Le LGL-TPE et le Laboratoire Hubert Curien impliqués dans le programme de recherche OriginsOrigines des planètes et de la vie
Le programme et équipements prioritaires de recherche (PEPR) Origins, piloté et coordonné par le Centre national de la recherche scientifique (CNRS) et financé par le plan France 2030, est consacré aux origines des planètes et de la vie. Les travaux interdisciplinaires, issus de la communauté scientifique nationale dans le domaine, permettront de lever des verrous scientifiques et technologiques avec des retombées dans les domaines de la santé, de l’environnement, de l’innovation. L'Université Jean Monnet est impliquée dans ce programme, à travers le projet Cosmo-Sat porté par le laboratoire de Géologie de Lyon - Terre Planètes Environnement (LGL-TPE), le projet AI Data analysis, porté par le laboratoire Hubert Curien et le projet de Contrôle non-supervisé et prédictif pour l'optique adaptative, porté par le CNRS.
Pièces du système de détection d'une Sonde Atomique Tomographique
Photo d'illustration : Projet Cosmo-Sat (Crédit François Vurpillot)
Comprendre l'origine de la vie, découvrir et caractériser d'autres terres sont des objectifs scientifiques fondamentaux en plein essor sur la scène internationale. Or, l’aboutissement de cette quête des origines est profondément dépendant des avancées technologiques initiées par le monde de la recherche. Dans ce contexte, le programme « Origins », financé à hauteur de 45,5 millions d’euros sur sept ans par France 2030, ambitionne de développer des technologies innovantes et des nouveaux instruments en réponse à différents enjeux de la communauté scientifique.
Le programme très interdisciplinaire fait appel à des expertises de recherche à l’échelle nationale, en Sciences de l'Univers, en physique, en chimie, en électronique, en mathématiques, et en sciences humaines et sociales. Les travaux ont été présentés à l'occasion du kick off du PEPR qui s'est tenu du 18 au 20 septembre 2023 au Collège de France. Ils permettront de lever des verrous scientifiques et technologiques avec des retombées dans les domaines de la santé, de l’environnement, de l’innovation.
Découvrir la présentation des travaux lors du kick off du PEPR
Le projet "COSMO-SAT"
Axe 2 du programme "Cosmochimie"
Porteur de projet à l'UJM : Anne-Magali Seydoux-Guillaume, Directrice de Recherche CNRS au laboratoire LGL-TPE (UJM, CNRS, Université Lyon 1, ENS Lyon) . Co-portage : François Vurpillot, Professeur à l’Université de Rouen et Mathieu Roskosz, Professeur au MNHN de Paris
Consortium impliqué : Saint-Étienne (LGL-TPE), Rouen (GPM), Paris (IMPMC) et Grenoble (gipsa-lab)"
Le projet "Cosmo-Sat" vise à développer une nouvelle génération de sonde atomique tomographique pour la cosmochimie, avec plusieurs objectifs ambitieux d’améliorations instrumentales optimisées et dédiées à l’analyse d’échantillons cosmochimiques terrestres et extraterrestres pour, en particulier, améliorer significativement leurs mesures élémentaires et isotopiques à l’échelle nanométrique: chambre sous ultra-vide optimisée pour la spectrométrie de masse complexe des échantillons géologiques, réduction du bruit de fond, système de détection sensible en position et en temps optimisé, notamment grâce à l’utilisation de l’intelligence artificielle, et développement de la cryo-préparation des échantillons pour améliorer la mesure des atomes légers (H, He, C, …) volatils à température ambiante.
COSMO-SAT mobilise environ 8 chercheurs, enseignants-chercheurs et ingénieurs permanents pendant 6 ans, financera 3 Post-doctorants et 1 Doctorant, et a permis le financement d’une thèse CIFRE avec CAMECA et d’une thèse 80PRIME CNRS.
Le projet "AI data analysis"
Axe 5 du programme "Numérique"
Porteur du projet à l'UJM : Loïc Denis, Professeur à l’UJM et au Laboratoire Hubert Curien (UJM, CNRS, IOGS).
