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LSST sera réalisé par le Vera Rubin Observatory
Sur la planète Terre

Le Vera Rubin Observatory accueille le LSST

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Mes dernières nouvelles de LSST datent un peu et beaucoup de choses se sont passées ! Caméra, télescope mais aussi le projet LSST dans son ensemble avancent. La première lumière sur le ciel n’est pas encore pour demain mais c’est en bonne voie. Le Vera Rubin Observatory se dresse sur la Cordilière des Andes.

LSST devient LSST

Le LSST a été rebaptisé. En fait il s’appelle toujours LSST (même si cet acronyme reste pas toujours très facile à prononcer), mais ces lettres ne signifient plus Large Synoptic Survey Telescope mais “Legacy survey of Space and Time”. Je trouve ce nouveau nom magnifique – mais aussi incroyablement ambitieux … La traduction de “legacy” est toujours délicate, mais on pourrait dire qu’il s’agit de réaliser une cartographie de référence de l’espace et du temps. Beau programme – un peu prétentieux peut-être, mais l’investissement humain et financier sur plus de deux décennies de ce projet légitime sa démesure.

LSST par le Vera Rubin Observatory

Vera Rubin découvre la matière noire dans les galaxies
Affiche Mujeresconsciencia

Mais ce n’est pas tout : le site se nomme désormais le Vera Rubin Observatory. C’est le premier observatoire à porter le nom d’une femme astronome. Cette scientifique a mis en évidence le problème de la vitesse de rotation des étoiles dans les galaxies, l’un des piliers du problème de la matière noire. En effet ces vitesses s’expliquent naturellement à condition d’englober le disque de la galaxie dans un halo de matière invisible qui s’étend bien au-delà de la partie visible. Si vous voulez en savoir plus sur cette brillante scientifique, cette émission sera parfaite !

Le télescope s’installe au Vera Rubin Observatory

Convoi exceptionnel pour le miroir primaire de LSST
Le miroir primaire et tertiaire en route de Tucson à Houston avant de partir par bateau vers Coquimbo au Chili. Crédits : Precision Heavy Haul Inc./Rubin Observatory/NSF/AURA

Qu’en est-il concrètement ? La construction du dôme, suspendue quelques temps pour des raisons technico-administratives, avait bien repris. Le télescope lui-même était arrivé et ce puzzle géant était en cours d’assemblage. Jongler avec ces deux chantiers simultanément, efficacement, mais en toute sécurité était particulièrement complexe ! Mais ces activités n’étaient pas compatibles avec le télétravail et tout a été stoppé en mars dernier… Actuellement le site se réveille mais l’activité reste ralentie.

Le site du Vera Rubin Observatory en mai 2020
Le site du Vera Rubin Observatory en mai 2020. Crédits Rubin Observatory/NSF/AURA

Le CNRS a  produit une vidéo qui raconte comment le grand film de l’univers doit être réalisé par LSST et comment des laboratoires français participent à la construction.

De mon coté j’ai eu l’occasion de faire un podcast pour l’événement Imaginascience à Annecy, c’est ici : une interview par une étudiante en communication à partir d’un dessin de BD.

La caméra est achevée

Coté caméra, après plusieurs mois d’arrêt, la construction a pu être finalisée. 3,2 milliards de pixels, la plus grande caméra jamais construite. Nos collègues américains ont illustré cette caméra par un certain nombre de photos capables de couvrir 40 Pleine Lune en surface.

Premières images à SLAC par la caméra qui va réaliser le LSST
Le SLAC National Accelerator Laboratory a pris des images de 3,2 milliards de pixels. Ici une composition de plusieurs photos, quelques membres du LPSC en bas au milieu.
Crédits : LSST Camera Team/SLAC National Accelerator Laboratory/Rubin Observatory
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Saga Galaxie : science et fiction

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saga trans-media collaborative
Marraine et parrain

On m’a proposé d’être “marraine” d’un projet multi-média/science, qui s’est déroulé ce printemps à Grenoble. J’étais accompagné par le parrin, Éric Lewin, “cailloutologue”, spécialiste de Mars et des météorites – et hyper calé en science-fiction !

Marraine et parrain de la Saga Galaxie

Notre rôle a  été d’inspirer au début, puis de nourrir l’imagination fertile des participants. Mais le vrai travail est fait par l’équipe de la Casemate (CCSTI de Grenoble) et les professionnels du collectif “La Fabrique Média”. Ainsi, ce sont des soirées très dynamiques pour découvrir des artistes et leur mode d’expression et une aventure participative pour créer tout un univers de science-fiction qui ont eu lieu chaque semaine. Des participants de divers horizons et tout âge ont créé cette saga. Comme dans tout délire de science-fiction qui se respecte, nous avons essayé de maintenir un minimum de vraisemblance ! Tout est ensuite libre d’accès.

Compositeur, dessinateur, scénariste …

C’était vraiment un privilège de découvrir comment une scénariste parvient à créer une “bible d’univers” avec les idées d’une dizaine de personnes novices en la matière et avec des bagages très disparates (scientifiques, artistiques ou amateurs de science-fiction essentiellement). Ou encore comment un dessinateur transforme une suite de “consignes” en un personnage digne d’un film hollywoodien..

Emblème de la Caste des Érudits. Les Érudits sont chargés de l’éducation et de l’orientation des enfants vers les différentes castes. Leur emblème symbolise les multiples chemins auxquels ils préparent la population

 

Technocrates et Mystiques vont confronter leur vision radicalement différente de l’énergie noire … Au départ j’ai simplement présenté quelques éléments sur cette énergie noire, responsable de l’accélération de l’expansion de l’espace et sujet majeur de LSST.

Personnage terrien de la planète où l’on exploite l’énergie noire. Pirate qui fomente la rébellion depuis Mars.

 

 

 

 

 

Ce personnage, Soraya, est une Terrienne cachée sur Mars. Ainsi, elle porte de grosses chaussures en plomb pour compenser la faible gravité, une sorte d’ombrelle métallique qui la protège du rayonnement cosmique puisque l’atmosphère martienne est trop ténue pour être assez efficace et arbore une sorte de coiffe, qui lui donne une allure guerrière et remplace la chevelure. En effet les Terriens ont évolué en perdant cheveux, cils, sourcils qui nuisaient à l’extrême propreté requise pour produire des vides de qualité suffisante pour exploiter l’énergie noire.

