Projet de développement de l'Observatoire

Universitaire Cadi Ayyad

Mars 2015

Vue récente de l’Observatoire (Mars 2015)

Exemple d'un télescope de 2 mètres commercialisé par la société Sagem-Reosc

Nouveau Télescope du Projet Coréen OWL-Net Opérationnel depuis Mars 2015

Benkhaldoun Zouhair

Plan

Partie I : Contexte et Missions

Ø Préambule

Ø Contexte International

Ø L'astronomie au Maroc 

Ø L'observatoire Astronomique Universitaire Cadi Ayyad

Ø L'OUCA comme outil pour la recherche scientifique : retombées pour le Maroc

Ø L'OUCA comme outil Socio-culturel et Socio-éducatif pour la région

Ø L'OUCA comme outil de développement socio-économique pour la région.

Partie II : Projet de développement

Ø Aspect structuration

Ø Volet : Activités de Recherche de l’OUCA

Ø Coopération International

Ø Partenariat Nationale

Ø Activités Pédagogiques

Ø Equipement de l’OUCA

Ø Potentiel Humain

Ø Production scientifique et formation de 3éme Cycle

Ø Volet financement et Gestion financière

Ø Conclusion

Partie III : Annexes 

Ø Annexe I : Descriptif

Ø Annexe II : Projet d'Extension

Ø Annexe III : Projet Télescope de 2 Mètres

L'Observatoire Universitaire Cadi Ayyad :

I. Contexte et Missions

Préambule............................................................................................................................................ 4

Contexte International......................................................................................................................... 4

L'astronomie au Maroc........................................................................................................................ 5

L'observatoire Astronomique Universitaire Cadi Ayyad.................................................................... 6

L'OUCA comme outil pour la recherche scientifique : retombées pour le Maroc......................................................... 6

L'OUCA comme outil Socio-culturel et Socio-éducatif pour la région.................................................................................. 8

Activités périodiques........................................................................................................................................................................................ 8

Activités événementielles............................................................................................................................................................................... 8

L'OUCA comme outil de développement socio-économique pour la région.................................................................... 8

Situation:................................................................................................................................................................................................................... 11

Infrastructures..................................................................................................................................................................................................... 13

Espace Scientifique.............................................................................................................................................................................................. 13

La tour Principale........................................................................................................................................................................................... 13

L’ancienne tour ESO....................................................................................................................................................................................... 14

La cabane solaire............................................................................................................................................................................................ 14

Espace polyvalent................................................................................................................................................................................................ 15

Espace logement................................................................................................................................................................................................... 15

Préambule

L'astronomie a, de tout temps, constitué une fascination pour l’Homme. Cette discipline, née tout d'abord de la philosophie et des mathématiques, est devenue la plus globale de toutes les sciences. L'Astrophysique, la Planétologie, l'Astrobiologie, l'Archéoastronomie sont autant de domaine, directement ou indirectement, liés à l'Astronomie. Ils font intervenir la physique et la chimie, la géologie, la biologie, en plus des mathématiques et de la philosophie.

Les énigmes sur la naissance et la formation de notre univers abondent et ne sont toujours pas toutes résolues. Un consensus se dégage bien dans la communauté sur l’âge et l'expansion de l'univers. Mais cette vision implique que la matière « visible » ne constitue que 5% de l'univers: les 95% restants sont classés dans les cases d'énergie noire et de matière noire. Concepts encore bien mystérieux faisant appels a plus de développements, en particulier dans le domaine de la physique des hautes énergies voir même dans les modèles régissant la physique actuelle : une nouvelle physique est, en effet, entrain de voir le jour.

Beaucoup de planètes orbitant autours d'autres étoiles que le soleil, ont été récemment découvertes. Mais nous ignorons toute fois la nature et les détails des étoiles ressemblant au soleil et de leur système planétaire. Le récent développement spectaculaire de cette partie de l'astronomie, l'exoplanétologie, relance un débat bien ancien. Quand la vie à-t-elle commencer? et sommes nous seuls dans l'univers? Autant de questions qui ne cessent d'intéresser l'homme et d'interpeller les astronomes et les philosophes.

