Patrick Michel

Patrick Michel (né le à Saint-Tropez) est un astrophysicien français, Directeur de recherche au CNRS, Docteur en astrophysique, titulaire d'un DEA en Imagerie, Astronomie et Haute Résolution Angulaire et ingénieur en aéronautique et techniques spatiales diplômé de l'ESTACA. Il est le responsable du groupe Théorie et observation en planétologie (TOP) du laboratoire Lagrange de l'observatoire de la Côte d'Azur (O.C.A.) (Observatoire de Nice).

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Patrick Michel
Patrick Michel, Observatoire de la Côte d'Azur, 2020
Biographie
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Délégation Provence et Corse (d) (depuis le )
Distinction

Biographie

Patrick Michel est spécialiste des astéroïdes, notamment des géocroiseurs, ceux qui croisent l'orbite de la Terre, du processus de collisions entre petits corps célestes et du comportement de leurs surfaces dans les conditions de gravité adaptées[1]. Ses recherches s'effectuent principalement par le développement de simulations numériques massives des processus mis en jeu (impacts, mouvements de surface constituée de matériau granulaire, évolution gravitationnelle). Il contribue aussi au développement d'expériences, en laboratoire ou en micro-gravité, ayant pour but de valider les simulations numériques avant de les appliquer aux problèmes astrophysiques à des échelles inaccessibles en laboratoire (p.e. des astéroïdes de tailles kilométriques). Il est aussi fortement impliqué dans des missions spatiales vers les astéroïdes, lancées, en développement et en projet. Il contribue activement à la médiatisation des connaissances dans ces domaines en participant à des émissions télévisées, radios et internet, en donnant de nombreuses conférences et en rédigeant des articles dans des journaux grand public et des encyclopédies. Il est rédacteur en chef du livre Asteroids IV, paru en (University of Arizona Press), qui fait la revue de la science des astéroïdes en 42 chapitres et qui sert de référence pour les étudiants et chercheurs durant la décennie en cours.

Travaux académiques

Patrick Michel est l’auteur de plus de 200 publications dans des journaux internationaux à comités de lecture et de plus de 50 conférences invitées dans des congrès internationaux.

Ses travaux furent notamment les premiers à produire des simulations qui représentent entièrement le processus de destruction d'un astéroïde par collision avec un autre objet, en calculant non seulement la fragmentation de l'astéroïde due à l'impact mais aussi les interactions gravitationnelles des fragments formés et leurs éventuelles ré-accumulations. Les simulations numériques de Patrick Michel et de ses collaborateurs confirmèrent notamment que les familles d'astéroïdes (une vingtaine de groupes distincts d'objets identifiés dans la région entre Mars et Jupiter, appelée la Ceinture d'astéroïdes) sont chacune le résultat de la destruction d'un corps parent (de taille allant jusqu'à plusieurs centaines de kilomètres de diamètre). Ils suggèrent aussi que la plupart des astéroïdes de deuxième génération au moins (issus d'un corps plus gros) sont des agrégats et non des roches monolithiques, ce qui explique les densités volumiques faibles mesurées par les observations. Ces travaux ont fait l'objet de publications dans les prestigieux journaux Science (2001)[2] et Nature (2003)[3], et dans les deux cas de la couverture de ces journaux. Il a notamment contribué à développer un modèle numérique de fragmentation de corps poreux[4] (comètes, astéroïdes carbonés), validés par des expériences d'impact en laboratoire effectuées au Japon[5]. Ses recherches publiées dans Nature en 2008 ont aussi fourni une explication à l'origine des petits astéroïdes doubles, qui constituent 15% de la population des astéroïdes, et de leurs propriétés physiques particulières, notamment la forme du corps central[6].

Missions spatiales

Patrick Michel est aussi fortement impliqué dans des missions spatiales vers des astéroïdes.

AIDA, DART et Hera

Il est notamment responsable scientifique de la mission spatiale Hera de l'ESA, qui doit aller mesurer le résultat de l'impact produit par la mission DART de la NASA, dans le cadre du premier test de déflexion de Dimorphos, la composante secondaire (satellite) de l'astéroïde double (65803) Didymos, en septembre 2022, et qui ira donc mesurer pour la première fois le résultat d'un impact à très haute vitesse (taille et morphologie du cratère), les propriétés internes d'un astéroïde qui sera le plus petit astéroïde jamais visité, Dimorphos mesurant 160 mètres de diamètre. Ensemble avec Andy Cheng (Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory), ils coordonnent la coopération spatiale internationale AIDA (Asteroid Impact and Deflection Assessment), qui assiste l'ESA et la NASA pour exploiter les données des deux missions pré-citées.

