Les observatoires astronomiques nationaux de Chine

Les observatoires astronomiques nationaux (NAOC) occupent en Chine une place centrale dans le dispositif de recherche en astronomie, tant pour la définition des programmes de recherche que pour la construction et la gestion des grands instruments du pays.
L’actuel président des NOAC est M. YAN Jun, directeur du département d’astronomie de l’université des sciences et technologies de Chine (USTC) et responsable du département de management du programme FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope). M. YAN est également en charge des programmes scientifiques d’exploration de la lune.

Créés en 2001 à la suite de la réorganisation des instituts de la CAS (Académie des sciences de Chine), les NAOC rassemblent, outre leur quartier général à Pékin (l’ancien observatoire astronomique de Pékin), quatre centres de recherche ou stations d’observation de la CAS : l’observatoire astronomique du Yunnan, l’institut d’optique et de technologies astronomiques de Nankin, l’observatoire d’Urumqi et l’observatoire de Changchun.

L’observatoire de la montagne pourpre (PMO) à Nankin et l’observatoire de Shanghai (SHAO) ont gardé leur autonomie. Toutefois, leur politique scientifique et d’enseignement reste en principe coordonnée par les NAOC.

Il existe de plus quatre centres de recherche communs entre les NAOC et les universités :

  • le centre d’astrophysique de Pékin avec l’université de Pékin ;
  • le centre d’astronomie et d’astrophysique de l’est de la Chine avec l’université de Nankin ;
  • le centre de recherche en astro-géodynamique avec l’université Tongji à Shanghai ;
  • le centre d’astrophysique avec l’université des sciences et technologies de Chine à Hefei.

En plus de leurs groupes et centres de recherche, les NAOC gèrent trois
laboratoires de la CAS qui couvrent les domaines de l’astronomie optique,
de l’optique, des technologies pour l’astronomie, de l’activité solaire et
exploitent six grandes stations d’observation. Ces stations sont : la station
de Xinglong dans la province du Hebei, la station de Huairou de la municipalité de Pékin, la station d e Miyun de la municipalité de Pékin, la station Nanshan d’Urumqi dans la région autonome du Xinjiang, la Station Lijiang Gaomeigu dans la province du Yunnan et la station Changchun Jingyuetan dans la province de Jilin.

Les principaux domaines de recherche

Les principaux domaines de recherche couvrent un large spectre de sujets incluant l’astronomie, l’astrophysique, la télédétection et les télécommunications pour systèmes spatiaux.

Ressources humaines

Les NAOC emploient à temps plein plus de 1000 personnes dont 950 scientifiques. Le personnel comprend sept membres de l’Académie des sciences de Chine (CAS), un membre de l’Académie d’ingénierie de Chine (CAE), 80 enseignants-chercheurs et 140 enseignants-chercheurs associés. Le volet enseignement des NAOC est important : 186 étudiants de doctorat et 241 étudiants en master sont inscrits dans leur programme d’enseignement supérieur.

Collaborations

Les NAOC entretiennent de nombreuses collaborations avec les communautés internationales astronomiques parmi lesquels le réseau national d’observatoires de radio-astronomie des Etats-Unis, l’observatoire Felix Aguilar en Argentine, ou avec l’Allemagne dans le cadre d’une étude du plan galactique à 6 cm de longueur d’onde. Un accord de création d’un laboratoire international associé (LIA ORIGINS) a été signé en 2008, conjointement entre onze laboratoires français et chinois pour étudier les origines de la matière et la vie dans l’univers (cf. encart "Deux laboratoires franco-chinois dans le domaine de l’astronomie").

Les NAOC entendent consolider les collaborations scientifiques et techniques existantes et initier de nouveaux partenariats de recherche de haut niveau impliquant notamment des collaborations dans le cadre du LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope) et de la construction de grandes installations astronomiques impliquant en particulier des télescopes de 30 m.


Deux laboratoires franco-chinois dans le domaine de l’astronomie

Créé en 2008, le LIA ORIGINS est dédié au développement de la coopération franco-chinoise dans le domaine de l’astrophysique et des instruments qui y sont liés. Il concerne des domaines d’excellence tels que la cosmologie, avec l’étude de la formation et de l’évolution des galaxies à travers des observations et des relevés de données, l’élaboration de modèles de formation des galaxies, des recherches sur la matière noire et l’énergie noire (supernovae, lentilles gravitationnelles, …) et l’étude des planètes extrasolaires.

Les recherches du laboratoire franco-chinois portent également sur le développement d’instruments et la mise en place d’expériences dans l’espace (SVOM, WSO, SIMBOL-X…). Ce LIA mène des projets R&D en astronomie submillimétrique, dans le domaine des télescopes optiques ainsi qu’en radio sur les grands projets du futur.

Le laboratoire conjoint, qui implique près de 180 chercheurs, associe pour la partie française des laboratoires du CNRS, de l’observatoire de Paris, des universités Paris-Diderot et Pierre et Marie Curie, et pour la partie chinoise les observatoires nationaux d’astronomie de l’Académie des sciences de Chine, le département d’astronomie des universités de Pékin et de Nankin, et le centre d’astrophysique de l’université des sciences et des technologies de Chine.

Le LIA FCPPL, laboratoire dans le domaine de la physique des particules, est hébergé par l’institut de physique des hautes énergies à Pékin. Le FCPPL développe des recherches dans les domaines connexes de la physique des particules tels que les astro-particules et la cosmologie. Les expériences d’étude à grande échelle des rayons cosmiques ont été réalisées en Chine dans le cadre de ce LIA.