A faire vous aussi
Plan confidentiel d’un traducteur d’énergie noire

Le dernier atelier a consisté en la finalisation de deux objets, un émetteur-récepteur et un transformateur-traducteur d’énergie noire. N’hésitez pas à en fabriquer pour vous : les liens vous donnent les plans et la marche à suivre. Il suffit d’aller dans un FabLab, d’avoir suivi les formations pour utiliser les machines, de s’appliquer … et d’avoir un peu d’imagination.

Cette page synthétise la Saga Galaxie où je me suis régalée et je n´étais pas la seule !

La Saga, suite

Et si vous avez envie de participer, une nouvelle saison consacrée à l’environnement se prépare, une nouvelle saga sera très probablement proposée au printemps 2020, à suivre sur EchoSciences.

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Balade intersidérale avec la matière noire

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Lamatierenoire.fr

J’attendais que notre webdocumentaire lamatierenoire.fr soit bien terminé pour en parler, mais c’est à présent chose faite depuis quelques mois !

Quoi, qui, comment

Quel est le sujet ? C’est la matière noire car elle nous nargue depuis près d’un siècle. Si les recherches ont permis d’éliminer un nombre toujours croissant de possibilités en ce qui la concerne, le mystère reste essentiellement intact, il est juste mieux défini …

Qui a conçu ce media ? Nous sommes un petit groupe de chercheurs et professionnels de la communication qui avons travaillé avec l’agence Canopée, avec laquelle je collabore depuis longtemps pour Planck. De Marseille, Annecy, Saclay et Grenoble, dans des laboratoires du CNRS, du CEA ou de l’ILL, nous traquons tous d’une façon ou d’une autre la matière noire. Ainsi notre objectif était de montrer ce que l’on sait, ce que l’on ne sait pas et comment on essaie de trouver sinon des réponses, du moins des indices. Bien-sûr le satellite Planck a un rôle de premier plan !

“branche” générale sur la matière noire
Pourquoi un webdocumentaire ?

Un “influenceur” sur YouTube aurait peut-être été plus porteur, mais ce n’était pas notre projet. Une exposition permet une interaction directe mais le nombre de personnes accessibles est limité. Une application est une option intéressante mais la nécessité de la décliner pour toutes les plateformes était trop coûteuse. Nous avons ainsi opter pour le webdocumentaire, un format accessible avec tout type d’écran et qui permet l’insertion de tout type de media. En effet les pages contiennent vidéos,  jeux interactifs et bien-sur texte/image. Nous avons réutilisé des briques existantes lorsqu’elles correspondaient exactement à nos besoins. C’est économique et inutile de refaire ce qui est “parfait”. Nous avons également créer des médias lorsque c’était nécessaire.

Déplacement 3D dans la toile du webdoc
Naviguer parmi les énigmes

Ce webdoc est inspiré de la toile cosmique et le visiteur navigue entre présentation du problème, candidats, moyens d’investigation, etc. Une véritable navigation 3D permet des explorations selon ses envies et le trou noir central recentre l’aventure quand on le souhaite. Néanmoins, on peut aussi naviguer avec le menu accessible en bas de l’écran, moins fun mais pratique.

Chaque “branche” présente les principales étapes ou approches

Et pour découvrir qui vous guide dans ce voyage inédit, allez faire un tour sur la matierenoire.fr !

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Nuit des chercheurs au Canada

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J’ai eu la chance d’être invitée par le Consulat de France à participer à la Nuit des Chercheurs à Hamilton au Canada.

Cet évènement reprend le principe de la Researcher Night européenne qui a lieu fin septembre dans plusieurs villes de France mais aussi d’Europe : une rencontre conviviale entre public de 10 à 110 ans et des chercheurs de tout domaine.

J’avais participé il y a quelques années à cette Nuit à Dijon avec un collègue. Le même scénographe Jean-François Desmarchelier métamorphose un espace, ici le MacMaster Innovation Park, pour créer une ambiance intrigante, poétique, propice aux échanges et au questionnement. L’organisatrice Florence Roullet, biochimiste, a déployé pour la seconde année une énergie formidable pour monter le projet, trouver les partenaires, diffuser l’information : bref tous les ingrédients d’un évènement culturel d’envergure.  Et la lumière était à l’honneur.

En français parfois, en anglais surtout j’ai ainsi pu présenter l’écho lumineux du Big-Bang a un public très varié, toujours très chaleureux et enthousiaste, dans une ambiance sidérale :

Ambiance zen pour Planck à la Reseacher Night, Hamilton
Ambiance zen pour Planck à la Reseacher Night, Hamilton

 

L’organisation sans faille m’a permis d’en profiter pour rencontrer des chercheurs canadiens et  présenter les principaux résultats de Planck au Perimeter Institute de Waterloo et au département d’astronomie de l’université de MacMaster à Hamilton. Le soutien de l’Université pour des collaborations permettra je l’espère de nouer de nouveaux contacts durables.

Certains modèles d’inflation ont été inventés par des chercheurs du “PI”, et ce laboratoire très prestigieux accueille  des théoriciens parmi les plus brillants du monde. Bref, un peu impressionnant …

Reflets d'automne sur le nouveau bâtiment du Perimeter Institut
Reflets d’automne sur le nouveau bâtiment du Perimeter Institut

J’ai tout de même eu quelques heures pour me balader en fin de journée et découvrir, un peu, Hamilton situé au bord du lac Ontario.

Le lac Ontario au crépuscule
Le lac Ontario au crépuscule

Autre chose remarquable pour un Français : à une semaine de Halloween, un certain nombre de maison s arborent une décoration effrayante !

Certaines maisons sont bien gardées ...
Certaines maisons sont bien gardées …

Mon séjour au Canada s’achève aujourd’hui avec un petit tour aux si célèbres chutes du Niagara avant de partir. Merci beaucoup à Florence, Jeff, Lionel, Cliff, Laura, Peter, Hélène, Sophie … pour ces quelques jours intenses  et chaleureux !