OSIRIS-REx et Hayabusa2

Il est membre des deux équipes scientifiques OSIRIS-REx de la NASA et Hayabusa 2 de la JAXA, deux missions distinctes mais avec pour but commun le retour sur Terre d'échantillons de deux astéroïdes primitifs différents, (101955) Bénou et (162173) Ryugu, respectivement en 2023 et en 2020[7],[8].

MMX

Il est co-responsable scientifique du rover développé en partenariat par le CNES et le DLR dans le cadre de la mission de la JAXA MMX de retour d'échantillon de Phobos, une lune de Mars, qui sera lancée en 2024 pour arriver sur Phobos en 2025 et rentrer sur Terre en 2029, avec un déploiement du rover pour effectuer des analyses in-situ de surface en 2026[9],[10].

MarcoPolo-R

Il a été co-responsable de l'équipe scientifique de la mission spatiale MarcoPolo-R sélectionnée par le programme Cosmic Vision 2015-2025 de l'ESA, dont l'objectif était de ramener un échantillon d'un astéroïde géocroiseur primitif en partenariat avec la NASA. L'étude pré-phase A s'est déroulée de 2011 à 2014 mais l'ESA n'a pas retenu le projet pour lancement[11],[12].

Hayabusa

Du fait de liens étroits avec la communauté japonaise des sciences planétaires, Patrick Michel a notamment participé au déroulement de la mission spatiale Hayabusa (en expliquant notamment la forme de l'astéroïde (25143) Itokawa[13], son origine[14], sa probabilité d'impact[15] et l'absence de petits cratères à sa surface[16]) et passe une partie de son temps au Japon pour développer avec l'équipe du Pr Akiko Nakamura des expériences d'impacts à haute vitesse en laboratoire dans le but d'élaborer une base de données permettant de valider les codes numériques de fragmentation grâce aux financements de la Japanese Society for the Promotion of Science (JSPS). Il a aussi bénéficié d'un statut de Professeur Invité à l’Institute of Space and Astronautical Science (ISAS) de la JAXA.

Stéréoscopie dans les missions spatiales

Avec Brian May (guitariste du groupe de rock Queen et astrophysicien) et Claudia Manzoni, Patrick Michel développe des images et des films stéréos de ses simulations et aussi d’images d’astéroïdes prises par les sondes spatiales au cours de certaines missions pré-citées, donnant lieu à publication d'articles[17],[18].

Rôles dans les institutions nationales et internationales

En France, Patrick Michel a été membre du Comité des Programmes Scientifiques (CPS) du CNES (de 2014 à 2019), dont l'objectif est d’apporter son concours au conseil d'administration du CNES sur les sujets relatifs à la recherche scientifique spatiale et de proposer les priorités scientifiques du CNES.

Il est aussi membre du comité de pilotage de l'International Asteroid Warning Network (IAWN), recommandé par le Committee Of Peaceful Use of Outer Space (COPUOS) de l'ONU, qui joue le rôle d'intermédiaire entre les spécialistes des risques d'impact d'astéroïdes et les médias et les institutions politiques, et représente l'IAWN au sein du Space Mission Programm Adivsory Group (SMPAG), constitué des principales agences spatiales et chargé de définir les missions spatiales adaptées à se protéger d'un risque d'impact.

Il a fait partie du comité NEOMAP (Near Earth Object Mission Advisory Panel) de l'Agence spatiale européenne chargé d'émettre des recommandations et d'étudier des concepts de missions spatiales dédiées à l'étude du risque d'un impact d'un corps céleste avec la Terre.

Il est actuellement coordinateur de NEO-MAPP (Near-Earth Objects - Modelling and Payloads for Protection), soit Géocroiseurs - modélisations et instrumentations pour la protection, un projet Horizon 2020 de l'Union Européenne, deux sujets majeurs pour la défense planétaire et l’exploration des astéroïdes.

Distinctions

Patrick Michel a reçu le prix HP/AMD Jeune Chercheur 2006 de la Société française d'astronomie et d'astrophysique (SF2A) ainsi que la médaille Carl-Sagan 2012 du Département des Sciences Planétaires de l'Union américaine d'astronomie, un Prix d'Excellence international récompensant l'aptitude remarquable d'un chercheur en Sciences planétaires à communiquer avec le grand public[19] et le Prix International Paolo Farinella soutenu par l'Université de Pise, l'ASI, l'INAF et l'IFAC-CNR, pour récompenser un scientifique pour les avancées que ses recherches ont produites en science planétaires (remis à Londres le ). Il au aussi reçu la Médaille d'Argent de la NASA (Silver Achievement Medal) pour sa contribution à la mission OSIRIS-REx.

