Retour sur Mars et le SYRTIS MAJOR PROJECT (SMP)

Lorsque quatre adolescents donnent officiellement leurs noms à des cratères de Mars sur les cartes de la NASA ! Voir descriptif détaillé

Retour sur Mars et le SYRTIS MAJOR PROJECT (SMP)

Lorsque quatre adolescents donnent officiellement leurs noms à des cratères de Mars sur les cartes de la NASA ! Voir descriptif détaillé

Photographie de la Planète Mars ci-dessus : NASA and the Hubble Heritage Team STScI/AURA, Astrocosmos.net

Voir également les Séjours de Vacances UNIVERS dès l’âge de 7 ans et en particulier les séjours La Composition des Planètes (13-15 ans) et Au Coeur du Vortex (13-18 ans).

Ce séjour est également accessible sous la forme de Classes de Découvertes Scientifiques pour les écoles primaires et du secondaires : Classes de Découvertes sur le thème de la Composition des Planètes.

Ce projet est encore une fois une illustration frappante du niveau de ces séjours sur lesquels les participants réalisent, quel que soit leur âge, de véritables recherches portant sur des inconnues réelles. Que se soit l’Avion Solaire en préparation sur le Centre de Séjour Scientifique européen (St-Anthème - France) ou le Système d’Information Géographique sur la biodiversité boréale qui est menée sur le Centre de Séjour Scientifique nord-américain (Pointe-Racine - Québec), en passant par les solutions innovantes de mesure de la qualité de l’eau, l’archéologie expérimentale ou la programmation informatique bioinspirée, l’ensemble des projets visés par les Camps de Vacances Scientifiques d’Objectif Sciences International se veulent à la fois ambitieux, réalistes et abordables par les jeunes.

Afin de continuer à illustrer plus en détails ce type de projets, nous vous proposons un retour sur l’expérience de celui sur Mars.

Ce projet a démarré l’été 2005 [1] au cours du Camp « La Composition des Planètes » (du 6 au 16 juillet 2005).

Ce séjour, organisé du 6 au 16 juillet 2005, était original car il traitait à la fois d’Astronomie et de Géologie. Dans un premier temps, les jeunes ont travaillé sur l’objectif fixé par ce camp de vacances scientifiques Vacances scientifiques Objectif Sciences International propose et organise des camps sciences pour les enfants de 7 à 18 ans depuis 1992. : comprendre la formation de la Terre et connaître la composition des planètes. Dans un deuxième temps, il s’agissait d’étudier en détail une portion de la planète Mars Mars 4 jeunes de 13 à 15 ans ont donné officiellement des noms à plusieurs cratères de la Planète Mars - cela s’est passé au sein des séjours ASTRONOMIE proposés par l’association durant les vacances d’été. , de reconnaître les formes de terrain à partir d’images satellitaires, de reconstituer l’évolution des paysages dans ce secteur et d’en inventer la toponymie.

Le projet pédagogique avait comme objectif primordial l’étude de la genèse des planètes, depuis l’accrétion et la condensation de nuages de gaz et de poussières jusqu’à la morphogenèse des paysages, avec l’exemple de la planète Mars Mars 4 jeunes de 13 à 15 ans ont donné officiellement des noms à plusieurs cratères de la Planète Mars - cela s’est passé au sein des séjours ASTRONOMIE proposés par l’association durant les vacances d’été. . Comme souvent dans l’association Objectif Sciences, ce projet a été modulé en fonction des attentes des participants. Les éducateurs scientifiques, William GRAS et Guillaume MARIE, avaient ainsi prévu plusieurs orientations pour le projet en fonction des envies des jeunes participant à ce séjour.

Les quatre adolescents, Eric, Fanny, Julien et Alice, âgés à l’époque de 13 à 16 ans, avaient choisi ce séjour en raison de leur attirance pour l’astronomie. Très motivés pas le projet proposé, ils l’ont fait évoluer en demandant à leurs éducateurs scientifiques d’approfondir certaines notions qu’ils voulaient mieux connaître. Ensemble, ils ont finalement étudié un secteur particulier de la planète Mars, Syrtis Major Planum, et choisi des noms pour des cratères qui n’étaient pas encore baptisés. Ils ont ensuite réalisé un dossier en anglais destiné à l’I.A.U., l’organisation en charge de la nomenclature des formes planétaires.

Après de longs mois d’attente, le nom de 3 cratères de Mars ont été acceptés en décembre 2006 : Chaman, Eilat et Pau. Sur le site de la Gazetteer of Planetary Nomenclature nous pouvons trouver leur localisation et même les voir en images.