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Planck au Palais de la découverte

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Coté recherche, je ne suis plus que dans le projet LSST mais ma casquette “diffusion des connaissances” est toujours pour Planck. Et ce mois-ci, en résumé, je cause de Planck !

Après une conférence début octobre dans les Alpes du Sud, organisée par l’association Quasar , avant ma participation à la nuit des deux infinis à Grenoble ce soir, j’ai inauguré hier l’espace “Un chercheur, une manip” consacré au projet Planck au Palais de la découverte.

C’est parti d’un collègue de Planck qui nous a informé de cette possibilité : un ou deux mois dans un espace dédié dans le plus emblématique des lieux de culture scientifique français. J’avais toute confiance en mes collègues (parisiens surtout, c’est plus simple pour eux !) pour partager les séances d’animation. Mais il fallait quand même trouver comment s’insérer dans ce cadre particulier …

Au Palais de la découverte, on manipule, on expérimente et a priori notre expérience à nous est un peu loin de cet aspect. J’ai donc réfléchi à ce qu’on pouvait faire et repris, en plus ambitieux, un dispositif construit dans mon laboratoire pour illustrer la polarisation. C’était pour la grande exposition Planck lors de la fête de la science de 2009. Ce dispositif a d’ailleurs été utilisé pour illustrer la polarisation sur notre site planck.fr.

Grâce à la collaboration d’Asja, chargée de projet Planck sans qui je n’aurais sans doute pas entrepris cette aventure, nous avons mis au point un projet de base, trouvé un créneau libre et “intéressant” (je souhaitais fortement que ce soit pendant les vacances de la Toussaint). Une séance de travail avec l’équipe du Palais de la découverte a mis d’affiner et améliorer le projet qui se complète de deux conférences et bientôt d’un article dans leur revue (en janvier je crois). J’ai encore des améliorations à y apporter …

Ensuite, des ingénieurs et techniciens talentueux et inventifs du LPSC ont créé un dispositif à la fois “spectaculaire”, facile d’utilisation, complet, solide et esthétique :

Dispositif conçu et fabriqué au LPSC pour mettre en évidence la polarisation en transmission et en réflexion
Dispositif conçu et fabriqué au LPSC pour mettre en évidence la polarisation en transmission et en réflexion

 

J’ai trouvé un prestataire (trivision3d []) qui a su transformer nos faux reliefs en vrais volumes afin de mieux faire ressortir la troisième dimension apportée par la polarisation – des collègues ayaient auparavant fait des miracles pour créer ces faux reliefs ! Je les mettrai sur ce site ultérieurement, après l’exposition.

Nous avons 82 séances entre le 14 octobre et le 29 novembre, dont deux en langue des signes car un collègue est capable d’offrir cette possibilité. Satellite, bolomètre et manipulations basées sur la polarisation sont au rendez-vous, ainsi qu’une vraie visualisation 3D du rayonnement fossile (et bientôt de la Galaxie).

C'est d'ici que le chercheur de Planck fait sa séance, à droite le bolomètre (derrière les reflets ...) et à gauche le dispositif pour la polarisation. La décoration a été créée par l'équipe du Palais de la découverte.
C’est d’ici que le chercheur de Planck fait sa séance, à droite le bolomètre (derrière les reflets …) et à gauche le dispositif pour la polarisation. La décoration a été créée par l’équipe du Palais de la découverte.
La maquette du satellite ainsi qu'un ensemble de panneaux et des vidéos sont visibles en permanence jusqu'à fin novembre.
La maquette du satellite ainsi qu’un ensemble de panneaux et des vidéos sont visibles en permanence jusqu’à fin novembre.

Planck a ajouté la polarisation à l’arsenal des outils pour la cosmologie de précision. Cette exposition je l’espère aidera petits et grands à en percevoir le potentiel et les premières leçons.

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Petit tour au CNES

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J’ai eu l’immense privilège d’une visite de quelques salles du CNES lors d’une réunion sur leur site de Toulouse.

Depuis longtemps, depuis toujours presque, le CNES me fait rêver. Je reste toujours surprise quand je vois des adolescents ou des adultes qui ne savent pas que le CNES est le Centre national d’études spatiales … Heureusement le port spatial de Kourou ou le lanceur Ariane, tout le monde connait plus ou moins.

J’ai eu ma période astronaute, je voulais voler comme scientifique dans Hermès, la navette européenne alors en préparation, du moins en projet. Lorsqu’ils ont passé l’équipage de six à trois personnes, j’ai été vraiment déprimée … Le commandant et son co-pilote sont en général d’anciens pilotes de chasse – métiers incompatibles avec mes convictions, il restait une seule place. Bon j’ai aussi réalisé qu’ayant mal au cœur en voiture et étant sous-douée en sport, il était raisonnable de me rapprocher de l’espace par d’autres voies. Et puis la navette Hermès a été abandonnée.

Aujourd’hui j’ai la chance d’avoir comme métier de contribuer à comprendre comment fonctionne notre univers, avec en plus des occasions d’approcher le CNES, c’est déjà parfait.

Arrivée au CNES : déjà dans l’ambiance

Toulouse est une ville magnifique et le ciel y est vraiment omniprésent. Les avions, les antennes, les noms prestigieux bordent le chemin vers le centre de Toulouse, cœur du CNES. On est accueilli par une grande sculpture.

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Bien-sur il faut être “invité”, donner son passeport et recevoir son badge … à coté d’Ariane 5 et de quelques satellites, comme il se doit.

Ariane 5 dans le hall d'accueil du CNES, Toulouse
Ariane 5 dans le hall d’accueil du CNES, Toulouse

 

Centres de commande du CNES : en direct de Mars

Des milliers de personnes travaillent au CNES. Parmi elles des ingénieurs qui préparent de nouvelles technologies, construisent des satellites, gèrent des projets et des ressources instrumentales etc. Ces photos donnent juste une idée des lieux, des installations, je ne voulais pas trop déranger les gens qui y travaillaient avec mon coté groupie …

La visite a commencé par la salle de commande de deux instruments à bord de Curiosity. Nous n’étions pas là aux heures de contact avec Mars – sinon on les aurait laissés travailleurs d’ailleurs ! Autour d’une maquette du rover martien étaient situés deux ensembles  de postes de commande pour deux des instruments du rover. Ils ne travaillent pas vraiment “en direct” de Mars car les commandes transitent par le centre des opérations de la NASA. Schématiquement, chaque jour le rover se déplace de quelques mètres ou un peu plus et envoie un panorama à 360 degrés de son nouvel environnement.

