saturn. In both cases we can use remote-sensing observations of the modulation to make inferences about the properties of these bodies' interiors. One could imagine similar approaches being used for tidally-distorted exoplanets (e.g. the TRAPPIST system).

(2) Pallas is the largest main-belt asteroid never explored by spacecraft. Because it was never studied in situ, its surface geology remains largely unknown, limiting our understanding of its origin and collisional evolution. We used the sharp angular resolution of the SPHERE/ZIMPOL camera on the Very Large Telescope to characterize Pallas’ bulk and surface properties and, in turn, bring new constraints on its origin and evolution. A total of 11 series of images were acquired during two apparitions as part of our ESO HARISSA large program. These images provide a full surface coverage, Pallas being resolved with 120 to 130 pixels along its longest axis. We will present the results of our observations and discuss the origins and evolution of Pallas. Specifically, we will introduce a detailed analysis of Pallas’ bulk density, global shape, and high crater density, as well as series of numerical simulations used to interpret these observations in terms of formation time and location, and subsequent thermal and collisional evolution.

Les participants à cet atelier sont encouragés à préparer à l'avance des cas d'utilisation des outils statistiques dans nos disciplines.

Depuis sa découverte à la fin du 19e siècle le mouvement du pôle de rotation par rapport à la croûte terrestre constitue une source d'information essentielle sur la rhéologie globale de la Terre. L'oscillation principale avec une période de 433 jours, appelée terme de Chandler avait révélé l'élasticité du manteau et la réaction hydrostatique des océans. Au début des années 1980, la détermination à 0.0002" près des termes de nutation par VLBI avait mis en évidence la présence du noyau fluide. Plus généralement, les paramètres rhéologiques interviennent dans le système dynamique dont la sortie est le mouvement du pôle et l'entrée l'excitation constituée par le moment de force des marées luni-solaires et les transports de masse dans la Terre. Aussi peut-on les estimer à partir des paramètres de rotation de la Terre d'une part et des modèles de marée et de transports hydro-atmosphériques d'autres part. Nous montrons comment ces estimations révèlent la dépendance en fréquence des nombres de Love, et en particulier le comportement dynamique des océans dans la bande diurne.

Le 1er janvier 2020, une météorite est tombée en Italie. Son entrée atmosphérique a été détectée par des caméras du réseau italien PRISMA qui fait partie du réseau mondial e-FRIPON (Earth Fireball Recovery and InterPlanetary Observation Network). Le réseau FRIPON a été lancé en 2016 à l’initiative de chercheurs de l’IMCCE, du Muséum National d’Histoire Naturelle, de l’Université Paris-Saclay et de l’OSU Pythéas, il compte désormais 100 caméras sur le sol français financées par l’ANR. Le but est de détecter les bolides pouvant produire des météorites, de calculer leurs orbites et leurs zones de chute. Un autre résultat du réseau est constitué de nombreuses orbites (1000 par an) associées aux bolides détectés sans être à la source de météorites. Ce qui permet d’étudier l’origine de la matière interplanétaire. En trois ans et demi, FRIPON a essaimé à travers toute l’Europe et le monde, c’est maintenant une fédération de réseaux nationaux appelée e-FRIPON comprenant le Royaume Uni (SCAMP), la Roumanie (MOROI), l’Allemagne, la Belgique, l’Italie (PRISMA), les Pays Bas, l’Espagne, la Suisse, l’Autriche, le Chili et maintenant le Canada. L’événement du 1er Janvier a été détecté par huit caméras du réseau italien PRISMA géré par l’INAF (Institut national d’Astrophysique). J'en détaillerai l'histoire, et exposerai la situation actuelle des projets FRIPON et de son pendant de sciences participatives Vigie-Ciel.