L'Observatoire Universitaire Cadi Ayyad est de ce fait un outil précieux pour les astronomes marocains. Il leur permet déjà de mener leurs recherches spécialisées mais aussi de disséminer leur science auprès du grand public.

Contexte International

L'année 2009, a été déclarée par l'UNESCO année mondiale pour l'astronomie. Cette année a été riche en manifestations, scientifiques et généralistes partout dans le monde, répondant ainsi aux objectifs fixés par l'UNESCO et l'Union Astronomique Internationale (UAI) pour cet événement exceptionnel. « L’Univers, découvrez ses mystères », fût le mot d'ordre général. Le but étant de stimuler l'intérêt du public, particulièrement parmi les jeunes, pour l'astronomie et les sciences du ciel.

Au Maroc, plusieurs manifestations ont été organisées à l'occasion de cet événement, à Rabat, Casablanca, Marrakech, Oujda, Ifrane ... Plusieurs institutions se sont également impliquées, l'Académie Hassan II des sciences et Techniques, les universités des villes sus mentionnées et plusieurs associations d'astronomes amateurs.

La clôture de cette année a eu lieu lors d'une cérémonie organisée le 9 et 10 janvier 2010 à Padoue en Italie, cité de Galilée. Ce fût l'occasion de constater le succès retentissant de cette année, mais aussi hélas, de mesurer encore une fois, le gap séparant les pays riches des pays du sud concernant le développement de cette science.

L'UAI, consciente de cette problématique, n'a cessé d'accorder une importance primordiale aux pays du sud, pour le développement, voir l'émergence, de l'astronomie dans le secteur éducatif en particulier. Ces efforts, bien que très louables, n'ont pas permis de réduire cette fracture avec la célérité escomptée. C'est pour cette raison que, lors de l'assemblée générale de l'UAI, tenue en aout 2009 à Rio de Janeiro au Brésil, un plan décanal (2010-2020) pour le développement de l'astronomie dans les pays émergeant a été adopté.

L'astronomie au Maroc

Sans revenir sur le rôle historiquement important de cette science dans nos contrés arabo-musulmanes et sa nécessaire renaissance - comme celle de toutes les autres sciences d'ailleurs - dans notre pays, nous ferons remarquer les fait suivants :

ü Par sa position géographique en latitude et longitude, le Maroc est géographiquement bien situé pour observer une grande partie du ciel de l'hémisphère nord jusqu'au tropique du cancer.

ü Le Maroc est doté de chaines montagneuses idéalement situées, aussi bien en altitude que vis a vis des vents dominants, pour abriter des sites d'observation de haute qualité. Ceci a d'ailleurs été prouvés qualitativement et mis à la disposition de la communauté internationale qui a sélectionné le Maroc comme candidat potentiel pour le projet Européen E-ELT (voir Images ci-dessous).

ü Depuis plus d'une vingtaine d'années des chercheurs marocains ont balisé le terrain pour le développement d'une astronomie moderne au sein de l'université marocaine.

ü

Une culture d'astronomie amateur est entrain de naitre (ou plutôt de renaitre), avec l'émergence d'associations d'amateurs un peu partout au Maroc.

Après une longue absence de la scène mondiale pour l'astronomie moderne et des débuts laborieux depuis 1985, la décennie 2000-2010 a connue une progression remarquable de l'astronomie au Maroc, malgré des moyens très limités.

En effet, cette période a connue l'aboutissement de plusieurs projets aussi bien dans le volet recherche et formation, que celui de l'ouverture vers le grand public. A cet égard le projet d'observatoire réalisé par l'université Cadi Ayyad à l'Oukaimeden est appelé à jouer un rôle central pour le maintien de cette progression.

Nous présentons dans ce qui suit quelques détails sur cette réalisation, ainsi que quelques propositions pour développer ce projet et lui donner une dimension plus importante.

L'observatoire Astronomique Universitaire Cadi Ayyad

L'OUCA est une réalisation, unique au Maroc. Ce projet, porté initialement par les chercheurs du Laboratoire de Physique des Hautes Energies et Astrophysique de la Faculté des Sciences Semlalia, à été initié dés 1987 avec l'installation sur le site de l'Oukaimeden d'une station d'observation solaire par les chercheurs affiliés à l'époque au Centre Nationale de la Recherche Scientifique et Technique. Ces chercheurs avaient constitués la première équipe structuré en tant que laboratoire de recherche en astronomie et astrophysique au Maroc.