Chaman
(1) IAU (The International Astronomical Union) Gazetteer of Planetary Nomenclature,
http://planetarynames.wr.usgs.gov/

Eilat
(1)

Pau
(1)

D’autres toponymes choisis par les jeunes pourraient être dans le futur validés. Ainsi, peut-être un jour existera-t-il sur Mars un cratère Prabouré ou un cratère Saint-Anthème !

William et Guillaume nous parlent ici de cette aventure scientifique.

Dans quelle démarche scientifique as-tu encadré les jeunes ?

William : Le but était de leur donner une connaissance de l’Univers, à la fois par son histoire et son devenir, mais aussi par les éléments qui la composent. J’ai aussi pu leur faire une introduction à la physique quantique, même si ce n’était pas dans le projet, mais ils étaient très intéressés par toute la partie physique que je leur ai présentée. Nous avons peu à peu réduit l’échelle de notre étude, démarrant de l’Univers pour finir sur les planètes et autres corps.

Quel genre de notions ont-ils assimilées dans cette première partie ?

W : Et bien concernant l’Univers dans sa globalité, ils ont pu voir les théories du Big Bang, du Big Crush ainsi que l’expansion de l’Univers. Nous avons ainsi replacé la Terre dans un contexte temporel par rapport à l’Univers. Il a aussi été question par exemple d’évènements tels que la future collision de la galaxie d’Andromède avec la Voie Lactée dans 200 millions d’années (passionnant non ?).
En ce qui concerne les éléments qui caractérisent et habitent l’Univers, nous avons vu que chacun avait un devenir prévisible et que tous étaient liés entre eux. Ainsi une planète n’est qu’une étoile qui, du fait de sa trop faible masse, n’a pas pu enclencher de réaction nucléaire pour devenir par exemple un nouveau soleil. De même, une étoile de faible masse (comme notre soleil par exemple) deviendra une naine brune à la fin de sa vie, alors qu’une étoile de forte masse pourra devenir un supernova ou une étoile à neutron.
Fanny, Alice, Julien et Eric ont pu pénétrer au sein même de la matière : les électrons, les neutrons et les protons, qui composent chaque atome sont tous issus de quarks. Chaque état de la matière (liquide, gazeux, solide, plasma) représente un état d’interaction différent avec ses voisins (un gaz verra les atomes mobiles et assez éloignés les uns des autres tandis qu’un solide verra ses atomes plus figés et plus proches les uns des autres : la notion de zéro absolu en température signifie par ailleurs que les atomes sont totalement immobiles). Ils ont pu aussi intégrer les notions de forces fondamentales (qui sont au nombre de 4) comme la force gravitationnelle (expliquant pourquoi on pèserait moins lourd sur la lune que sur Terre).

Comment ont-ils réagit à ces concepts scientifiques complexes ?

W : Les jeunes se sont passionnés pour le sujet dès la première minute. Malgré la complexité d’un tel sujet, ils ont de suite été captivés par les « énigmes » que ces notions renfermaient… Le nombre de galaxies et le nombre d’étoiles par galaxie fait que l’on estime le nombre total d’étoiles à 10 (E22) dans l’Univers et que l’on voit déjà que dans notre système solaire qu’il existe 8 planètes (nombre mis à jour en 2006 par la communauté scientifique, désolé Pluton)... Comment pourrait-on ne serait-ce que supposer qu’il n’existe pas d’autres planètes- comme la Terre - susceptibles de posséder les conditions favorables à la vie, c’est-à-dire l’eau sous forme liquide ? Et là on suppose déjà que l’eau est le seul élément qui puisse permettre la vie, ce qui est probablement faux. En réalité, ils demandaient encore plus de notions, ils voulaient en savoirs plus… ils ont dédié à leur projet tout le temps qu’ils avaient à leur disposition. C’était d’ailleurs un débat au sein du groupe d’animateurs que de leur permettre d’utiliser le temps libre, temps normalement dédiés aux activités en commun avec le reste des jeunes (sports par exemple), pour continuer de découvrir toutes les beautés de l’Univers et des notions qui en découlent.

En mot de fin, je dirais qu’à cette époque, j’étais en première année d’école d’ingénieur de géologie (ENSG Nancy) et maintenant j’achève des études dans le milieu des réservoirs (gaz et pétrole), avec en plus un master recherche en planétologie et en cosmochimie [2]. Le plus important, à mon avis, est de toujours se montrer curieux vis-à-vis des autres domaines scientifiques et c’est ce que j’ai le plus apprécié chez eux, à savoir leur ouverture d’esprit et leur volonté de toujours vouloir en savoir plus sans limite de domaine, et ce malgré un niveau scolaire peu avancé. Ils ont ainsi découvert des notions que j’ai découvertes en classe préparatoire alors que certains en étaient encore au collège. Et il est évident que nous aurions pu passer tout le projet à continuer à débattre de toutes les questions vues plus haut.

