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INSTITUT D"ASTROPHYSIQUE SPATIALE

INSTITUT D"ASTROPHYSIQUE SPATIALE

RAPPORT D"ACTIVITÉ

RAPPORT D"ACTIVITÉ

2008-2013

2008-2013

Juin 2017

Juin 2017

2008-2013

Table des matières

1 PRÉSENTATION DE L"UNITÉ

7

1.1 Historique et localisation

7

1.2 Politique scientifique

8

1.3 Profils d"activités

12

1.4 Structuration de l"unité de recherche

12

1.5 Moyens humains

13

1.6 Ressources budgétaires et relations avec les partenaires

16

1.7 Instances de pilotage

18

1.8 Communication

19

1.9 Hygiène et sécurité, démarche qualité

20

1.10 Faits marquants

20

2 RÉALISATIONS

23

2.1 Equipe Matière Interstellaire et Cosmologie

23

2.1.1 Le succès de la mission Planck

23

2.1.2 Découverte du ciel polarisé

25

2.1.3 Physique de la Matière Interstellaire

27

2.1.3.1 La structure du milieu interstellaire

27

2.1.3.2 Nature et évolution des grains interstellaires

28

2.1.4 Physique du gaz et évolution des galaxies

30

2.1.5 Histoire de la formation d"étoiles dans l"univers

31

2.1.5.1 Les anisotropies du fond diffus infrarouge (FDIR) : me-

sures 31

2.1.5.2 Les anisotropies du FDIR : modélisation

32

2.1.5.3 Les points froids du FDIR : proto-amas à grand z

32

2.1.5.4 Les sources du FDIR

33

2.1.5.5 Modélisations empiriques de l"évolution des galaxies IR

33

2.1.5.6 Formation et évolution des galaxies par l"approche semi-

analytique 33

2.1.6 La cosmologie des grandes structures

34
1/259

2008-2013

2.1.6.1 Les amas de galaxies

34

2.1.6.2 Réionisation : corrélation croisée LOFAR-Planck et dé-

tectabilité 35

2.1.7 Le fond diffus cosmologique

36

2.1.7.1 L"effet Sachs-Wolfe intégré

36

2.1.7.2 Non-gaussianité

37

2.1.7.3 Polarisation en mode B : aspects théoriques et détec-

tabilité 37

2.1.8 Outils de traitements, de diffusion et d"analyse des données

38

2.1.8.1 Traitement et diffusion des données

38

2.1.8.2 Outils de modélisation et d"analyse

38

2.1.9 Recherche et développement en Instrumentation

39

2.1.9.1 Matrices de TES

39

2.1.9.2 Étude des interactions détecteurs - particules (bolo-

mètres Planck/HFI) 39

2.1.9.3 Bolomètres massifs doubles scintillants

39

2.1.9.4 Minibolomètres et métrologie des rayonnements

40

2.1.9.5 Conception et/ou réalisation de projets

40

2.1.9.6 Rayonnement et attractivité académiques

41

2.1.9.7 Interaction avec l"environnement socio-économique et

culturel 42

2.1.9.8 Contribution à des actions de formation

42

2.2 Equipe Astrochimie et Origines

43

2.2.1 La matière carbonée du MIS : production et modification sous

rayonnement 43

2.2.2 Les silicates interstellaires et circumstellaires : effets d"irradiation

ionique et recuit thermique, interactions gaz-silicates 44

2.2.3 Les glaces interstellaires, planétaires et cométaires

45

2.2.3.1 Production et analyse de résidus organiques-MICMOC

45

2.2.3.2 Effets des irradiations ioniques : pulvérisation (" sput-

tering »), modification de phase 46

2.2.3.3 Etude spectroscopique de clathrates hydrates

47

2.2.3.4 Modélisation spectrale des glaces de TNOs

47

2.2.4 Analyse de la matière extraterrestre primitive

48

2.2.4.1 Grains de poussières interplanétaires (IDPs) et grains

cométaires (Stardust) 49

2.2.4.2 Micrométéorites Antarctiques (MMA)

51

2.2.4.3 Météorites

52

2.3 Equipe Physique du Système Solaire et des Systèmes Planétaires

53

2.3.1 Etudes des processus responsables de la formation et de l"évo-

lution des objets planétaires 54

2.3.1.1 Mission Rosetta

54

2.3.1.2 VIR/Dawn

56

2.3.1.3 MicrOmega/Phobos Grunt

56

2.3.1.4 MicrOmega/Hayabusa 2

57
2/259

2008-2013

2.3.1.5 MicrOmega / ExoMars

57

2.3.1.6 OMEGA / Mars Express

57

2.3.1.7 La mission BEPICOLOMBO/MPO

58

2.3.1.8 Développements R et D associés, relations avec le monde

industriel 60

2.3.2 Identification et caractérisation d"exoplanètes

61

2.3.2.1 Exploitation scientifique des données de la mission Co-

RoT 61

2.3.2.2 Atmosphères exoplanétaires et spectrophotométrie des

transits 62

2.3.2.3 Développement de l"interférométrie annulante

62

2.3.2.4 Contribution à la prospective instrumentale pour les exo-