De cette salle, deux instruments de Curiosity sont commandés
De cette salle, deux instruments de Curiosity sont commandés

Scientifiques de la mission et ingénieurs du CNES programment alors les cibles du laser qui pulvérise le sol pour une première série d’analyses qui permet de définir les meilleures roches pour des analyses plus approfondies. La matière doit être prometteuse et le tir faisable. Une dizaine de tirs en moyenne sont effectivement. Ce travail quotidien sur plusieurs années permet de mieux comprendre cette planète.

Centres de commande du CNES : en direct de Tchouri

La star du moment, pour moi, reste Tchouri. La sonde Rosetta et son acometisseur Philae accompagnent cette comète  depuis près d’un an maintenant. Le SONC,  Science Operation and Navigation Center, commande Philae et est là, au CNES, à Toulouse. Depuis cette salle dédiée,  l’équipe en charge de Philae a calculé des millions de trajectoires de Rosetta vers la comète et aujourd’hui des études, des calculs sont toujours faits pour mieux savoir où est le petit robot et comment l’utiliser si le contact est rétabli. Son réveil est espéré, c’est bientôt la dernière chance car lorsque la comète passera au plus près du Soleil en août, le dégazage risque fortement d’endommager définitivement Philae. Rationnellement c’est inutile, mais j’envoie tout de même plein de pensées positives à Philae pour qu’elle retrouve assez d’énergie pour se réveiller, recevoir les nouvelles commandes qui lui permettront de mieux gérer son énergie et idéalement de nous envoyer quelques images et données supplémentaires …

Le SONC d'où Philae est commandé et suivi
Le SONC d’où Philae est commandé et suivi

 

Vue de la mission Philae depuis le SONC, CNES

En attendant Rosetta poursuit sa collecte de données uniques et ils estiment que Philae a accompli 80% de sa mission. On voudrait plus, mais c’est déjà extraordinaire !

Salle blanche du CNES : Microscope se construit

La visite s’est achevé par la visite (enfin la vue à travers la paroi vitrée de la salle blanche) de Microscope, un “micro-satellite” dédié à la physique fondamentale. Il doit partir en 2017, ils sont déjà passé en “planning étendu”, longue journée et samedi travaillé et ça s’avère insuffisant il reste les nuits et les dimanches. Tenir les plannings impose souvent d’utiliser une grande partie, voire la totalité des heures disponibles …

Micro-satellite d'environ un mètre-cube pour tester le principe d'équivalence
Micro-satellite d’environ un mètre-cube pour tester le principe d’équivalence

Ce cube abrite des masses-test qui seront en chute libre. Leur mouvement sera mesuré avec une précision diabolique pour vérifier si tous les corps chutent bien à la même vitesse. Pourquoi ? Certaines théories, la théorie des cordes en particulier, prédisent de minuscules déviations par rapport à ce principe de la Relativité. Ça mérite d’aller vérifier !

Nous avons aussi visiter un laboratoire d’électronique où des capteurs en tout genre, sont conçus ou modifiés, testés pour être “spatialisables”. La réussite d’une mission spatiale passe aussi par la résistance des éléments aux rayonnements cosmiques par exemple.

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Planck : enfin les résultats de 2014

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Je n’ai pas donné de nouvelles depuis un moment, mais j’ai beaucoup écrit pour Planck néanmoins !

Les résultats de la mission complète, y compris en polarisation étaient promis pour 2014. On y est, mais ca a été plus long et difficile que prévu. Et on garde les données de l’instrument haute fréquence en polarisation pour 2015, sauf à 353 GHz où ce n’est pas le rayonnement fossile mais l’émission des poussières froides de notre Galaxie qui domine. Ce n’est pas de l’égoïsme, c’est du “sérieux” : on a besoin d’encore un peu de travail pour être totalement sûr de livrer des données et des résultats fiables. Le niveau d’exigence est tel que c’est pas si facile, en fait … et le résultat mérite a priori ces efforts.

Région de Polaris vue à 353 GHz par Planck-HFI
Région de Polaris vue à 353 GHz par Planck-HFI

Un collègue (Marc-Antoine Miville-Deschenes à l’IAS) produit ces images somptueuses qui ont rencontré un certain succès (ici ou là) bien mérité !

Mais il faut chercher dans la précision accrue des mesures du rayonnement fossile les quelques pépites déjà disponibles : les neutrinos fossiles et la matière noire.

On ne s’étend pas aujourd’hui sur l’inflation : les résultats de 2013 sont confortés, et on attend la publication de l’article collaboratif Planck/BICEP2 pour revenir sur le sujet. C’est prévu aussi pour 2014, donc pour bientôt … En tout cas le “draft” est fini.

Ce qui est le plus fascinant, je trouve, ce sont ces 19 pics pour 6 paramètres. Ce n’est pas très idéal médiatiquement peut-être, pas plus que les contraintes sur les neutrinos ou la matière noire d’ailleurs, mais c’est magnifique. Le modèle “simple” de la cosmologie, avec 6 pauvres paramètres, rend parfaitement compte d’une immense quantité d’information : la température et la polarisation scalaire sur tout le ciel sur une gamme d’échelles angulaires couvrant trois ordres de grandeur … On peut tester les hypothèses du modèle précisément et tout colle. Il n’est aucunement besoin de faire appel à un ingrédient non prédit par le modèle standard de la physique des particules ou de la cosmologie (ce dernier incluant constante cosmologique et matière noire stable, qui ne sont pas dans le modèle standard de la physique des particules en revanche). Bien-sur on n’exclut pas totalement la possibilité d’une quatrième famille de neutrinos, on n’exclut pas du tout une matière noire qui s’annihilerait. Le champ des possibles, vu par les théoriciens, est immense et en croissance permanente. Le champ des possibles, vu par les observateurs, se restreint car les mesures sont de plus en plus précises. C’est une combinaison de vraisemblable,  probable,  possible, envisageable, improbable … Mais on progresse inéluctablement. Des réponses solides deviennent les bases de nouvelles questions légitimes. Le pré-Big-Bang par exemple, j’aime bien …

