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De quelques planètes et lunes du système solaire, un entretien avec Véronique Dehant

Rencontre avec Véronique Dehant qui nous reçoit, sereine et souriante, dans son bureau de l’Observatoire royal de Belgique dont elle dirige le Département « Systèmes de Référence et Géodynamique ». Géophysicienne et planétologue de réputation internationale, Véronique Dehant se définit spontanément comme une « workaholic », caractéristique que corroborent sa centaine de publications scientifiques dans des revues à comité de lecture, ses 600 présentations orales ou posters et l’éventail des grands projets de recherche, des missions spatiales et des expertises auxquels elle prend part.

Pédagogue soucieuse de conduire son interlocuteur à l’intelligence de ses propos, elle s’est investie aussi dans des activités d’enseignement en Belgique, à l’UCL et à l’ULg, et en France à l’Université de Nantes. Invitée au Collège Belgique en 2009, elle nous revient en 2011, avec une reconnaissance de plus : elle est devenue membre de la Classe des Sciences de l’Académie en mai dernier !

Véronique Dehant, tout a commencé, pour vous, par les mathématiques !


Oui ! Portée par mes très bons résultats dans cette branche au collège, je m’engage dans une licence en mathématique à l’Université catholique de Louvain en 1978, avec l’idée de faire de l’enseignement. Au cours de mes études, je découvre les cours des professeurs Paquet et Melchior, respectivement en astronomie fondamentale et en géophysique. Ces matières, je décide de m’en rapprocher via une licence spéciale en physique. Le virus est inoculé, j’accepte donc avec bonheur la proposition que me fait Paul Melchior d’un doctorat sous sa direction et dans le cadre du FNRS. Ma thèse portera sur les nutations de la terre, c'est-à-dire les variations de son orientation dans l’espace et sur les marées terrestres, c’est-à-dire les déformations de la surface de notre planète sous l’effet des forces d’attraction du système solaire.

Les nutations sont toujours au cœur de vos préoccupations scientifiques, à propos de la Terre mais aussi d’autres planètes.

Les nutations permettent d’apprendre beaucoup sur la structure de l’intérieur de la Terre ; la manière dont elle tourne donne des informations sur l’intérieur profond. Mes recherches au FNRS, entre 1982 et 1993, successivement comme aspirant, chargé de recherche et chercheur qualifié, porteront sur les nutations, les mouvements et déformations de la Terre et la physique de l’intérieur. En 1993, j’entre à l’Observatoire royal pour poursuivre mes investigations scientifiques que je consacrerai aussi à d’autres planètes, à partir des années 2000.

Å l’Observatoire, vous endossez très rapidement – un an après votre engagement – de nouvelles responsabilités ?

Un poste de chef de section devient vacant et je me porte candidate pour l’occuper. Pour l’heure, cette section comprend 30 personnes. Notre mission englobe la géodésie spatiale par GNSS (Système de navigation globale par satellites), la rotation et la structure interne de la Terre et d’autres planètes et l’élaboration d’échelles de temps. La définition de l’heure était fondée sur la rotation de la Terre mais en 1967, on a défini l’échelle de temps sur les horloges atomiques tout en laissant cette prérogative aux Observatoires. La fixation de l’heure étalon se fait par le calcul d’une moyenne des données envoyées au BIPM par 50 observatoires dans le monde. Ce passage d’une heure fixée jadis selon la rotation de la terre à l’horloge atomique a induit un changement méthodologique pour les chercheurs : désormais on regarde les variations de la rotation de la terre a posteriori, on fait l’inverse de ce qui se pratiquait auparavant.

Le sujet et la qualité de vos travaux vous projettent rapidement dans l’espace européen et international de la recherche.

Au terme de mon doctorat, j’ai décroché un séjour de six mois aux États-Unis, Colorado, pour travailler avec le Professeur John Wahr, une des références américaines dans le domaine « nutations et géodésie » où l’empreinte européenne est très forte. Je m’intéresse aux différences entre les nutations observées et les modèles. Mes contacts internationaux me donne l’opportunité de m’impliquer dans la mise sur pied d’un groupe de travail international, dont on me confie la responsabilité, et qui va me conduire à répartir les devoirs de chacun (calculs, collectes de données), à comprendre et à faire interagir. Bref une formidable école de management de la recherche de niveau mondial ! De notre collaboration émerge un modèle de nutation qui sera adopté ensuite par les Unions internationales d’astronomie et de géophysique et qui vise à modéliser l’intérieur de la Terre et les effets des fluides géophysiques comme l’océan ou l’atmosphère, à la surface de notre planète. Ce modèle est utile aux astronomes et aux scientifiques qui vont envoyer des sondes spatiales dans l’espace. Au niveau du grand public, il permet d’améliorer le traitement des données des systèmes de navigation par satellites américain GPS ou européen Galileo.

En 2003, je reçois le Prix Descartes de l’Union européenne comme figure de proue de ce groupe. Avec notre méthode de travail fondée sur l’interaction, notre dimension européenne et notre ouverture à des pays tiers, en œuvrant pour la science mais aussi pour le public, nous rencontrions parfaitement les objectifs du jury. Cette belle récompense, accompagnée d’un financement substantiel, a contribué au renforcement des collaborations et tout particulièrement au recrutement de jeunes chercheurs dans le réseau.

Ma participation dans les Unions internationales a largement contribué à l’internationalisation de mon parcours, notamment mon intégration à l’AGU (American Geophysical Union) organisatrice de réunions scientifiques déterminantes qui lui a valu une aura mondiale et dont j’ai été élue Présidente de la section géodésie, belle marque de reconnaissance pour une non-américaine !