J’ai ensuite passé la main à Guillaume et là, je participais alors à l’encadrement général du groupe (vie quotidienne, gestion du projet...).

Guillaume a alors abordé les questions plus en rapport avec notre projet à savoir se focaliser sur la géomorphologie de Mars.

Quel était ton rôle dans le projet en tant qu’éducateur, Guillaume ?

Guillaume : Au moment de l’élaboration des projets pédagogiques pour les camps scientifiques de l’été 2005, je venais juste de soutenir ma thèse en géomorphologie volcanique… Lorsque j’ai pris connaissance des thèmes scientifiques qui seraient abordés cet été là, « La Composition des Planètes » m’a séduit. En tant que géographe, je suis un peu « touche à tout » et je m’intéresse depuis longtemps à l’astronomie. Lorsque j’avais l’âge des participants, je passais de nombreuses soirées avec mon télescope l’oeil rivé sur le lointain. Je me rappelle encore de l’excitation que j’ai ressentie lorsque j’ai trouvé pour la première fois Saturne dans mon objectif ! Avec William, nous avons bâti un projet scientifique et pédagogique prenant en compte nos spécialités respectives.

D’où est venue l’idée de donner des noms aux cratères de Mars ?

G : Je souhaitais aborder avec les jeunes la planétologie, cette science qui aborde la formation des paysages sur les différentes planètes du Système Solaire. En observant que tous les cratères de petite taille ne possédaient pas de nom, j’ai cherché à savoir comment ceux-ci étaient choisis et j’ai découvert que des règles strictes et précises existaient, mais que toute personne pouvait également faire des propositions. J’ai alors imaginé un projet qui permettrait aux jeunes de découvrir la morphogenèse de la planète Mars par l’analyse d’images satellitaires et l’expérimentation et qui leur permettrait également d’inventer de nouveaux toponymes.

J’en ai parlé avec William et j’ai pris contact avec Philippe MASSON, professeur à l’université Paris Sud (UMR 81148 IDES – CNRS), seul membre français du « Task Group for Mars Nomenclature » (commission internationale de planétologie). Ce chercheur de renommée mondiale s’est montré très intéressé par notre projet et il m’a invité à venir le rencontrer dans son laboratoire à Orsay. Là, avec l’aide de sa collaboratrice Danièle GASPARD, j’ai consulté des cartes et me suis initié à la géomorphologie martienne.

La zone d’étude est Syrtis Major Planum sur Mars, Où se situe-t-elle ? Pourquoi l’avez-vous choisi ?

G : Très vite, j’ai fait le choix de la planète Mars en raison de sa proximité avec notre planète et de l’intérêt scientifique de l’aborder compte tenu de la présence d’eau, de la diversité morphologique de ses paysages et des nombreux programmes de recherches menés sur la « Planète Rouge ». Après avoir observé de nombreuses cartes au laboratoire de planétologie d’Orsay, j’ai fait le choix d’un secteur peu étudié, rapidement identifiable, au nord de la tâche sombre de Syrtis Major Planum (plateau - et non plaine - de la Grande Syrte), avec plusieurs types de formes de terrain sans toponymes (cratères et failles). Nous l’avons limité par les coordonnées géographiques suivantes : — au sud, la latitude 15°N ; — au nord, la latitude 30°N ; — à l’est, la longitude 280°W ; — à l’ouest, la longitude 295°W.

Syrtis Major Area
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Mais nous avons également étudié d’autres paysages provenant de l’ensemble de la planète Mars : volcans, vallées, glaciers, dunes, éboulements...

Le projet a été soumis à l’I.A.U., quelle est exactement cette institution ? Comment votre projet a-t-il été reçu par la communauté scientifique de l’I.A.U. ?

G : L’I.A.U. (International Astronomical Union), au sein duquel se trouve le Mars Task Group, est un organisme international qui a pour mission la promotion des résultats scientifiques en astronomie grâce à une coopération internationale. L’I.A.U. est également chargée d’établir et de valider les noms des différents astres et des formes de terrain remarquables sur ces derniers.

Dossier soumis à l’IAU

Le dossier réalisé par les jeunes a été envoyé à Brad SMITH, président du Mars Task Group, via Philippe MASSON. Il a de suite attiré l’attention de ce chercheur spécialiste de Mars car c’était la première fois que des jeunes réalisaient un projet de ce genre et de cette ampleur. Même aux Etats-Unis d’Amérique, pourtant en pointe dans la promotion des sciences auprès des jeunes, cette expérience n’avait jamais été tentée !