Crédits : ESA-collaboration Planck
Carte en température et spectres en température TT , polarisation scalaire EE, et information croisée température/polarisation TE. Ce sont les mêmes 6 paramètres qui conduisent aux 3 courbes rouges qui ajustent les 19 pics des données expérimentales. Crédits : ESA-collaboration Planck

Il y aura le 22 décembre, a priori, les articles Planck soumis et en ligne, les données correspondantes disponibles, et une belle image du rayonnement fossile polarisé faite par l’ESA et la collaboration Planck. Notre cadeau de Noël (en plus des chocolats).

En attendant, un point complet est disponible ici sur futura-sciences !

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Visite au CERN

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Après vingt-cinq à attendre parler d’Atlas, ça y est, je l’ai vu !

J’ai assisté à des dizaines de séminaires et autres soutenances présentant les dimensions et caractéristiques impressionnantes du plus grand détecteur de physique jamais construit (ou de son alter-ego CMS). En vrai, c’est autre chose …

Il était temps : les ingénieurs du CERN referment les détecteurs car le faisceau sera opérationnel dans quelques mois avec l’énergie initialement prévue de 13 TeV. Déjà seul le “bouchon” d’Atlas est encore visible pour quelques jours.

Vue vertigineuse vers le sol, nous sommes 80 m sous terre.
Vue vertigineuse vers le sol, nous sommes 80 m sous terre.
En haut, le puits par lequel sont arrivés tous les éléments du détecteur.
En haut, le puits par lequel sont arrivés tous les éléments du détecteur.

 

Détecteur "bouchon" qui ferme Atlas
C’est moi devant Atlas !
La salle de contrôle d'Atlas. C'est calme puisque c'est encore l'arrêt mais les physiciens se préparent au réveil du géant.
La salle de contrôle d’Atlas. C’est calme puisque c’est encore l’arrêt mais les physiciens se préparent au réveil du géant.

Après la visite du détecteur, petit tour dans l’exposition du Globe. Une exposition très bien faite, pour tout public avec une belle esthétique. Ils s’approprient un peu trop le “Big-Bang” à mon goût, mais c’est quand même très réussi, et nous avons maintenant l’habitude … C’est gratuit, c’est ouvert à tous : aucune excuse pour ne pas s’arrêter si vous passer par Genève, voire faire un détour, le CERN le mérite bien …

Film sur l'histoire de l'Univers dans le Globe du CERN
Film sur l’histoire de l’Univers dans le Globe du CERN

Les expositions et manifestations art-science sont très à la mode, profitons-en ! Cette magnifique sculpture dévoile ses secrets ici.

"Pérégrinations à l'infini". Crédits F. Malek
“Pérégrinations à l’infini”. Crédits F. Malek

Le CERN est une très belle réussite en termes de communication vers le public. C’est un devoir – c’est public et ses recherches appartiennent au citoyen, mais c’est un vrai défi car la physique des particules est autrement moins “sexy” que l’astrophysique ! Mais les efforts des chercheurs sont très importants pour mettre à la portée du plus grand nombre le sujet de leur recherche. Ce web-doc notamment est particulièrement réussi – on va essayer d’en faire un avec Planck en 2015 …

 

Ambiance assortie à la carte du ciel vu par Planck pour l'Espace Planck, nuit des chercheurs 2013 à Dijon
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La médiation scientifique : tout un art

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Le point de départ de cette page est de féliciter Jean-François Desmarchelier pour son prix Diderot-Curien 2014.

Jean-François Desmarchelier reçoit son prix Diderot-Curien , juin 2014

Jean-François est déjà présent sur ce blog puisqu’il est le réalisateur des vidéos sur Andrea, un collègue, et moi.

La médiation scientifique est le chaînon, indispensable, entre le “grand public” et les “acteurs de la recherche”.

De multiples activités

Revenons à l’exemple de Jean-François. Son métier, ou plutôt ses métiers : concepteur d’exposition, scénographe, réalisateur de documentaires et de web documentaires. Son site ataouk.com donne un aperçu de ses activités.  Son travail artistique et ses compétences techniques sont essentiels pour une médiation efficace de la science. Donner envie, faire rêver, guider la découverte, aider à la compréhension. Ensuite libre à chacun d’aller plus loin avec des livres, des conférences plus spécialisées …

Je n’oublie bien-sur pas l’agence Canopée (Lionel, Amandine, Samuel Alexis …) sans qui notre exposition et notre site Planck (entre autres) n’auraient pas pu voir le jour. J’y reviendrai dans d’autres pages sans faute !

Rendre la science humaine et compréhensible

Au niveau d’une manifestion scientifique (Nuit des chercheurs à Dijon, Ouf d’astro à Vaulx-en-Velin), l’ambiance est travaillée : atmosphère sereine, juste ce qu’il faut de mystérieuse (car tout de même “on cherche” !) et propice à l’échange – les scientifiques sont des personnes comme les autres et prêtent à partager le pourquoi et le comment de leur travail.

 

Andrea Catalao, espace Planck à la Nuit des chercheurs 2013, Dijon

Les secrets du bolomètre et du rayonnement fossile, Nuit des chercheurs 2013, Dijon. Crédits : Jean-François Desmarchelier.

L’autre défi est rendre les choses intelligibles … Ce n’est naturellement pas un cours, mais un partage impose un langage commun. Les acteurs de la médiation scientifique travaillent en étroite collaboration avec les chercheurs. Leur rôle est un peu d’accompagner le public vers les étoiles tout en ramenant les chercheurs sur Terre !

Éviter au maximum le jargon, identifier les mots et notions clés, se baser sur des savoirs ou des questions largement établis pour présenter les recherches en cours ou en projet, leurs objectifs et leurs moyens, tel est une partie de leur rôle.

