1/121 Résumé La carte de notre galaxie par Gaia, la confirmation du principe d’équivalence, pilier de la physique, par Microscope : vous n’avez pas pu échapper à ces évènements majeurs en 2018. Le CNES s’est considérablement investi dans ces grands projets, mais saviez-vous qu’il joue également un rôle crucial dans leur préparation et leur valorisation scientifique ? La stratégie du CNES pour la science est en effet bâtie sur les idées proposées par les chercheurs des laboratoires français. Pour les stimuler et les collecter, chaque année, le CNES publie un appel à propositions de recherche spatiale (APR) à destination de la communauté scientifique nationale. En 2018, près de 800 propositions de recherche ont ainsi été retenues et soutenues dans le cadre de l’APR, pour un montant global de 16 M€. Cet effort du CNES est remarquablement démultiplié dans la communauté, puisqu’il a mobilisé près de 3000 chercheurs, représentant un effort de plus de 1200 équivalents temps plein, dans 154 laboratoires en France. Les résultats scientifiques sont au rendez-vous : environ 2300 articles, mentionnant le support du CNES, ont été publiés dans des revues à comité de lecture. Dans un contexte spatial plus que jamais tourné vers la coopération internationale, les actions de l’APR 2018 ont alimenté environ 1600 collaborations entre des équipes françaises et leurs partenaires de 85 pays différents, sur les cinq continents. C e livre bleu 2018 est le premier bilan synthétique annuel des activités de l’APR, et sera désormais édité chaque année. Il a été préparé par les thématiciens du CNES, sur la base des rapports d’activité fournis par les équipes de recherche concernées. Il comprend une description générale commune du fonctionnement du processus de l’APR ainsi qu’un bilan général chiffré des activités 2018, suivis d’une analyse dédiée et de quelques faits marquants pour chacune des thématiques. En annexe figure la liste des projets soutenus en 2018, avec pour chacun un très bref résumé. Ce document ne traite pas du programme doctorats/postdoctorats du CNES, qui est un autre pilier de la préparation de l’avenir en termes de sciences spatiales. Les auteurs Kader Amsif Olivier La Marle Isabelle Petitbon Benoit Boissin Juliette Lambin Francis Rocard Selma Cherchali Anne Lifermann Christian Sirmain Christophe Delaroche Philippe Maisongrande Pierre Tabary Carole Deniel Mioara Mandea Cécile Vignolles Guillemette Gauquelin-Koch Didier Massonnet Michel Viso Joelle Guinle Jean-Louis Monin 2/121 Sommaire 1. INTRODUCTION .............................................................................................................................................. 3 2. ASTRONOMIE-ASTROPHYSIQUE .............................................................................................................. 5 3. EXOBIOLOGIE, EXOPLANETES ET PROTECTION PLANETAIRE ...................................................... 8 4. PHYSIQUE FONDAMENTALE ..................................................................................................................... 11 5. SOLEIL – HELIOSPHERE - MAGNETOSPHERES ................................................................................... 14 6. SYSTEME SOLAIRE ...................................................................................................................................... 17 7. SCIENCES DE LA MATIERE ....................................................................................................................... 20 8. SCIENCES DE LA VIE .................................................................................................................................. 23 9. ATMOSPHERE ................................................................................................................................................. 26 10. OCEAN .............................................................................................................................................................. 29 11. SURFACES CONTINENTALES .................................................................................................................... 31 12. TERRE SOLIDE ............................................................................................................................................... 34 ANNEXE : SYNTHESE DES PROJETS .................................................................................................................................. 37 ASTRONOMIE-ASTROPHYSIQUE ..................................................................................................................................... 38 EXOBIOLOGIE, EXOPLANETES ET PROTECTION PLANETAIRE ........................................................................................... 47 PHYSIQUE FONDAMENTALE ........................................................................................................................................... 52 SOLEIL – HELIOSPHERE – MAGNETOSPHERES ................................................................................................................. 54 SYSTEME SOLAIRE........................................................................................................................................................... 65 SCIENCES DE LA MATIERE ............................................................................................................................................... 79 SCIENCES DE LA VIE ........................................................................................................................................................ 83 ATMOSPHERE ................................................................................................................................................................. 85 OCEAN ............................................................................................................................................................................ 93 SURFACES CONTINENTALES .......................................................................................................................................... 102 TERRE SOLIDE ............................................................................................................................................................... 115 3/121 1. Introduction 1.1. CONTEXTE Les activités des chercheurs soutenus dans le cadre de l’APR sont le terrain où naissent et se développent les compétences scientifiques françaises en sciences spatiales, ainsi que les collaborations et projets spatiaux futurs. Elles permettent aussi de préparer au mieux l’exploitation scientifique des missions en développement et de faire rayonner les missions en exploitation. Les équipes thématiques de la DIA sont en charge d’animer ces activités, et pour cela, d’analyser les propositions reçues dans le cadre de l’APR, avec l’aide des groupes thématiques (voir figure ci-dessous), et, si nécessaire, du PASO (Plateau Architecture des Systèmes Orbitaux, en charge des avant-projets). Les idées retenues sont soutenues, selon les cas, dans le cadre de l’accompagnement scientifique d’un projet ou du budget d’accompagnement de la DIA. Le cas échéant, la proposition peut être aiguillée vers d’autres cadres plus adaptés (Appel R&T CNES, Phases 0, Appels à projets de l’INSU, …). En fin d’année, dans le cadre des réunions dédiées qu’ils organisent dans les laboratoires, les thématiciens et les chercheurs dont les propositions ont été retenues font le bilan des résultats obtenus au cours de l’année (cas des propositions pluri-annuelles) et des travaux et budgets à mettre en place. Les propositions de recherche se répartissent en trois grandes catégories : L’accompagnement scientifique des projets décidés, en phase de développement ou d’exploitation (AS), concerne par exemple des modélisations, des simulations, des activités de calibration et de validation des produits issus des missions spatiales, l’assimilation avec d’autres données, ou encore le développement et l’entraînement d’algorithmes d’analyse sur des données existantes. L’accompagnement scientifique catalyse l’impact scientifique des missions, notamment en élargissant leur assise au-delà des laboratoires « PI ». Dans un contexte très international, ce soutien est essentiel pour développer l’expertise des équipes françaises et les aider à jouer un rôle de premier plan dans les résultats futurs de la mission. Pour les projets en exploitation, il s’agit en outre de stimuler l’exploitation des données de la mission (réunions 4/121 de travail, stages, présentation des résultats…). Ce soutien aide notamment les chercheurs à gagner en compétitivité vis-à-vis des appels à projets d’autres agences (H2020, ANR…). Les Contributions d’Opportunité et Scientifiques Invités, et la Valorisation des Données (COSI- VADS). Les opérations de type COSI regroupent des contributions à faible coût mais à forte valeur ajoutée à des missions d’autres agences, contributions soit purement scientifiques (expertise scientifique spécifique, modèles théoriques, …), soit comprenant également une fourniture matérielle limitée. Elles concernent également l’exploitation de données obtenues avec les grands observatoires spatiaux d’autres agences (« temps ouvert »). Outre une très forte productivité en terme de publications scientifiques, ces projets sont souvent le terreau de collaborations durables et de futures missions avec une bonne visibilité française. La ligne VADS inclut la contribution du CNES aux centres de données nationaux en charge de fournir les meilleurs