Depuis, cette réalisation a pris une dimension plus importante en intégrant les dimensions culturelles et d'ouverture vers le grand public.

L'OUCA comme outil pour la recherche scientifique : retombées pour le Maroc

La recherche en astronomie et astrophysique au Maroc a connue une nette progression depuis 1985. La raison essentielle étant le recrutement au sein du Centre Nationale de la Recherche Scientifique et Technique de 4 chercheurs dans cette thématique en l'espace de deux ans.

Lorsque l'on examine la courbe de progression du nombre de publications scientifiques apparentées à cette thématique au Maroc, on remarque un point d'inflexion positif situé vers la période 2000-2002. Cette période correspond à une autre structuration, ayant vu le jour à l'Université Cadi Ayyad de Marrakech. La création du Laboratoire de Physique des hautes Energies et Astrophysique (LPHEA) en 2000 puis de la formation de 3éme cycle qui s'en est suivie. Cette structure a également servi à faire progresser le nombre de chercheurs marocain dans cette discipline.

Figure 3 : L’évolution des indices de performances basée uniquement sur la production scientifique de l’auteur du présent Rapport. (Source NASA/ADS Metrics : http://adsabs.harvard.edu/tools/metrics/)

L'OUCA, dans sa dimension actuelle est déjà un outil indispensable pour les thématiques de recherches développées en astronomie et astrophysique. Les résultats obtenus lors des campagnes de qualification du site de l'Oukaimeden on eu, comme retombé directe, le choix du Maroc pour la participation à la campagne d'étude de sites pour le projet Européen E-ELT. Cette campagne a placé le Maroc au premier plan sur la seine internationale, pour la communauté astronomique, pendant prés de 3 années et à permis de constituer une base de donnée importante sur les qualités d'observation des sites de l'Atlas.

A cette occasion, le gouvernement a également pris la mesure de l'importance de l'utilisation de cet atout et des acquis de ces dernières années pour faire du Maroc une des destinations importantes pour l'Astronomie Mondiale. Il est aussi question de déclarer l'Astrophysique comme thématique prioritaire de recherche pour le Maroc.

Figure 4 : Pour les Pays arabes, le Maroc vient juste derrière l’Egypte en terme de production scientifique rapporté au PIB du Pays. Source : Nidhal Guessoum, « Time for an Arab astronomy renaissance »,

Nature, Volume 498, Issue 7453, pp. 161-164 (2013)

L'OUCA comme outil Socio-culturel et Socio-éducatif pour la région

L'attrait que constitue l'astronomie pour le grand public est un facteur essentiel pour le développement de l'Observatoire. L'OUCA, de ce fait, a aussi été conçu comme centre d'activités culturelles et éducatives pour les sciences de l’univers en général et l’astronomie en particulier.

Ces activités d’initiation à l’astronomie s’adressent à tout public, elles ont lieu à l’observatoire mais aussi dans les établissements publiques de la région du Haouz

Le programme proposé par l'Observatoire et ses partenaires comporte:

Ø des activités périodiques.

Ø des activités événementielles.

Ø des animations astronomiques pour groupes.

Ø des stages d’initiation et de formation.

Ø les journées de l’Observatoire.

Ø La Réalisation de projets pédagogiques sur le site même et dans la région (Cadrans solaire, parcours pédagogique sur le système solaire, ...)

Activités périodiques

Une fois par mois, avec les partenaires associatifs l'OUCA abritera pendant deux jours (Samedi et dimanche) à l’observatoire astronomique des séances d’initiation à l’astronomie à l’intention du grand public, ce programme est prévu comme suit :

Ø Samedi Après midi : Notions d’astronomie (exposé – débat)

Ø Samedi soir: Observation du ciel à l’œil nu et au télescope

Ø Dimanche matin : Visite guidée de l’observatoire, notion sur les instruments d’observation astronomique, observation des taches solaires, ….

Ces animations qui s’adressent à tous et à toutes, ne demandent aucune connaissance scientifique ou astronomique préalable. La périodicité de ces activités sera plus soutenue pendant la haute saison touristique de la station de l'Oukaimeden.