Rendre la science belle

Évidemment avec l’astrophysique la base est déjà – en toute objectivité … – “belle” : les images sont très souvent somptueuses. Mais il faut reconnaitre que ce que les chercheurs trouvent “beau” c’est souvent plus ce qu’elles incarnent que leur aspect visuel. Le rayonnement fossile est archétypal. Ses petits grumeaux objectivement monotones sont plus émouvants que beaux. Il faut donc du talent et une mise en scène pour présenter l’image scientifique originelle, la rendre intelligible ET belle.

L’une de mes préférées est celle faite par l’un des infographistes de l’ESA :

Rayonnement fossile et carte composite de tout le ciel par Planck

Visuel emblématique des résultats cosmologiques de mars 2013. Crédits : ESA – collaboration Planck

L’uniformité est brisée par la superposition de la carte du rayonnement fossile et de l’image composite la carte “rose”, devenue un peu un symbole de Planck. Cette dernière  représente essentiellement notre Galaxie, ainsi la mise en place des cartes explique que le rayonnement fossile est plus loin que notre environnement proche – et implicitement qu’il faut réussir à l’isoler et le soustraire pour accéder à l’image primordiale.

Une telle image est une base sur laquelle on peut expliquer presque tous les résultats de la mission Planck lors d’une exposition, quelques phrases ou bien plus selon l’intérêt, le temps disponible, les connaissances. Elle est agréable à regarder mais aussi intrigante : on a envie de savoir ce qu’elle veut dire …

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Retour sur les résultats de BICEP2

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L’intérêt ne faiblit pas, les tensions non plus …

Si vous n’avez pas en tête ce résultat majeur s’il était confirmé, vous pouvez faire un tour ici ou sur ce blog.
En très bref, la collaboration BICEP2 avait annoncé la détection d’ondes gravitationnelles primordiales. La détection semble très sérieuse, l’interprétation plus sujette à discussion: signature de l’inflation primordiale, ou juste émission thermique de la poussière galactique ? Le Nobel en dépend !

Depuis mi-mars, chercheurs, journalistes, grand public se demandent si c’est la découverte du siècle (enfin de la décennie, soyons raisonnable et laissons une place pour la matière noire …) ou une erreur – ou au moins un manque de prudence … Une chose est sûre : c’est une incroyable publicité pour Planck dont les résultats sont attendus comme le messie !

Bataille scientifique

Un journaliste m’a appris qu’une dépêche de l’APF annonçait que l’équipe de Princeton était très critique avec les résultats de l’équipe de Caltech et Harvard. Je n’étais pas au courant j’avoue – et je ne suis pas sûre que la presse soit le lieu idéal pour régler ses comptes entre instituts. Mais après l’annonce initiale en toute confiance, les propos sont à présent plus nuancés : l’article maintenant publié par l’équipe BICEP2 dans une revue scientifique est plus prudent quant à la précision de l’estimation de la part galactique du signal.

Cette évolution a été largement relayée (par exemple dans cet article).

Planck travaille sérieusement

La collaboration Planck est priée de donner le fin mot de l’histoire sur les avant-plans (au moins). Un premier pas a été fait.

Certains semblent estimer que Planck fait de la rétention d’information ou “se fait désirer”. Non, on essaie juste de donner un résultat fiable, tant au niveau du signal que de son erreur.

Si c’était facile, on l’aurait déjà donné en 2013 ! Mais il faut maitriser l’ensemble des effets instrumentaux à un niveau tel que c’était impossible avant. Toute analyse est itérative : on enlève les effets principaux, on comprend les défauts résiduels, on trouve comment les corriger, on ré-analyse avec cette amélioration ... et on recommence. On peut arrêter quand les défauts résiduels sont suffisamment faibles devant le signal attendu - et qu’on estime que l’on est suffisamment sûrs de cette affirmation. Afin de s’assurer que ce processus s’arrête quand même un jour, les agences spatiales nous imposent des délais maximums. Délais repoussés dans les limites du raisonnable ... et c’est ainsi qu’on arrive à octobre 2014. Toutes nos idées ne sont pas encore dans ces résultats - certaines encore en test, d’autres en cours d’implémentation. Ainsi de nouvelles publications basées sur une analyse encore plus raffinée sont prévues pour 2015.

Le champ magnétique de la Voie Lactée vu par le satellite Planck. Les régions les plus sombres correspondent à une émission polarisée plus forte et les stries indiquent la direction du champ magnétique projeté sur le plan du ciel.

Crédits : ESA – collaboration Planck

Si c’était facile, on l’aurait déjà donné en 2013 ! Mais il faut maitriser l’ensemble des effets instrumentaux à un niveau tel que c’était impossible avant. Toute analyse est itérative : on enlève les effets principaux, on comprend les défauts résiduels, on trouve comment les corriger, on ré-analyse avec cette amélioration … et on recommence. On peut arrêter quand les défauts résiduels sont suffisamment faibles devant le signal attendu – et qu’on estime que l’on est suffisamment sûrs de cette affirmation.

Afin de s’assurer que ce processus s’arrête quand même un jour, les agences spatiales nous imposent des délais maximums. Délais repoussés dans les limites du raisonnable … et c’est ainsi qu’on arrive à octobre 2014. Toutes nos idées ne sont pas encore dans ces résultats – certaines encore en test, d’autres en cours d’implémentation. Ainsi de nouvelles publications basées sur une analyse encore plus raffinée sont prévues pour 2015.

Bref l’histoire est bien loin d’être finie, d’autant que BICEP2 et Planck ne sont pas seuls : au moins une demi-douzaine d’expériences au sol ou en ballon ont des mesures en cours d’analyse.

Sur la planète Terre

LSST : une machine à rêver

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Quand on travaille sur l’analyse des données – entre autres, il faut nécessairement être dans une collaboration puisqu’il faut des données !
Après 3 ans sur EROS pour chercher de la matière noire, 3 ans sur CAT et 1 an sur HEGRA pour étudier les noyaux actifs de galaxies avec leur émission à très haute énergie, j’achève 14 années consacrées au rayonnement fossile – 4 essentiellement sur l’expérience embarquée en ballon Archeops et … 10  sur Planck. Il est temps de changer !

