ExplorUnivers: à la découverte de l'univers

Peut-on vivre sur Mars ? Quelle est l'exoplanète habitable la plus proche ? Combien d'étoiles naissent par an dans une galaxie ? Et la Terre, d'où vient-elle ? Ce MOOC aborde notre compréhension actuelle de l'univers.

ExplorUnivers est une idée originale du projet de recherche ExplorNova, conçu et coordonné par Vincent Minier, astrophysicien au CEA Irfu sur le Campus Paris-Saclay et chercheur associé à l'Université de Nantes. ExplorUnivers s'appuie sur les recherches menées en astrophysique à l'Institut de recherche sur les lois fondamentales de l’Univers (Irfu) du Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) à Saclay et en planétologie au Laboratoire de Planétologie et Géodynamique de Nantes (LPGNantes) à l'Université de Nantes.

CEA Irfu

L’Institut de recherche sur les lois fondamentales de l’Univers (Irfu) du CEA aune double vocation, scientifique et technologique. Il regroupe trois disciplines scientifiques, l’astrophysique, la physique nucléaire et la physique des particules. Il se positionne en maître d’œuvre des instruments de recherche: charges utiles des satellites, accélérateurs, aimants supraconducteurs, systèmes de détection… L’Irfu met une priorité sur la formation des chercheurs et ingénieurs de demain, avec une centaine de stagiaires, 150 doctorants et post-doctorants et plus de 75 chercheurs et ingénieurs enseignant dans des filières Master et Doctorat.

LPGNantes

Les activités du Laboratoire de Planétologie et Gédynamique de Nantes (LPGNantes) se déclinent suivant les trois thèmes de recherche du laboratoire: Intérieurs planétaires, Surfaces planétaires, Environnement Paléo-Environnement et Bio-Indicateurs. Ces recherches, dont les objets d'étude s'étendent depuis la Terre jusqu'aux corps solides du système solaire et aux exoplanètes, s'appuient des observations spatiales et des analyses géochimiques, en passant par les observations de terrain, les expériences sur échantillons et la modélisation numérique. Certaines d'entre elles s'inscrivent dans le cadre de missions spatiales en cours (Cassini, Curiosity) ou en projet, à court (InSight) et à long terme (JUICE).

PRESENTATION DU COURS

ExplorUnivers est avant tout un voyage à travers les connaissances actuelles en astrophysique et en planétologie. Un voyage à travers les grands objets scientifiques à l'étude en astronomie : système solaire, galaxies, nuages moléculaires, exoplanètes... et à travers les grands instruments de recherche comme l'observatoire spatial Herschel.

Les objectifs pédagogiques de ce MOOC sont déclinés en trois niveaux :

1. acquérir une culture générale en sciences de l’univers ;
2. acquérir des connaissances plus approfondies en sciences et techniques ;
3. rechercher soi-même les réponses à des controverses scientifiques.

Tout en décrivant des objets physiques, ce MOOC offrira ainsi une ouverture vers une question scientifique actuelle et des éclairages techniques, scientifiques et épistémologiques sur la démarche de recherche.

PLAN DU COURS

• Semaine 1 : le système solaire et notre planète, la Terre, d’où part notre voyage.
• Semaine 2 : présentation de notre étoile et de Mars, une autre planète habitable.
• Semaine 3 : d’autres types de planètes existent, non rocheuses : les planètes gazeuses et géantes, entourées de dizaines de lunes.
• Semaine 4 : les galaxies, ces univers-îles peuplés de centaines de milliards d’étoiles. De quoi sont-elles faites ? Quand et comment se sont-elles formées ?
• Semaine 5 : comment se forment les étoiles et les planètes à partir du gaz interstellaire des galaxies ?
• Semaine 6 : les conditions d’habitabilité sont-elles communes ? Quel rôle jouent les comètes dans le transport des molécules organiques et d’eau sur les planètes ? D’autres exoterres existent-elles ?

FORMAT

Ce cours dure 6 semaines et vous propose 2 séquences thématiques hebdomadaires. Les participants au MOOC seront tout d’abord invités à visionner les 2 vidéos principales puis des documents complémentaires mis à leur disposition pour mieux comprendre certaines notions scientifiques et techniques. Deux autres vidéos permettront d’aborder certaines notions et le rôle de la controverse scientifique dans la production des connaissances.