Activités événementielles

Ce type d’activités sont liées au calendrier des événements astronomiques qui ont lieu plus ou moins fréquemment, à certaines époques de l’année : éclipses de soleil, éclipses de lune, transit de mercure et de vénus, « étoiles filantes »…etc. Un programme de ces manifestations est établi et diffusé annuellement.

L'OUCA comme outil de développement socio-économique pour la région

L'Observatoire dans sa dimension actuelle constitue déjà un facteur important de fréquentation du site. L'astronomie est devenue l'une des principales activités de la station de l'Oukaimeden. En effet avec la raréfaction des chutes de neige constatée ces dernières années, les périodes de Ski sont devenues de plus en plus courtes.

Nous estimons à prés d'un millier le nombre de nuitées sur le site, générées par les activités de l'Observatoire. La moitié de ces nuitées sont le fait de l'organisation périodique de l'école de printemps et l'autre moitié est le fait des soirées d'observations organisées par l'association d'Astronomie Amateur de Marrakech.

Il est envisageable de faire doubler ce chiffre avec le projet d'extension de l'observatoire en le dotant d'un espace logement qui lui est propre (Annexe II).

Le projet de doter l'Observatoire d'un télescope de 2 mètres (Annexe III) s'il se réalise, permettra d'augmenter d'une façon beaucoup plus importante la fréquentation du site par les séjours des scientifiques marocains et étrangers utilisateurs potentiels de cette instrument.

Les retombées sur l'emploi sont également à prendre en compte dans ce volet socio-économique de l'OUCA.

Exemple d'Animation : Le Festival d'Astronomie de Marrakech et une des dernières conférences co-organisée avec le centre culturel de l'Atlas Golf Marrakech et l'Observatoire de Paris.

L'une des Activités phare de l'Observatoire : l'école Internationale d'Astrophysique de l'Oukaimeden : OISA, edition 2009

Annexe I: Descriptif

Observatoire Universitaire Cadi Ayyad

Observatoire tel qu'inauguré en Avril 2007

Vue aérienne en Mars 2015 avec les nouvelles installations

Situation:

L’Observatoire Astronomique Universitaire de l’Okaïmden (OUCA) est installé sur le site de l’Oukaïmden :

latitude :31°12,4’ nord Longitude: 7°52,0’ ouest Altitude: 2750 m

Situation géographique

Situation de l'Observatoire relativement à Marrakech et Tahnaout

Situation de l'Observatoire sur le site de l'Oukaimeden

Infrastructures

L'OUCA est composé de 5 modules :

ü trois modules d'observation et d'expérimentation (2 tours et une cabane solaire) ;

ü un espace polyvalent pour la formation, les conférences les ateliers et les stages amateurs ;

ü un espace logement complet pouvant accueillir 6 à 8 personnes.

Espace Scientifique

La tour Principale

Construite sur 3 niveaux, elle a été conçue de façon à répondre aux exigences scientifiques spécifiques minimisant les vibrations mécaniques et les turbulences thermiques (figure ci contre).

Le pilier central culmine à 10 m du sol. Il est complètement désolidarisé mécaniquement du reste des constructions.

Les trois niveaux de la tour sont destinés à différents usages :

- le troisième niveau abrite le télescope sur sa monture installée sur le pilier, c’est la cabine télescope destinée à être isolée thermiquement du reste de l'espace de travail.

- le deuxième niveau est destiné au poste de pilotage du télescope et des instruments d’acquisition des données et des images (camera CCD, appareil photo numérique, station météorologique, ...) ; cet espace devra être équipé par des ordinateurs, une imprimante et un moniteur renvoyant l'image des objets pointés par le télescope.

- le premier étage est aménagé en espace de repos et de stockage du matériel.

Dans le présent projet de développement, il est envisagé de loger le futur télescope du projet TRAPPIST dans cette tour. Il faudra alors relocaliser l’existant dans une autre bâtisse.

L’ancienne tour ESO

C'était une tour à ciel ouvert construite en 2002 dans le cadre d'un contrat avec l'Observatoire Européen Austral (ESO[1]). Elle a été conçue pour répondre aux exigences spécifiques adoptées par la communauté des spécialistes de la mesure du seeing astronomique pour la qualification des sites.

