The naXys institute specializes in the analysis of complex systems, whether in astronomy and dynamic cosmology, mathematical biology, optimization in optics, economic complexity or the study of the stability and robustness of these systems.

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Our researchers in the World's Top 2% Scientists list

Ranking

Stanford University has published a prestigious ranking that highlights the most influential researchers in a wide range of scientific fields. The list, based on bibliographic criteria, aims to provide a standardized means of identifying the world's scientific leaders. It is one criterion among others for assessing the quality of scientific research. Twelve researchers from the University of Namur are among them!

Top 2% scientists

This list, created by Stanford University and published in August 2024 is compiled in collaboration with Elsevier's ICST lab from Scopus data, aims to provide a standardized means of identifying the world's best scientists and recognizing those scientists who have had a significant impact on their respective fields.

While this list has been adopted by many institutions as a reliable measure of research impact, it is not the only way to evaluate research. Based strictly on bibliometric data, it is also subject to criticism.

Since September 2023, the University of Namur has been strengthening its commitment to the implementation of research assessment reform with the signing of the "Coalition for Advancing Research Assessment (CoARA) "agreement.

This agreement commits the institution to a series of principles, including taking into account career diversity and emphasizing qualitative research criteria rather than relying solely on bibliometric (and therefore quantitative) data.

Namur University researchers honored

The list is updated every year, with data on the whole career and impacts on a single year, for the sake of transparency and relevance.

The measurement criteria used

A variety of bibliometric measures are taken into account to ensure a fair and balanced representation of researchers' work.

  • The C-score: this composite score is based on various bibliometric factors, including the total number of citations.
  • The h-index: this impact indicator takes into account the number of a researcher's publications as well as the number of their citations.
  • The percentiles of fields and subfields : scientists are classified into 22 major fields and 176 subfields. Only those who rank in the top 2% of their subfield are taken into account.
  • Career-wide or single-year impact: rankings are available for both career-wide impact and single-year performance, providing a better understanding of long-term contribution and recent achievements.

Research excellence

Figuring among this top 2% of scientists is therefore a prestigious recognition of an individual's contribution to science and demonstrates the excellence of their research, enhancing their reputation in academia and industry.

The ranking offers visibility across all disciplines, drawing attention to work that might otherwise remain in a niche or be under-appreciated. It also serves as a benchmark for institutions and governments to assess the influence of their research programs.

Many institutions use the ranking to measure the success of their faculty, or other entity, which can also enhance credibility within the academic community.

This list encourages scientists to focus on producing high-quality, impactful research rather than chasing quantity.

By compiling data from all scientific fields and offering a fair, metrics-based approach, this ranking not only celebrates individual achievements, but also highlights the importance of impactful research in advancing knowledge. However, it must be qualified, as it only takes into account quantitative data, which are not necessarily representative of the full diversity of research.

According to another database, that of UNESCO, the number of researchers in the world is increasing by 300,000 per year, reaching 9 million today. The Top 2% comprises 200,000 names, including twelve researchers from the University of Namur.

Congratulations to them for their excellent research and for this prestigious worldwide recognition!

From the twinkling of fireflies to the stripes of zebras: mathematics explain synchronisation

Mathematics

Very often in nature, we observe phenomena of natural synchronisation and the emergence of regular patterns: a crowd applauding in unison at the end of a concert, the cells in the walls of the heart pulsating in a coordinated fashion, black and white stripes on a zebra, brown spots surrounded by black in leopards... But how can we explain this uniformity if there is no global controller or explicit rule directing this coordination?

Lucioles

Dans les années 50, le mathématicien anglais Alan Turing a créé un modèle mathématique permettant de donner une possible explication à l’émergence des motifs réguliers sur la peau des animaux. L’idée a été traduite dans des réactions chimiques : lorsque certaines réactions se produisent, les produits se séparent spatialement et des tâches de couleurs et de formes régulières apparaissent.

