Terre solide, surfaces continentales, océans, atmosphère, Univers : les travaux pilotés par l'INSU explorent les systèmes naturels les plus proches comme les plus lointains. Ces recherches fondamentales, qui tentent notamment d'éclairer la formation et l'évolution du cosmos, sont également indispensables pour appréhender les défis environnementaux. Parallèlement, les besoins technologiques des chercheurs lient intimement recherche et innovation.
En approfondissant notre compréhension de la Terre et de l’Univers, les recherches portées par l'INSU révèlent les secrets de notre planète aussi bien que les mécanismes contrôlant l’évolution des galaxies. Ces connaissances fondamentales permettent notamment d'appréhender les risques environnementaux ou de prévenir les phénomènes sismiques et volcaniques.
Sismologie, cosmochimie, géodésie ou géochimie, les géosciences recourent à des moyens d’investigation de plus en plus performants, tels que l'exploration et les forages sous-marins, l'imagerie sismique, l'observation spatiale, la modélisation et la simulation numérique, pour comprendre l’organisation de la Terre.
Du noyau à la biosphère, les enveloppes concentriques qui constituent la Terre sont de mieux en mieux connues. Les recherches en cours retracent la genèse de notre planète, étudient sa structure, ses ressources naturelles. En déterminant l’origine des catastrophes telluriques, elles font progresser la prévention des phénomènes sismiques et volcaniques.
Les recherches en sciences des enveloppes externes de la Terre portent sur des enjeux environnementaux majeurs comme la météorologie, le climat, la composition de l’air, les ressources en eau et en sols, les milieux océaniques et littoraux, l’évolution des surfaces continentales. Tous ces milieux interagissant par des échanges d’énergie et de matières. Leur étude passe par des observations, des expérimentations en laboratoire ou in situ et la modélisation de scénarios prévisionnels.
L’INSU étudie les processus physiques, physico-chimiques et biogéochimiques qui contrôlent la dynamique de ces milieux sur une large échelle de temps et d’espace. L’avancement des connaissances repose en grande partie sur l’acquisition et le traitement d’observations, pour les climats actuel et anciens, et sur le développement et l’amélioration de modèles numériques de l’atmosphère, de l’océan et de leurs interfaces.
Les chercheurs modélisent les échanges de la zone critique – l'interface entre lithosphère-atmosphère et hydrosphère – avec l’atmosphère, les océans et la Terre « profonde ». Ils suivent l’évolution des éco-hydrosystèmes, des sols et des aléas hydrométéorologiques, pour mieux en comprendre la dynamique et donc prévoir l’évolution de ces ressources essentielles.
La Terre est également en interaction avec son environnement. La météorologie de l’espace vise à mieux comprendre et prévoir les orages magnétiques causés par les sursauts d’activité solaire génératrice qui envoient un vent de particules perturbatrices pour l’environnement terrestre et la biosphère. Une catégorie de petits corps du système solaire présente potentiellement un risque pour la Terre : les géocroiseurs, dont l’orbite croise celle de la Terre.
Les recherches de l’INSU portent sur la formation de l’Univers, la nature de ses constituants et des objets qui le composent : galaxies, étoiles, systèmes planétaires et leurs composants. Le champ d’action des astronomes et astrophysiciens s’étend ainsi de l'atmosphère ionisée de la Terre aux confins de l’Univers. Ces recherches fondamentales rencontrent dans ces objets célestes des conditions de température, de pression et de densité inconnues et non reproductibles sur Terre, qui permettent de tester les lois de la physique dans des domaines très larges.
Les observations et modèles théoriques des chercheurs de l'INSU portent au plus près sur le système solaire : ses planètes, ses astéroïdes, et petits corps, corpuscules, le fonctionnement du Soleil et son interaction avec la Terre.