Certain(e)s se spécialisent dans un domaine, d’autres papillonnent un peu plus. En ce qui me concerne, j’aime bien changer. Après Planck, ma prochaine aventure – qui pourrait être encore plus longue que celle qui s’achève – s’appelle LSST.

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Nom de code LSST

LSST signifie Large Synoptic Survey Telescope. Pas très joli à l’oreille et à peu près intraduisible. Ca commence pas très bien. Si on ne tente pas une traduction trop littérale, LSST signifie “un télescope pour tout voir”. Ça devient intriguant …

Ce que c’est : un télescope avec un miroir d’une surface équivalente à celle d’un 8 mètres de diamètre qui scrute tout le ciel visible du sol tous les 11 jours avec une caméra de plus de 3 milliards de pixels … Ses objectifs : tout. Des astéroïdes aux galaxies, des étoiles aux lentilles gravitationnelles. Naturellement il sera installé au Chili dans la Cordillère des Andes. Là, je ne peux pas résister !

Un bref aperçu en images :
Retour aux sources

En thèse, je travaillais dans EROS, plus précisément EROS 1 CCD. Un télescope de 40 cm de diamètre certes, mais à La Silla au Chili. Et la plus grande caméra CCD du monde, enfin la plus grande à l’époque bien-sûr, avec 16 CCD de 579 x. 400 pixels soit plus de 3,7 millions de pixels. Et la prouesse était de les lire en quelques minutes (2 je crois …) alors que d’autres instruments mettaient une quinzaine de minutes pour récupérer les informations de quelques centaines de milliers de pixels.

En 2022, trente ans plus tard, la plus grande caméra CCD du monde commencera ses observations scientifiques avec 1000 fois plus de pixels … lus en 2 secondes.

Un programme chargé

Que verra LSST ? Juste quelques milliards d’étoiles, quelques milliards de galaxies, quelques dizaines de millions d’exoplanètes. Et bien-sûr les astéroïdes qui risquent de menacer un jour la vie sur Terre ! Après tout, si l’astrophysique pouvait devenir utile, pourquoi s’en priver ?
Tous les champs de la discipline sont concernés puisque LSST va observer tout le ciel qui lui sera accessible. Un peu comme Planck, mais cette fois ce n’est pas dans le domaine submillimétrique mais tout “simplement” dans le visible.

LSST grand public

Vous voulez en savoir plus ? Le site www.lsst.org (en anglais) devrait vous plaire ! J’espère que nous proposerons bientôt un site en français, j’y travaillerai. En attendant je donnerai des nouvelles sur ce blog – sans oublier futura-sciences avec des articles sur  site du Chili et le miroir notamment.

 

Sur la planète Terre

Kandinsky, sorte de guide spirituel

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Mon paysage

J’ai découvert Kandinsky adolescente par une petite image dans mon dictionnaire des noms propres. Cette reproduction de quelques centimètres de cotés m’a “attrapée”. Des cartes postales et des posters, des livres et des expositions m’ont permis de découvrir son univers au fil des ans. Et depuis Kandinsky n’a jamais quitté ma chambre d’étudiante ou mon bureau … Ce n’est pas très original mais c’est ainsi !

Cette grande œuvre habite le mur face à mon bureau (pas la peine de préparer un cambriolage, c’est une belle affiche mais juste une affiche en vente au musée de Grenoble !) :

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Un artiste “scientifique”

J’apprécie la rationalité de Kandinsky. Il a la liberté de l’artiste, mais elle s’appuie sur un ensemble solide de réflexions. Certes beaucoup de ses tableaux sont “agréables” mais  leur impact va bien au-delà. Il écrit dans son livre Du spirituel dans l’art, et dans la peinture en particulier :

Action de la couleur

“Lorsqu’on laisse les yeux courir sur une palette couverte de couleurs, un double effet se produit :
1. Il se fait un effet purement physique,  c’est-à-dire l’œil lui-même est charmé par la beauté et par d’autres propriétés de la couleur. Le spectateur ressent une impression d’apaisement, de joie, comme un gastronome qui mange une friandise.
…
Dans le cas d’un développement plus complet, cet effet élémentaire en provoque un plus profond qui entraine une émotion de l’âme.
2.
Dans ce cas, on atteint le deuxième résultat primordial de la contemplation de la couleur, qui provoque une vibration de l’âme. Et la première force, physique, élémentaire, devient maintenant la voie par laquelle la couleur atteint l’âme.”

Et c’est, je trouve …, similaire à ce que je ressens – comme beaucoup d’autres – devant une image de la nébuleuse d’Orion ou d’un champ de galaxies avec ses arcs gravitationnels. Ce n’est pas juste agréable, joli, poétique. Tout ce qui est contenu dans ces images les rend fascinantes, que ce soient les molécules complexes qui se forment dans des nuages pour ensemencer de futures planètes ou la matière noire trahie par la lumière d’un lointain quasar. L’astrophysique a toujours beaucoup de succès mais je pense que c’est encore plus par les portes qu’elle ouvre que par son esthétisme.

Art et science fondamentale : inutiles mais essentiels

La science fondamentale semble à certains du gâchis de temps et d’argent. D’autres estiment que subventionner les musées ou soutenir des artistes est inutiles. Il est vrai que les deux ne satisfont aucun de nos besoins physiques vitaux (sauf nourrir les artistes et les chercheurs bien-sûr).

Lors d’une fête de la Science un homme, cultivé et qui avait sérieusement réfléchit à son propos, m’a demandé à quoi servait dans le fond Planck, la cosmologie etc. Je lui ai d’abord répondu que nous avions besoin de comprendre et de toujours questionner pour aller plus loin, c’est dans notre nature humaine. Il insistait, franchement pas convaincu. Je lui ai alors demandé s’il aimait la musique. Oui il avait absolument besoin d’écouter de la musique ! A quoi cela lui servait-il ? … Il est reparti satisfait et plutôt heureux je pense.