Le tournant des années 2000 et votre immersion dans le monde de la planétologie ne fera qu’amplifier cet ancrage international.

Assurément ! Dans les recherches sur la Terre, nous bénéficions de la profusion des données qui mobilisent l’intérêt de disciplines diverses (sismologie, géodésie, magnétisme). Dans le cadre des planètes, on dispose d’une seule sonde spatiale qui fait des enregistrements mais la rareté des matériaux d’analyse et les coûts imposent donc une approche synergétique. Le clivage entre disciplines serait absurde. Ce dialogue au-delà des cloisonnements disciplinaires a porté ses fruits et a influé ensuite sur notre modus operandi pour la Terre. C’est ainsi que je collabore avec l’Observatoire de Paris et l’Université de Nantes pour la sismologie, avec des partenaires allemands pour les flux de chaleur etc.

Revenons aux années 2000 et au basculement vers les planètes.

Un collègue qui avait étudié le manteau de la Terre voulait appliquer la sismologie aux autres planètes. Il fait appel à moi, suite à une mission spatiale sur Mars, pour les aspects géodésiques.

C’est donc par la planète rouge que je commencerai mon incursion dans ce nouvel univers de recherches. Mars est très semblable à la Terre, penchée de la même façon, aplatie pareillement, encore relativement proche du Soleil. Je m’attelle donc aux calculs des nutations martiennes, dont l’observation permet d’obtenir des informations sur l’intérieur de Mars pour savoir s’il y a par exemple un noyau liquide. J’ai conçu un instrument adapté à la géodésie, LARA (pour Lander Radioscience experiment) que l’Agence spatiale européenne a accepté et dont le développement technologique m’amène à interagir avec l’industrie, pour aller plus loin dans l’étude de l’intérieur de Mars.

L’étude du sol indique qu’il y a eu dans le passé, au début de son histoire, de l’eau liquide à la surface de Mars et donc la possibilité pour une forme de vie d’exister sur Mars, ce qui n’est plus le cas aujourd’hui. La Nasa et l’ESA cherchent, dans le cadre d’un programme scientifique (mission Exo-Mars en 2016 et 2018), à retrouver des traces possibles de vie sur Mars dans le sous-sol martien. Une mission européenne est aussi envisagée en 2020 pour progresser dans la connaissance géodésique de Mars. Comprendre Mars, c’est mieux comprendre la Terre !

Mon inclination pour la planétologie ne s’arrêtera pas à Mars.

Outre ma participation aux projets et missions de l’ESA, Mars Express et Exo-Mars, je suis impliquée comme chercheur associé dans des expériences sur Vénus et une mission future vers Mercure. Vénus, qui a connu un emballement foudroyant de l’effet de serre, est un bel exemple de l’impact de celui-ci sur une planète. Très semblables au départ, Terre et Venus ont connu des destins différents : climat tempéré favorable à la vie pour l’une, planète fournaise invivable pour l’autre.

Pour Mercure, je modélise, calcule les « librations », les variations de la rotation sur elle-même. Ces librations sont, elles-aussi, très dépendantes de l’intérieur de Mercure et leur observation future permettra de mieux comprendre l’intérieur de cette planète.

Vos projets de recherche pour le futur s’inscrivent dans la fidélité à vos deux axes-clés, la rotation de la Terre et la planétologie, n’est-ce pas ?

Oui avec l’Observatoire, il s’agit de poursuivre les investigations sur la rotation de la Terre, sur le GPS et le futur satellite Galileo.
Pour les planètes, la question de leur habitabilité me passionne. Je vais travailler sur Mercure, sur les satellites de glace autour des planètes gazeuses du système solaire, sur Jupiter et les lunes de Jupiter.

L’Observatoire royal est impliqué dans un programme de l’ESA appelé « Cosmic Vision », prévu pour 2015 à 2025 et dont l’objectif est d’explorer les lunes du système solaire en termes de formation et d’habitabilité. Nous prenons part aux travaux préparatoires d’une mission vers Europa et le système Jupiter et nos recherches concernent précisément les conditions de formation, et le fonctionnement du système jovien et l’habitabilité d’Europa. L’ORB est également associé à des projets à l’étude de la NASA notamment sur l’océan interne d’Europa.

L’habitabilité planétaire était précisément le sujet de votre cours au Collège Belgique en 2009 !

La question était au centre du cycle consacré à l’astrobiologie, coordonné par Emmanuelle Javaux sous la responsabilité de Jacques Reisse et auquel j’ai participé.

Pour l’année académique 2010-2011, j’ai proposé au Collège Belgique un cycle consacré à la découverte des planètes en fédérant les compétences de nos universités en la matière : l’Université de Liège pour Jupiter, les Facultés Notre-Dame de la Paix à Namur pour la mécanique céleste et les exo-planètes, l’IAS pour la haute atmosphère de Vénus et Mars et l’ULB pour la chimie de l’atmosphère.


Maud Sorède, novembre 2010.

Pour en savoir plus….

DEHANT V., FOLKNER W., CHICARRO A., and the LARA team and the SDT of Mars-NEXT, 2009, « Rotation & internal dynamics from future geodesy experiment », in : Proc. Journées Systèmes de Référence Spatio-temporels, Dresden, Germany, 21-23 September 2008, pp. 135-136.
DEHANT V., « Precession, Nutation and Wobble of the Earth », Cambridge Press, 2010

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