La XXVIIIème assemblée générale de l’union astronomique internationale (UAI) à Pékin

Du 20 au 31 août 2012 s’est tenue à Pékin, la XXVIIIème assemblée générale de l’union astronomique internationale (UAI). Cette manifestation a réuni plus de 3200 scientifiques, dont une délégation de plus de 150 astronomes et astrophysiciens français.

Fondée en 1919 par l’astronome français Benjamin Baillaud, l’union astronomique internationale est une association internationale non gouvernementale qui siège à Paris. Son objectif est de coordonner les travaux des astronomes à travers le monde. L’UAI, qui compte parmi ses membres des organisations scientifiques de 90 pays et plus de 10 000 membres individuels, tient une assemblée plénière tous les trois ans. L’UAI compte, à ce jour, plus de 400 chercheurs chinois. Les 330 présentations ont permis aux chercheurs de présenter leurs derniers résultats et d’en discuter les perspectives.

Lors de cette assemblée générale, un nouveau président et secrétaire général de l’UAI ont été élus. M. Thierry Montmerle, directeur de recherche à l’institut d’astrophysique de Paris, assure désormais le poste de secrétaire général, après avoir occupé durant deux années la position de secrétaire général adjoint.
La prochaine assemblée générale se tiendra à Honolulu en 2014.

Les grandes stations d’observation des NAOC en Chine

Les NAOC construisent et exploitent une grande variété d’instruments dont un télescope optique de 2,16 m d’ouverture situé sur le site de Xinglong à une altitude de 960 m. C’est également sur ce site qu’est construit le LAMOST. La station d’observation Gaomeigu dispose d’un télescope optique de 2,4 m. La station solaire de Huairou (Huairou Solar Observing Station) est essentiellement consacrée à l’étude du champ magnétique solaire, et comprend notamment un télescope solaire multi-canaux performant. Enfin, un radio-télescope de 50 m est localisé à la station de Miyun, un autre de 40 m est installé à l’observatoire astronomique du Yunnan. Ces deux radiotélescopes sont avec celui de 25 m de diamètre d’Urumqi, impliqués dans le réseau VLBI (interférométrie à très longue base).

Les NAOC comptent également d’autres grands équipements :

Le LAMOST est, avec un diamètre de 4 mètres, le plus grand télescope optique de Chine. Inauguré fin 2007, ce télescope présente la particularité de guider la lumière collectée au travers de 4000 fibres optiques. Les observations qui y sont effectuées concernent notre galaxie et l’espace extragalactique (galaxies, quasars, objets célestes émettant dans le visible). Installé à l’observatoire astronomique de Xinglong de l’Académie des sciences de Chine, sa fabrication aurait nécessité 235 millions de yuans (près de 23 millions d’euros). Ce télescope a été entièrement conçu et fabriqué par la Chine.

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LAMOST, station d’observation, Xinglong

Le télescope FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope) sera, une fois terminé en 2016, le plus grand radiotélescope au monde avec 500 m d’ouverture. Construit dans une dépression naturelle localisée dans la province du Guizhou, le réflecteur sphérique sera composé de 4600 panneaux. Sa capacité sera dix fois supérieure à celle du plus grand radiotélescope du monde actuel, mis au point par les Etats-Unis. Le coût du projet s’élèverait à plus de 700 millions de yuan (environ 84 millions d’euros). Le radiotélescope sera utilisé pour observer les sources radio les plus difficiles d’accès de l’univers comme les pulsars, les noyaux actifs de galaxies ou encore les régions de formation des étoiles. Le FAST pourra également être utilisé comme un radar passif afin de surveiller les satellites et les débris spatiaux.

Le réseau d’antennes 21CMA a été officiellement mis en exploitation en 2007. Il rassemble une dizaine de milliers d’antennes réparties sur plusieurs kilomètres carrés. Installés sur le haut plateau d’Ulastai dans l’ouest de la province du Xinjiang, ce réseau d’antennes devrait fournir un outil unique pour détecter les premiers objets lumineux de l’univers.

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21CMA, réseau d’interféromètres basse fréquence, Tianshan

Les NAOC jouent également un rôle important dans le programme d’exploration lunaire développé par la Chine. Ils sont à l’origine de la première carte lunaire chinoise. Ces observatoires assurent en particulier la réception et le traitement des données au sol et définissent le contenu et le développement scientifique des missions.

L’astronomie chinoise en Antarctique

La Chine affiche l’ambition de construire une station d’observation astronomique sur le continent Antarctique. Installée sur le Dôme A, à 4094 mètres d’altitude, la station Kunlun offre d’excellentes conditions d’observation du ciel depuis la terre. La Chine programme l’installation de matériel d’observation incluant notamment pour 2015 un télescope de 2,5 m de diamètre optique et procheinfrarouge (NIR) et un télescope terahertz de 5 m de diamètre.
A plus long terme, la station pourrait accueillir un télescope de 6 à 8 m de diamètre optique et proche infrarouge et un télescope térahertz de 15 m de diamètre.

En bref, les autres projets de la Chine dans le domaine des sciences de l’univers
  • construction de nombreux équipements terrestres de grande envergure d’observation et de détection pour des études sur le soleil, sur les exoplanètes, sur le milieu stellaire et sur l’univers ;
  • poursuite des missions vers la lune ; la mission Chang’e III devrait être lancée en 2013 avec l’objectif de déposer un véhicule sur le sol lunaire ;
  • mise en place d’un télescope astronomique spatial en orbite autour de la terre à 550 km d’altitude ;
  • projet de station spatiale à l’horizon 2020 ;
  • construction d’un télescope géant dédié aux observations solaire et stellaire implanté dans la préfecture d’Ali au Tibet, à plus de 5000 mètres d’altitude.

Dernière modification : 27/06/2013

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