Les chercheurs recherchent et caractérisent les exoplanètes, notamment les exoplanètes telluriques – composées principalement de roches –, étudient les mécanismes de formation et d’évolution des étoiles, la structure et la composition du milieu interstellaire dans les galaxies, et l’évolution des galaxies et de leurs amas, dans le but de comprendre la formation de l’Univers et son évolution.
L’INSU est devenu grâce à un accord-cadre le principal partenaire du Centre national d’études spatiales au sein du CNRS. Dans ce contexte, il participe aux programmes spatiaux propres au CNES, mais aussi à ceux développés par l’Agence spatiale européenne (ESA) ou les agences étrangères ( NASA, JAXA, ISRO, CNSA, ROSKOSMOS).
Il en résulte une série de projets scientifiques spatiaux conjoints portant sur la mise au point d’instruments embarqués à bord de satellites, de sondes interplanétaires ou de ballons. L’institut développe également des méthodes destinées à l’analyse et à l’exploitation des observations astronomiques ou terrestres.
Pour chacun de ses quatre domaines, l’INSU mène tous les quatre à cinq ans un exercice de prospective. Par ailleurs il a organisé pour la première fois fin 2019-début 2020, une prospective transverse à l'ensemble de ses domaines disciplinaires.
L’objectif de ces exercices, organisés en lien avec ses différents laboratoires et partenaires, est double : tout d’abord, établir un état de la science et des moyens ; ensuite, définir les enjeux et les priorités à venir, scientifiques ou instrumentales.
Les conclusions de cet exercice permettent ainsi d'établir le schéma directeur de l’institut, dont découlent les programmes à venir et les équipements à mettre en place.
Fin 2019-Début 2020, l’INSU a organisé pour la première fois une prospective transverse à ses quatre domaines disciplinaires. L’objectif était de définir les défis scientifiques interdisciplinaires sur lesquels l’INSU doit être collectivement transformant dans les 5 à 10 années à venir et afficher son engagement vis-à-vis de la recherche fondamentale, des approches interdisciplinaires et des grandes questions sociétales. Un exercice largement ouvert aux partenaires avec lesquels l’INSU partage des laboratoires, des infrastructures ou des projets de recherche : instituts du CNRS, organismes de recherche, universités et écoles.
Une première phase de cette prospective avait permis de définir 17 défis pour lesquels des réflexions collectives ont permis d’aboutir à un document de synthèse proposant des priorités scientifiques, technologiques et organisationnelles.
Découvrez les 17 défis scientifiques interdisciplinaires de l’INSU pour les 5 à 10 années à venir !
Pour chacun de ses quatre domaines, l’INSU mène tous les quatre à cinq ans un exercice de prospective.
Afin de faciliter le rassemblement des chercheurs autour de grands objectifs prioritaires, l’INSU anime des programmes et des chantiers pluriannuels. Co-financés par de nombreux partenaires, ces programmes couvrent les grands compartiments du système Terre et de l’Univers.
Pour en savoir plus sur les programmes et les appels d'offres portés par l'INSU, rendez-vous sur le site dédié.
Pour en savoir plus sur les programmes et les appels d'offres portés par l'INSU, rendez-vous sur le site dédié.
Les laboratoires de l'INSU conçoivent les outils nécessaires aux travaux des chercheurs. L'innovation découle ainsi des recherches menées dans les laboratoires. Dans la logique de ses travaux de prospective, l'institut pilote la recherche instrumentale et l'innovation qui lui sont indispensables en vue des enjeux scientifiques et techniques du futur.
La qualité de la recherche est totalement indissociable de l'innovation. À l’INSU, elle découle du besoin de la science qui y est faite. En astrophysique comme en géosciences – qu’il s’agisse des instruments d’observation, terrestres, sous-marins, aéroportés ou spatiaux – la puissance scientifique est intimement liée à la performance technologique.
