Les services nationaux d’observation

L’INSU a mis en place depuis les années 1990 un processus de labellisation concernant des services d'accompagnement de la recherche ayant un caractère national et souvent international.

Depuis 2016, la stratégie et la structuration de l'INSU en matière de « Services Nationaux d'Observation » (SNO) ainsi que les grands principes qui leurs sont associés sont décrits dans une note de cadrage. Cette note de cadrage rappelle que les SNO sont labélisés par la direction de l'INSU pour répondre au besoin de documenter sur le long terme la formation, l'évolution, la variabilité des systèmes astronomiques et des milieux terrestres, et de faire progresser les connaissances dans ces domaines. Elle rappelle également que les SNO ont vocation à apporter un service à la communauté scientifique. Les décisions de création de nouveaux SNO, de renouvellement, d'évolution ou de suppression de SNO existants, sont prises par la direction de l'INSU, après évaluation scientifique par les commissions spécialisées de chacun des domaines de l'INSU (CSAA, CSOA, CSSIC, CSNO du domaine TS).

Dans un objectif de structuration et de pilotage, les SNO sont désormais rassemblés par l'INSU au sein d'Actions Nationales pour l'Observation (ANO). Ces regroupements en ANO permettent à l'INSU d'afficher une logique de structuration qui soit en lien avec d'autres actions nationales (SOERE, IR et TGIR du Ministère de la Recherche) ou internationales (ESFRI ou organisations internationales) existantes ou en préparation. Ils doivent également permettre de mieux partager objectifs et savoir-faire entre SNO d'un même domaine.

Astronomie-Astrophysique

L'astronomie est structurée autour de moyens nationaux ou internationaux qui soutiennent la recherche scientifique dans les différents domaines de la discipline et sont accessibles à la communauté scientifique française. Les activités labélisées dans le cadre des missions de service en Astronomie couvre la construction et l'opération d'instruments et des grands moyens d'observation et de surveillance astronomiques ; la production, la distribution et la maintenance de logiciels ; la production de grands relevés, de données d'observation ou de simulation ; le développement d'outils d'archivage et de distribution des données et d'outils d'interrogation et de manipulation des grandes bases de données hétérogènes. Ces missions de service, déclinées en un ensemble de moyens instrumentaux, de centres de traitement et d'archivage ou de pôles thématiques nationaux sont organisées selon six Actions Nationales d'Observation (ANO).

ANO-1 : Métrologie de l'espace et du temps

Le but de cette Action nationale d’observation est l'établissement et le maintien des repères spatio-temporels. Cette tâche traditionnelle de l'astronomie relève d'activités contractuelles vis-à-vis de l'Etat et d'accords internationaux avec l'Union Astronomique Internationale et l'Union Géodésique et Géophysique Internationale. Cette Action nationale d’observation à forte portée sociétale est en amont de pratiquement toute observation astronomique. Outre le développement, l'utilisation et la maintenance des instruments, ainsi que la gestion et l'analyse des données, cette ANO comporte :

  • La réalisation et la mise à disposition de l'unité de temps, la seconde, et du temps français
  • L'élaboration des systèmes de référence terrestres et célestes et leur raccordement qui permet la mesure et l'étude de la rotation de la Terre
  • La publication des données astrométriques et des éphémérides
  • La géodésie spatiale, au travers de l’établissement d'un système de référence vertical

ANO-2 : Instrumentation des grands observatoires au sol et spatiaux

Cette Action nationale d’observation porte sur la capacité des OSU de concevoir, exercer la maîtrise d'œuvre, réaliser et assurer le fonctionnement d'instruments (en particulier focaux) pour les infrastructures de recherche sol et les missions spatiales qui fournissent des données accessibles à l'ensemble de la communauté. Il s'agit de moyens lourds, ouverts à l'ensemble de la communauté française, ayant une visibilité internationale forte, et dont les données sont rapidement rendues publiques. Elle concerne également la fourniture de logiciels d'acquisition et de réduction de données. Cette Action nationale d’observation est structurée en deux volets :

  • Instrumentation des télescopes, sondes et observatoires spatiaux
  • Instrumentation des grands télescopes et interféromètres au sol

ANO-3 : Stations d’observation

Les astronomes ont à leur disposition des moyens lourds nationaux ou internationaux dont la gestion est une tâche souvent exigeante, et qui n'a pas de retour direct en termes de publications. Pour reconnaître ce service à la communauté cette action comprend :

  • La gestion des stations d'observation
  • Les activités instrumentales qui leur sont propres
  • L'opération des instruments après leur mise en service
  • Les actions amont qui visent la qualification et la protection des sites d'observation existants et futurs, dans toutes les fenêtres spectrales (optique, radio)

ANO-4 : Grands relevés, sondages profonds et suivi à long terme

Les grands relevés sont donc une des principales sources des bases de données en astronomie. Cette Action nationale d’observation couvre la définition et la conduite de grands programmes d’observations d’ampleur internationale ayant pour but la cartographie du ciel dans différents domaines spectraux, le suivi temporel d’objets sur de longues échelles de temps, et l’observation systématique de populations d’objets. Les activités concernées couvrent la préparation initiale, la définition, la réalisation du relevé proprement dit, la réduction des données, leur archivage et leur diffusion finale. La mise à disposition de la communauté des données, de manière systématique et dans les délais les plus courts possibles, constitue la mission de cette Action nationale d’observation.