Consortium impliqué : Saint-Étienne (Laboratoire Hubert Curien), Lyon (CRAL, Lab. physique de l'ENS de Lyon), Paris (ONERA DOTA, INRIA, L2S, LESIA), Nice (Observatoire de la Côte d'Azur), Grenoble (IPAG et GIPSA-lab), Bordeaux (IMS), Toulouse (IRAP), Marseille (LAM).
Le projet AI data analysis vise à développer de nouvelles méthodes d'analyse de données par intelligence artificielle afin de repousser les limites de détection et améliorer la précision des caractérisations des exoplanètes. Ce projet pluridisciplinaire et fortement collaboratif va rassembler des astronomes, experts de l'étude des exoplanètes et concepteurs d'instruments opérant sur les télescopes géants (comme les télescopes de l'ESO au Chili) ou sur des satellites, des spécialistes du traitement du signal et de l'image ainsi que des experts d'intelligence artificielle. L'objectif est de combiner les modèles physiques des instruments et des objets observés avec les techniques les plus poussées d'analyse de données afin d'extraire une information fiable et pertinente pour les astrophysiciens. Il est en effet extrêmement difficile d'extraire le très faible signal caractéristique de la présence d'une exoplanète à partir d'observations astronomiques. L'exploration des systèmes planétaires de notre environnement proche est pourtant essentielle pour mieux comprendre les mécanismes qui ont donné naissance à notre système solaire et pouvoir répondre un jour à des questions telles que : existe-t-il de nombreuses exoplanètes situées dans la zone "habitable" de leur étoile (zone dans laquelle de l'eau pourrait être présente à l'état liquide)? peut-on détecter certains marqueurs de présence de vie sur ces exoplanètes?
AI data analysis mobilise 14 laboratoires de recherche en France qui collaboreront notamment via l'encadrement de 7 thèses et 4 post-docs.
Des traitements avancés permettent de reconstruire une image d'un disque protoplanétaire dans lequel deux exoplanètes, pointées par des flèches, sont en formation.
(Source : Flasseur, Thé, Denis, Thiébaut, Langlois, SPIE Adaptive Optics Systems VIII, 2022)
Le projet de contrôle non-supervisé et prédictif pour l’optique adaptive
Axe 5 du programme "Numérique"
Portage : Éric Thiébaut, Astronome adjoint au Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CRAL)
Consortium impliqué : Université Jean Monnet (Laboratoire Hubert Curien), Université de Poitiers, Université Paris Est val de Marne et Paris cité
Le projet développera de nouvelles approches pour optimiser le contrôle en optique adaptative pour l’astronomie et les télécommunications. Les avancées seront déterminantes pour améliorer la qualité des images en astronomie, repousser les limites de contraste pour la détection d’exo-planètes et limiter les pertes du signal transmis en télécommunications. L'objectif est de faire évoluer les méthodes classiques de contrôle temps réel pour approcher ou atteindre les performances ultimes que devrait permettre un système donné dans toutes les conditions d’observation.
Une communauté de 10 chercheurs, enseignements chercheurs et ingénieurs permanents, mobilisant en outre 3 doctorants, 4 post-doctorants et 1 ingénieur de recherche contractuel.
Le système d'optique adaptative développé par le CRAL pour le télescope solaire THEMIS intègre un traitement avancé pour le contrôle, permettant un gain considérable de la qualité des images. À droite, les granulations solaires sont clairement visibles. (Source: Eric Thiébaut, CRAL, et le consortium THEMIS)
Le Programme et équipements prioritaires de recherche (PEPR) Origins, financé par le plan France 2030, a été inauguré du 18 au 20 septembre 2023, au Collège de France.
Son budget de 45,5M€ sur sept ans lui permettra d’avancer sur six axes de recherche dans la thématique des Origines des planètes et de la vie, en développant plusieurs projets instrumentaux innovants qui permettront à la communauté française d’être encore plus performante dans la compétition internationale à l’horizon 2030.
En savoir plus sur le programme Origins : https://pepr-origins.fr/