Elle est constituée de deux plates-formes. Une centrale reposant sur un pilier central en forme d'un T complètement désolidarisé d'une armature de quatre piliers en béton supportant le reste de la battisse (escaliers, plate-forme de circulation autour des télescopes, cabine de pilotage des télescopes.

Depuis Décembre 2014, elle abrite le Télescope lunaire du projet KACCOLR.

La cabane solaire

C'est un abri construit en 1987 pour les besoins de l'expérience solaire IRIS. Il est constitué d'un petit pilier supportant un héliostat qui renvoie l'image du Soleil à l'intérieur de la cabane à travers une fenêtre prévue à cet effet.

L'image du soleil est récupérée à l'intérieur de la cabane. Elle éclaire une cellule de résonance optique au sodium permettant de mesurer les vibrations de la surface du soleil par effet Doppler.

Cette cabane n’est plus utilisée que par le CNRST pour les besoins du sismographe du réseau sismique nationale.

Espace polyvalent

Il est constitué dans sa partie principale par une salle polyvalente de 7´10 m². Cette salle est équipée de cinquante chaises avec écritoire. Cet équipement devrait être complété pour les besoins pédagogiques assignés à cet espace : séminaires, conférences, ateliers, écoles thématique, … Cet espace dispose également d'une cabine de projection et de deux petites salles de préparation d'expériences (laboratoire d'optique et d'électronique).

Des sanitaires et un espace café, ont également été aménagés pour ce module.

Espace logement

C'est un petit appartement de 150 m² constitué de trois pièces, d'une cuisine et d'une salle de bain. Cet espace a déjà été équipé par l'association 3AM, du nécessaire pour le confort des observateurs grâce à la subvention reçue de la part de la province du Haouz. Il permettra de faire loger 6 à 8 personnes avec tout le nécessaire pour des séjours de longue durée.

Annexe II

Projet d'extension de l'Observatoire de l'Oukaimeden

L'observatoire de l'Oukaimeden est dépendant pour sa fréquentation de la faible capacité d'hébergement de la station. Il est proposé de réalisé un espace logement et restauration attenant à l'observatoire.

Cette espace donnera une meilleure autonomie à l'observatoire pour la « commercialisation » des « séjours astro », aussi bien pour les professionnels, les amateurs que pour les visiteurs de la région intéressés par le tourisme culturel.

Cette espace pourra comporter également une bibliothèque et une salle de projection, il sera doté de l'équipement nécessaire pour un séjour à la fois ludique et culturel.

Des projets analogues existent dans d'autres pays et connaissent un grand succès. L'expérience de la ferme des étoiles en France est édifiante à ce sujet.

L'association de promoteurs privés est souhaitable pour la réalisation de ce projet.

Nous présentons ici une esquisse de ce que pourra être cette extension. La maquette présentée ici est une proposition qui pourra s'agrandir au besoin. Elle à une capacité d'une trentaine de lits.

Annexe III:

Projet Télescope de 2M pour l'OUCA

Les travaux de qualification du site de l’Okaimeden entrepris le long des 20 dernières années par les chercheurs du LPHEA dans le cadre d’études internationales ont montré que le site de a des potentialités comparables à celles des sites qui accueillent les plus grands télescopes au monde.

Compte tenu de la qualité du site et des perspectives des recherches à mener dans le domaine, nous estimons que l’installation d’un télescope de 2 m de diamètre va ouvrir de nouveaux horizons pour l’Astronomie marocaine et va permettre à notre pays d’entrer définitivement dans le club très restreint des pays possédant un instrument de cette taille.

L’estimation budgétaire de ce projet peut varier entre 30 et 50 millions de Dirhams. Il est à noter que nous présentons une fourchette de prix très large vu que le choix n’est pas encore arrêté sur les détails de l’équipement de cet instrument ainsi que l’environnement de son installation.

Il est évident que la réalisation d’un tel projet ne peut se faire sans l’appui nécessaire des pouvoirs publics et des autorités locales et gouvernementales. Une levée de fond devra alors être envisagée. Pour cela je propose la création d’une fondation pour ce projet avec des partenaires aussi bien publiques que privées et de la société civile.

Un exemple d'un Télescope de 2m construit par la société Sagem-Reosc

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[1] European Southern Observatory