Avez-vous réussi à atteindre tous les objectifs que vous vous étiez fixés au départ ?

G : Presque ! Les jeunes n’ont malheureusement pu observer Mars directement sur le télescope que le dernier soir à cause de mauvaises conditions météorologiques. Ce qui a fait que nous avons surtout dû travailler à partir d’images satellitaires.

Sinon, les quatre participants avaient proposé à la base 48 noms de cratères sur Syrtis Major Planum et Alice, avait en plus proposé 4 noms pour les 4 Nili Fossae (fossés). Seuls trois de ces toponymes ont été retenus pour l’instant dans la région d’Hellas Planitia (plaine de Grèce) et non celle de Syrtis Major Planum, située seulement quelques milliers de kilomètres plus au nord.

Enfin, pour l’instant il n’existe pas de cratère Prabouré car il ne s’agit pas d’une commune. Les critères sont stricts : pour les petits cratères, il faut choisir le nom d’une ville de moins de 100 000 habitants, en respectant l’équilibre des différents pays (et il y a déjà beaucoup de cratères possédant le nom d’une ville française).

Localisation, dimension et origine du nom des cratères
NomPlanèteSALatitude (°)Longitude (°)Diamètre (KM)Origine du nomRégion de Mars
Chaman M ME -60.5 309.1 W / 50.9 E 48.1 Ville au Pakistan Hellas Region
Eilat M M -56.5 309.9 W / 50.6 E 31.7 Ville en Israel Hellas Region
Pau M M -55.4 300.8 W / 59.2 E 44.8 Ville en France Hellas Region
Hellas Region
(1)

Comment les jeunes ont-ils développé le projet et le dossier pour l’I.A.U. ?

G : Ils ont rédigé en anglais la suggestion de nomenclature à la fin de leur séjour. Ensuite je me suis chargé de la correction et de l’envoi du dossier en septembre 2005. Pour cela j’ai contacté Brad SMITH qui m’a expliqué qu’on ne pourrait certainement pas donner l’ensemble de ces toponymes. Durant l’automne 2005, nous avons proposé 5 noms : 1 choix par jeune plus Saint-Anthème (à défaut de Prabouré), commune sur laquelle ce trouve le centre. Ensuite, j’ai suivi pendant plus d’un an l’évolution de notre proposition, et j’envoyais régulièrement des nouvelles aux jeunes. Finalement, en décembre 2006, trois noms ont été acceptés par la Commission : Eilat, Chaman et Pau.

Quels ont été les critères pour les choix de ces noms ?

G : Les toponymes ont été choisis principalement en fonction de choix personnels de chacun, à l’instar de Pau, ville de naissance de la mère d’Alice, mais également en fonction de leur configuration géographique, comme trois cratères proposés par Julien et ressemblant aux trois pays scandinaves, et en fonction de leur localisation géographique, comme Chaman, ville du Pakistan proposée par Fanny car elle possède des coordonnées géographiques proches de celles du cratère initialement choisi sur Mars (l’aire d’étude sur Mars correspond selon les coordonnées terrestres à une aire comprenant le Pakistan et une partie de l’Inde) ou Eilat, ville d’Israël choisie par Eric, selon une autre projection.

Les 4 jeunes sont donc au courant de la bonne nouvelle, quelle a été leur réaction ?

Ils sont très heureux que le projet ait été jusqu’à son terme. Ils regrettent seulement l’absence d’un cratère Prabouré !

Le projet leur a permis d’aborder différents domaines scientifiques sur le thème des planètes : astrophysique, chimie moléculaire, physique quantique, géomorphologie, télédétection et même mythologie à travers la toponymie planétaire ! Le projet a également été mené à différentes échelles, depuis l’échelle nanoscopique des quarks jusqu’à celle des galaxies, en alliant à la fois des travaux théoriques et plus académiques et des travaux pratiques à partir de différents supports (tableau des éléments, images satellitaires, cartes...).

Les jeunes ont enfin pu avoir une vision d’ensemble d’un même projet, projet de recherche fondamentale, sur des questions passionnantes et encore porteuses d’interrogations majeures, et projet de recherche appliqué, par le montage d’un dossier auprès d’une instance internationale et son acceptation finale.

Ils ont dû d’ailleurs particulièrement apprécié cette démarche scientifique puisque trois d’entre eux ont poursuivi l’aventure à Objectif Sciences International en 2006 et en 2007 !

Notes:

[1L’année 2005 fut l’année de la mise en place de notre nouveau modèle pédagogique de formation à la Recherche par la Recherche

[2Note de l’éditeur : aujourd’hui, William est devenu « Ingénieur Réserve » dans une grande société pétrochimique.

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