ANO-5 : Centres de traitement, d'archivage et de diffusion de données

Les grands observatoires astronomiques au sol et spatiaux fournissent des volumes importants de données rendues publiques après une courte période d'exclusivité. Cette diffusion rapide à l'ensemble de la communauté vise à maximiser le retour scientifique d'investissements lourds. Cette ANO recouvre trois types d'activités : le traitement de données, leur archivage et la diffusion au sein de structures dédiées qui possèdent les expertises et ressources nécessaires. Pour valoriser les observations, la communauté peut avoir besoin de données de références issues de calculs théoriques, d'expériences ou de simulations accompagnés des outils nécessaires à leur exploitation. Les besoins peuvent également concerner l'accès à des codes numériques de référence.

ANO-6 : Surveillance du Soleil et de l'environnement spatial de la Terre

Les objets géocroiseurs et les débris en orbite ainsi que les phénomènes se produisant à la surface du Soleil, dans le vent solaire ou l'environnement ionisé de la Terre sont susceptibles d'affecter les performances et la fiabilité de dispositifs sol et spatiaux, de mettre en danger la vie ou la santé humaine. Leur prévision opérationnelle et leur surveillance systématique constituent la mission de cette ANO qui a, outre ses aspects sociétaux, des retombées scientifiques importantes, en particulier sur la compréhension des cycles solaires, sur la physique des relations entre l'héliosphère et la Terre, et sur la dynamique de l'environnement spatial de la Terre. La surveillance à long terme fournit de plus les données nécessaires pour explorer d'autres relations entre le Soleil et la Terre, comme par exemple la contribution potentielle de l'activité solaire à l'évolution du climat.

Terre solide

Comprendre le fonctionnement interne de la Planète est un objectif fondamental de la recherche en Sciences de la Terre. Cet effort de recherche génère des retombées sociétales en termes d'estimation des risques (naturels et anthropiques), de gestion des ressources et de développement durable. Ces recherches reposent sur des observations physiques et chimiques à caractère pérenne portant sur le milieu naturel et qui sont le plus souvent impossibles à reproduire en laboratoire. La rareté et la brièveté de certains phénomènes (séismes, éruptions volcaniques) et la nécessité d'enregistrer en continu sur de longues périodes de temps certaines variables (champs magnétique et gravimétrique, compositions chimiques dans les eaux ou systèmes volcaniques) confèrent aux dispositifs d'observation des Sciences de la Terre un caractère spécifique. Les missions des observatoires en Terre Solide sont de trois types :
- Mesure, archivage et étude de paramètres physiques et chimiques de la Terre solide.
- Connaissance et observation des aléas naturels et anthropiques en Terre solide. Aide à la gestion des ressources et des déchets.
- En ce qui concerne certains aléas (volcaniques et sismiques), mission d'information auprès des autorités en charge de la gestion des risques naturels.

  • ANO-1 : Volcanologie
  • ANO-2 : Sismologie
  • ANO-3 : Géodésie et en Gravimétrie
  • ANO-4 : Magnétisme
  • ANO-5 : Instabilités de versants

Océan-Atmosphère

Au cours des dernières décennies, une stratégie internationale s'est mise en place pour acquérir les données nécessaires à la description du système climatique global, pour analyser les processus majeurs qui interviennent et pour quantifier leur rôle. Dans ce cadre, certaines observations récurrentes, à plus ou moins haute fréquence, et à long terme, sont rendues nécessaires pour l'étude de la dynamique des processus, avec souvent un vision régionale ou globale, mais aussi locale. Ces séries de données de longue durée sont acquises par l'INSU grâce à des services nationaux d'observation destinés à la mesure d'un nombre limité de paramètres océaniques ou atmosphériques, ainsi que des Sites Nationaux Instrumentés qui regroupent sur un même site une grande variété d'instrumentation et de mesures atmosphériques. De plus, l'importance de la modélisation numérique dans la recherche a amené l'INSU à soutenir un nombre restreint de codes numériques à vocation communautaire, dans le but de lui permettre de rester au plus haut niveau dans la compétition internationale.

  • ANO-1 : Services de surveillance de l'atmosphère
  • ANO-2 : Services d'observation de l'océan
  • ANO-3 : Codes numériques communautaires
  • ANO-4 : Centres de Traitement et d’archivage des données
  • ANO-5 : Sites nationaux d’observation

Surfaces et interfaces continentales

Les actions de plus en plus prégnantes de l'homme sur son environnement posent le problème des transformations et de la vulnérabilité de ce dernier sous l'effet des pressions anthropiques croissantes et diversifiées. En retour, elles induisent de nouveaux risques qu'il convient de bien renseigner et évaluer pour mieux asseoir scientifiquement les politiques de prévention et de remédiation. La complexité et l'inertie des systèmes considérés jointes à la forte variabilité spatio-temporelle des forçages climatiques et anthropiques nécessitent l'acquisition sur le long terme de données fiables et spatialisées permettant l'identification des tendances évolutives, la détection des ruptures d'équilibre, la capture de phénomènes exceptionnels, donc rares, et in fine, une meilleure compréhension et modélisation des différents processus impliqués. Un aspect spécifique aux Surfaces et Interfaces Continentales concerne la notion complémentaire d'expérimentation à long terme conduisant à « la manipulation » de certains facteurs environnementaux et/ou de modes d'occupation des espaces et d'exploitation des ressources. Les champs ici concernés sont ceux de la biosphère continentale, de la pédosphère, de l'hydrosphère et de leurs interfaces avec l'atmosphère et le milieu marin côtier.

  • ANO-1 : Zone critique et eau continentale
  • ANO-2 : Agroécosystèmes, Cycles Biogéochimique et Biodiversité
  • ANO-3 : Côtier et Littoral