planètes 63

2.4 Equipe Physique Solaire et Stellaire

63

2.4.1 Bilan structure interne du Soleil et des étoiles

64

2.4.1.1 Le Soleil

64

2.4.1.2 Les étoiles de type solaire

64

2.4.1.3 Les étoiles évoluées

65

2.4.1.4 Les étoiles massives

66

2.4.2 Structure externe du Soleil et des étoiles

66

2.4.2.1 Moyens de diagnostics

66

2.4.2.2 Petites échelles spatiales : turbulence, chauffage à micro-

échelle

68

2.4.2.3 Grandes échelles spatiales

69

2.4.2.4 Activité magnétique stellaire

72

2.4.3 Centre de données : MEDOC et D2S

73

2.4.4 Recherche et développement

74

2.4.5 Rayonnement et attractivité académique

75

2.4.6 Interactions avec l"environnement social, économique et culturel

76

3 IMPLICATION DE L"UNITÉ DANS LA FORMATION PAR LA RECHERCHE

77

4 STRATÉGIES ET PERSPECTIVES SCIENTIFIQUES POUR LE FUTUR CONTRAT

81

4.1 Matière Interstellaire et Cosmologie

81

4.1.1 Fond diffus cosmologique : Cosmologie avec Planck polarisé

82

4.1.1.1 Phénoménologie de la cosmologie quantique à boucles

(CQB) 82

4.1.1.2 Anisotropies secondaires polarisées : rotation Faraday

82

4.1.1.3 Réionisation cosmique : Planck, LOFAR

82

4.1.1.4 Corrélations croisées avec les grandes structures (LSS)

83

4.1.2 Les grandes structures

83

4.1.2.1 Structuration à grande échelle avec Euclid - sonde du

modèle cosmologique 83

4.1.2.2 Études conjointes Sunyaev-Zel"dovich - fond diffus IR

83

4.1.2.3 Fragmentation du gaz intergalactique dans les phases

pré-accrétion et pré-collapse 84
3/259

2008-2013

4.1.2.4 Origines, et co-évolution du champ magnétique à l"échelle

cosmique 84

4.1.3 Formation des étoiles et des Galaxies

84

4.1.4 Formation des étoiles et champ magnétique

85

4.1.5 Physique et évolution des grains interstellaires

85

4.1.5.1 Evolution des grains

85

4.1.5.2 Propriétés des grains en polarisation

86

4.1.5.3 Physico-chimie du gaz et des grains dans les premières

étapes de formation planétaire

86

4.1.6 Centre d"expertise " grandes longueurs d"onde » et IDOC

87

4.1.7 Recherche et Développement en Instrumentation

87

4.1.7.1 Détection à grande longueur d"onde

87

4.1.7.2 Bolomètres massifs scintillants et mini-bolomètres

88

4.1.8 Implication dans les projets

88

4.2 Astrochimie et Origines

88

4.2.1 Processus énergétiques, réflectance et lien avec la matière ex-

traterrestre 89

4.2.2 Influence des rayons cosmiques sur la structure des glaces

89

4.2.3 Interaction surfaces silicatées-gaz

90

4.2.4 Continuum de production d"analogues à la matière carbonée du

MIS 90

4.2.4.1 Elargissement de la gamme des films et résidus produits

90

4.2.4.2 Caractérisation complète de ces différents matériaux

91

4.2.5 Chiralité

92

4.2.6 Clathrates

92

4.2.7 Ouvrir la spectroscopie des analogues vers l"UV-VUV

92

4.2.8 Moyens mobilisés

93

4.3 Physique du Système Solaire et des Systèmes Planétaires

95

4.3.1 Système solaire

95

4.3.1.1 L"Exploration de Mars

95

4.3.1.2 L"étude des petits corps du système solaire : ROSETTA,

Hayabusa 2, DAWN

96

4.3.1.3 Les perspectives d"étude de Mercure avec BepiColombo

97

4.3.1.4 Les perspectives concernant l"étude des planètes géantes :

CASSINI, JUICE

97

4.3.2 Exoplanètes

97

4.3.3 Recherche et Développement

98

4.4 Physique Solaire et Stellaire

99

4.4.1 Structure interne du Soleil et des étoiles

99

4.4.2 Structure externe du Soleil et des étoiles

101

4.4.3 Recherche et Développement

103

4.5 Impact de l"évolution des ressources humaines sur les perspectives de

l"IAS 104

4.6 Les perspectives Paris-Saclay

106

5 ANNEXE 1 : ORGANIGRAMMES DE L"IAS (2013)

107
4/259

2008-2013

6 ANNEXE 2 : PRODUCTION SCIENTIFIQUE

111

6.1 Publications à comité de lecture

111

6.1.1 Equipe Matière Interstellaire et Cosmologie

111

6.1.2 Equipe Astrochimie et Origines

188

6.1.3 Equipe Physique du système solaire et des systèmes planétaires

194

6.1.4 Equipe Physique solaire et stellaire

219

6.2 Liste des thèses et des HDR

245

6.2.1 Liste des thèses soutenues entre le 01/01/2008 et le 30/06/2013

245

6.2.2 Liste des thèses en cours

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