L'astéroïde (7561) Patrickmichel a été nommé en son honneur par l'Union astronomique internationale en 1999.

Il est président de la Société astronomique de Cannes (SACA) qui organise des conférences mensuelles d'astronomie et des observations amateurs, et dont le but est de motiver les jeunes à s'intéresser aux domaines scientifiques.

Notes et références
  1. « Patrick Michel », sur lagrange.oca.eu (consulté le )
  2. Michel, P., Benz, W., Tanga, P., Richardson, D.C. 2001. Collisions and Gravitational Reaccumulation: Forming Asteroid Families and Satellites. Science 294, 1696-1700.
  3. Michel, P., Benz, W., Richardson, D.C. 2003. Fragmented parent bodies as the origin of asteroid families. Nature 421, 608-611.
  4. Jutzi, M., Benz, W. & Michel, p. 2008. Numerical simulations of impacts involving porous bodies I. Implementing sub-resolution porosity in a 3D SPH hydrocode. Icarus 198, 242-255.
  5. Jutzi, M., Michel, P. , Hiraoka, K., Nakamura, A.M. & Benz W. 2009. Numerical simulations of impacts involving porous bodies II. Confrontation with laboratory experiments. Icarus 201, 802-813.
  6. Walsh, K.J., Richardson, D.C. & Michel, p. 2008. Rotational break up as the origin of binary asteroids. Nature 454, 188-191.
  7. « Patrick Michel : « Osiris-Rex vise une récolte inédite d'échantillons d'astéroïde » », sur Ciel & Espace (consulté le )
  8. Rémy Decourt, « De la matière extraterrestre récupérée par la sonde Hayabusa-2 vient d'arriver à Lille », sur Futura (consulté le )
  9. Patrick Michel, Stephan Ulamec, Ute Böttger et Matthias Grott, « The MMX rover: performing in situ surface investigations on Phobos », Earth Planets and Space, vol. 74, no 1,‎ (DOI 10.1186/s40623-021-01464-7, lire en ligne, consulté le )
  10. « Les Japonais visent Phobos, dans l’orbite de Mars », Le Monde.fr,‎ (lire en ligne, consulté le )
  11. « ESA Science & Technology - MarcoPolo-R », sur sci.esa.int (consulté le )
  12. « ESA Science & Technology - Marco Polo Workshop », sur sci.esa.int (consulté le )
  13. Michel, P., Richardson, D.C. 2013. Collision and gravitational reaccumulation: Possible formation mechanism of the asteroid Itokawa. Astron. Astrophys. 554, L1-L4.
  14. Michel, P. & Yoshikawa, M. 2006. Dynamical origin of the Asteroid (25143) Itokawa: the target of the sample return mission Hayabusa. Astros. Astrophys. 449, 817-820.
  15. Michel, P. & Yoshikawa, M. 2005. Earth impact probability of the Asteroid (25143) Itokawa to be sampled by the spacescraft Hayabusa. Icarus 179, 291-296.
  16. Michel, P., O'Brien, D.P., Abe, S. & Hirata, N. 2009. Itokawa's cratering record as observed by Hayabusa: implications for its age and collisional history. Icarus 200, 503-513.
  17. (en) Yun Zhang, Patrick Michel, Derek C. Richardson et Olivier S. Barnouin, « Creep stability of the DART/Hera mission target 65803 Didymos: II. The role of cohesion », Icarus, vol. 362,‎ , p. 114433 (ISSN 0019-1035, DOI 10.1016/j.icarus.2021.114433, lire en ligne, consulté le )
  18. (en) P. Michel, R.-L. Ballouz, O. S. Barnouin et M. Jutzi, « Collisional formation of top-shaped asteroids and implications for the origins of Ryugu and Bennu », Nature Communications, vol. 11, no 1,‎ , p. 2655 (ISSN 2041-1723, PMID 32461569, PMCID PMC7253434, DOI 10.1038/s41467-020-16433-z, lire en ligne, consulté le )
  19. (en) « Division for Planetary Sciences of the American Astronomical Society 2012 Prize Recipients », Union américaine d'astronomie,

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes
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