Le participant aura également à sa disposition un glossaire et des suggestions de vidéos supplémentaires à visionner (en dehors de la plate-forme FUN).

EVALUATION

Afin d’estimer sa compréhension des concepts abordés des exercices auto-corrigés seront proposés aux participants. Une activité (webquest) portant sur la résolution d’une controverse scientifique par les étudiants eux-mêmes permettra chaque semaine de susciter des échanges entre participants, d’appliquer les notions abordées et de rechercher d’autres sources bibliographiques.

A QUI S'ADRESSE CE COURS ?

Ce cours s’adresse à un public large dans un objectif de replacer les sciences et les techniques dans la culture.

PRE-REQUIS

Il n’y a aucun pré-requis obligatoires pour suivre ce MOOC. Néanmoins un niveau scientifique de lycée permettra d’appréhender plus facilement certaines notions techniques abordées dans les cours, en particulier dans les niveaux approfondies des connaissances présentées.

Equipe pédagogique

Vincent MINIER

Astrophysicien au CEA à Saclay, Docteur-ingénieur en radio astronomie, ses travaux actuels portent sur la formation et l'influence des étoiles massives sur leur environnement interstellaire. Il coordonne le projet ExplorNova en épistémologie des techniques spatiales, sur la gestion des connaissances scientifiques et leur valorisation par le numérique. Site projet ExplorNova

Stéphane Le Mouélic

Ingénieur de recherche CNRS au laboratoire de Planétologie et Géodynamique de Nantes. Spécialiste en traitement des images appliqué à l’étude de la Terre et des planètes, il est engagé dans plusieurs grands programmes d’exploration spatiale, dont les sondes Cassini, Mars Express, le robot martien Curiosity et Rosetta.

Damien Aubert

Ingénieur en technologie de la formation au Service de Production et d'Innovation Numérique de l'Université de Nantes. Il contribue à l'ingénierie pédagogique des projets de MOOC de l'Université et à l'accompagnement technique des enseignants-chercheurs impliqués.

Intervenants scientifiques

Sacha Brun (CEA Irfu/AIM), Caroline Dumoulin (LPGNantes), David Elbaz (CEA Irfu/AIM), Stéphanie Juneau (CEA Irfu/AIM), Marion Massé (LPGNantes), Anaëlle Maury (CEA Irfu/AIM), Sébastien Rodriguez (CEA Irfu/AIM), Gabriel Tobie (LPGNantes) interviennnent dans les vidéos portant sur un débat scientifique.

Suivi scientifique et animation

Avec les chercheurs et ingénieurs pédagogiques associés à ce MOOC, plusieurs doctorant-e-s et stagiaires participent au suivi et à l'animation du cours : Boris Chauviré (LPGNantes), Marion Nachon (LPGNantes), Louise Plessier (CEA Irfu), Clémence Rampillon (CEA Irfu). Le glossaire est réalisé par Angèle Séné (CEA Irfu).

Lectures et sites Web recommandés

• http://explornova360.com (pour aller plus loin sur les thématiques de ce cours et trouver d'autres exemples).
• http://www.dailymotion.com/AstrophysiqueTV (vidéos spatiales sur l'astrophysique).
• http://www.herschel.fr (site grand public de l'observatoire spatial Herschel : étude de la formation des étoiles et des galaxies).
• Discours sur l'origine de l'univers, par Etienne Klein, Flammarion.
• Passeport pour les deux infinis, ouvrage collectif CEA CNRS, Dunod.

Conditions d'utilisation

• du cours : les contenus du MOOC ne peuvent être réutilisés en dehors de la plate-forme FUN sans l’accord explicite de l’Université de Nantes et du CEA.
• du contenu produit par les internautes : votre production relève de votre propriété intellectuelle et ne peut donc pas être réutilisée.

Remerciements

Nous remercions le CNES pour son soutien dans la production des animations présentées dans les vidéos de ce cours et la Région Pays de la Loire pour son soutien au projet ExplorNova.