Les chercheurs de l'INSU conçoivent des missions et leurs instruments destinés aux agences spatiales, ainsi que des dispositifs de mesure pour les grandes infrastructures d’observation depuis le sol. Ils mettent en œuvre les moyens de calcul de haute performance nécessaires à la modélisation, à l’exploitation et à l’archivage de bases de données. L’exigence du besoin d’observation et de mesure met les équipes de l’institut en étroite collaboration avec ses partenaires académiques au CNRS et dans d’autres organismes de recherche français et étrangers, mais également avec le monde industriel. Ces collaborations vont jusqu’à la constitution d’équipes intégrées incluant l’ensemble des acteurs pour la réalisation de projets de R&D ou de réalisation d’envergure.
L’INSU est naturellement pluridisciplinaire dans ses approches scientifiques et, par essence, se trouve en relation directe avec les développeurs de technologies. La nature intrinsèquement innovante de ses recherches impose de partager avec des scientifiques et des technologues d’autres horizons des problématiques interdisciplinaires dont il résulte un enrichissement mutuel et une appréhension d’objectifs communs avec des cultures intellectuelles différentes.
L’INSU promeut un processus itératif où tous les acteurs de l’innovation (scientifiques, technologues, business développeurs et institutionnels) créent un terreau propice à engendrer des innovations dans les domaines cibles ou pour des applications duales, elles-mêmes génératrices de nouvelles approches. Cette stratégie a pour objectif de mettre en place sur le long terme des plateformes de recherche entre le monde économique et celui de la recherche autour des domaines de recherche centraux de l’INSU. Ces plateformes servent de pont entre l’industrie et l’institut afin de développer en commun des actions scientifiques sur des thématiques à fort impact économique et sociétal, de mettre en place des passerelles d’échange de chercheurs entre le monde académique et l’industrie, de mieux positionner l’INSU, et donc le CNRS, dans un monde de la recherche aujourd’hui globalisé et dans un cadre de concurrence mondiale en matière de recherche. Ce processus inclut des relations très étroites avec des partenaires industriels de pointe à la fois pour valoriser les innovations issues des laboratoires ou pour repousser les limites des performances des technologies existantes.
Stratégie partenariale et innovation sont de facto indissociables puisque la première engendre la deuxième. Elles sont génératrices de développement de relations long terme, créatrices de communautés de plusieurs centaines de chercheurs, produisant de la recherche fondamentale entre scientifiques des mondes académique et industriel.
Cette stratégie a conduit en cinq ans à la signature de conventions multipartenaires et pluriannuelles, conduisant à l’établissement de plateformes stratégiques de recherche entre des entreprises de dimension internationale et des dizaines d’unités de recherche, pour la réalisation de plus de 50 thèses et 20 postdocs, et représentant des budgets consolidés opérés au CNRS, dans les organismes et chez les industriels partenaires de près de 100 M€.
Geodenergies fait partie des 7 Instituts pour la transition énergétique (ITE) lancés dans la cadre du Programme d’investissement d’avenir (PIA). Geodenergies, ITE des géotechnologies décarbonées, co-porté dans sa phase de création par le Bureua de recherche géologiques et minières (BRGM) et l’INSU, regroupe 20 partenaires (dont 13 industriels et 7 laboratoires CNRS) pour un budget de 57 M€ sur 9 ans (16M€ IA).
L’école thématique est un outil de formation, proposé par le CNRS, et ouvert aux communautés scientifiques. Elle permet de soutenir la politique scientifique de l'institut sur ses axes de recherche majeurs, incluant les liens avec les instituts partenaires.
L’école thématique est un moyen de favoriser l’émergence de nouvelles thématiques, d’accélérer la diffusion des avancées conceptuelles, méthodologiques et techniques, de favoriser la création de nouvelles communautés, d’organiser ou rénover une communauté scientifique.
Elle est l’occasion pour des spécialistes de disciplines différentes de dépasser les cloisonnements et différences de langage pour mener ensemble des actions de recherche.
Retrouvez ici les prochaines écoles thématiques programmées.
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