Le rôle de l’artiste et du chercheur

Un autre extrait du livre de Kandinsky:

“L’artiste n’est pas un enfant du dimanche de la vie : il n’a pas le droit de vivre sans devoirs, il a une lourde tache à accomplir, et c’est souvent sa croix. Il doit savoir que chacun de ses actes, chacune de ses sensations, chacune de ses pensées est le matériau impalpable, mais solide, d’où naissent ses œuvres et que, pour cela, il n’est pas libre dans sa vie, mais seulement dans son art.”

En aucun cas je ne me comparerais à ce grand peintre, ni même à un artiste ! Mais l’art et la science fondamentale sont extrêmement proches. Leurs propres codes, toujours à réinventer. Leur inutilité essentielle. Leur nécessité impérieuse pour leurs acteurs. En revanche si la démarche artistique est très individuelle, la pratique scientifique est beaucoup plus collective. Mais au final il y a des courants, des groupes, des constructions collectives qui nous font avancer.

Sur la planète Terre

L’histoire de l’univers en pop-up

Galerie 2 commentaires

Je trouve les livres en pop-up absolument magiques … Donc quand je suis tombée par hasard sur le Big-Bang, je me devais de jeter un oeil !

Je suis pas vraiment fan de l’ “explosion” du Big-Bang (qui n’est pas une explosion), mais j’ai fait une exception car le genre s’y prête parfaitement et je suis rentrée chez moi avec ce bel ouvrage.

Notre histoire, du Big-Bang au Soleil, en quelques pages pleines de relief et de couleurs. Les grandes étapes s’animent avec poésie. Juste pour vous faire envie :

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Sur la planète Terre

“Rencontres de Moriond”, session cosmologie 2014

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Les conférences internationales sont l’occasion pour les chercheurs de présenter leurs travaux, de nouer de nouveaux contacts … ou de retrouver d’anciens copains !
Les rencontres de Moriond sont entrées dans la tradition, avec plusieurs sessions chaque année (physique des particules surtout mais aussi cosmologie et gravitation, en alternance une année sur deux).

Si, si on travaille !

Il faut l’avouer, il y a un petit côté vacances : une belle station en Italie, les pistes presque pour nous tout seuls durant la “session ski” du début d’après-midi, les parties de billard le soir …

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Mais il y a aussi sept heures d’exposé par jour – dont le sien à un moment donné pour la plupart des participants, et on discute bien souvent physique, même si c’est au bar. Beaucoup de jeunes car traditionnellement doctorants et post-doctorants présentent leurs résultats à Moriond, souvent c’est même leur première conférence internationale. Et les moins jeunes – moi par exemple … se souviennent de leur “premier Moriond”, quand ils étaient encore étudiants.
Ce post n’est toutefois pas pour vous raconter que j’ai papoté avec plaisir avec mon ancien directeur de thèse, ou que j’ai significativement progressé au billard américain (je partais de bas, donc c’était facile).

La cosmologie “vivante”

Ce post est pour partager le sentiment de vivre un moment vraiment intense en cosmologie. Il faut dire que BICEP2 avait annoncé ses résultats juste une semaine avant le début de la conférence. L’un des responsables de l’analyse de cette collaboration a été invité “en urgence” et les organisateurs ont un peu chamboulé le programme pour rajouter cet exposé. Nous étions ravis, bien que nous n’ayons en fait presque rien appris de plus que ce qui est dans les articles – normal puisqu’une présentation au nom de la collaboration ne peut pas dire tellement plus que ce qui est publié. Mais quand même ! Une chose est claire : les US avaient décidé de détecter les modes B et ils ont mis en place une “agressive strategy” pour reprendre les termes belliqueux de l’orateur. C’est une bonne leçon pour nous. Quand une manip européenne est en cours de finalisation du budget après déjà pas mal d’années de mise en oeuvre, plusieurs manips américaines au Pôle sud, dans le désert d’Atacama, embarquée en ballon stratosphérique ont pris des données et fournissent des résultats.  Savoir dire oui ou non, et si on dit oui mettre les moyens financiers et humains pour que ça aboutisse, nos collègues outre-Atlantique font ça très bien.
Mais toute la communauté profite de l’enthousiasme suscité. Encore mieux : tout le monde attend les résultats de Planck pour confirmer/affiner !

Ça bouillonne

L’ébullition des idées et des résultats est bien présente. Rayonnement fossile, supernovae, amas de galaxies, grandes structures. Détection directe de matière noire, modification de la gravité pour rendre compte de la constante cosmologique.  Explications des anomalies à grande échelle par des neutrinos massifs ou par l’impact de l’environnement astrophysique “local”. Ceux qui ont l’impression que tous les chercheurs pensent pareils et cherchent dans la même direction sans jamais mettre en doute le modèle cosmologique “standard” peuvent jeter un œil sur le programme de n’importe quelle conférence et ils constateront que c’est bien loin d’être le cas !!! Heureusement d’ailleurs.

Pour tout savoir sur les Rencontres de Moriond : http://moriond.in2p3.fr/J14/

Sur la planète Terre

Sous le ciel de Planck

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parapluie

Jaloux de mon parapluie ? Je vous comprends !!! Édité à 700 exemplaires pour la conférence des premiers résultats de Planck en 2011, plus un seul n’est disponible dans le monde entier. Il nous rappelle joliment que nous sommes un tout petit observateur immergé dans l’univers.

Il pourrait, aussi, protéger de la pluie mais c’est très accessoire – et le mien ne verra jamais le ciel,  le vent risquerait de me le voler …

Sur la planète Terre

Du Big-Bang au grain de sable

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C’est le titre de l’exposition permanente du planétarium de Vaulx-en-Velin qui a ouvert ses portes samedi dernier, et l’occasion de raconter notre collaboration avec ce lieu de culture scientifique exemplaire.

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© Cécile Renault, Planétarium de Vaulx-en-Velin

Mes premiers contacts avec Simon, actuel directeur, ont été en 2009 pour la première édition d’Ouf d’astro. Il monte un évènement autour de l’astro (c’est l’année mondiale de l’astronomie) en coopération avec les labos de la région. Vaulx-en-Velin, de prime abord, ça rappelle à ma génération une actualité de banlieue en feu. Mais c’était il y a longtemps et depuis ils travaillent pour changer cette image par une véritable politique sociale et culturelle, une équipe dynamique, sympathique, pleine d’idées et de talents.

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