Ce phénomène est le résultat d'une série de mécanismes d'interaction localisés dans certains endroits de l’espace qui conduisent le système vers un état synchrone. Lorsque des courants, des flux ou des variables dynamiques associés à des groupes de plus de deux éléments en interaction sont présents, la situation est considérablement complexe et la synchronisation peut être plus délicate à réaliser. C’est ce qu’ont démontré les chercheurs Timoteo Carletti (Université de Namur), Lorenzo Giambagli (Université de Florence et Namur) et Ginestra Bianconi (Queen Mary University of London) dans une étude publiée en mai 2023 dans le prestigieux Physical Review Letters.

Pour caractériser la possibilité de pouvoir atteindre un état synchronisé, il est nécessaire de représenter le système en question. Ainsi, les éléments en interaction sont représentés par des points, appelés nœuds, tandis que la présence d'une certaine forme d'interaction est décrite par une connexion entre les deux nœuds appelée lien, le tout donc formant un réseau.

Dans la nature, cependant, il peut arriver que les interactions ne soient pas seulement limitées à des éléments individuels, mais plutôt à des quantités associées à des groupes de deux, trois agents ou plus. Considérons, par exemple, les signaux sur les synapses qui relient deux neurones. Étant défini sur la structure de connexion entre les deux nœuds, il est naturel d'associer un signal de ce type au lien du réseau, la synapse, qui représente le système de neurones et pas seulement aux neurones mêmes.

Ce concept peut être étendu à des structures d'ordre supérieur (higher-order structures) afin de pouvoir considérer, par exemple, également des signaux impliquant une interaction entre trois entités, représentée par l'ajout de triangles pleins au réseau, etc.

De cette manière, nous obtenons des structures géométriques complexes telles que celle représentée sur la figure, appelées complexes simpliciaux ou complexes de cellules.

« Grâce à des outils mathématiques issus de la topologie algébrique, il a été possible de prédire la réalisation ou non des états synchrones impliquant toutes ces différentes classes de signaux », concluent les auteurs. ​​« Avec cette étude nous avons mis en évidence le rôle déterminant des caractéristiques globales de la structure d'interaction qui caractérise le système (le complexe simplicial). En fait, ce sont les caractéristiques topologiques telles que les trous ou les cavités qui permettent de réaliser ou non la synchronisation globale des signaux. »

Quelques exemples de synchronisation

1. Salle de spectacle

À la fin du spectacle, chaque personne applaudit à son rythme. Mais les êtres humains ont tendance à se caler sur leurs voisins, en les écoutant et en les observant. Ainsi, les applaudissements vont petits à petits se rapprocher afin de ne former plus qu’un seul clap. C’est ce que l’on appelle la synchronisation temporelle.

2. Les lucioles

Pour attirer les femelles, les lucioles males émettent des flashs de lumière. En se synchronisant naturellement, les lucioles sont capables de produire une importante quantité de lumière au même moment, attirant ainsi plus de femelles. Il s’agit de la synchronisation spatio-temporelle.

Two new projects in framework of the BEWARE Fellowships programme

Pharmacy

Thanks to the BEWARE Fellowships programme, the University of Namur will welcome two new post-doctoral students. Within the research institutes naXys and NaDI and in collaboration with the companies CISEO and SAVICS, they will contribute to the development of two projects. The first aims to design an intelligent robot for the pharmaceutical industry, and the second, a secure system for sharing decentralized data.

Projet Beware

ILabBot | Un robot mobile autonome pour l'industrie pharmaceutique

L'objectif du projet ILabBot est de développer un robot intelligent capable d'effectuer des tâches de manière autonome dans un environnement pharmaceutique non structuré où des opérateurs humains sont présents. Sur base d’un robot existant, une architecture de contrôle efficace sera conçue pour lui permettre de naviguer dans un espace intérieur non structuré, de manipuler des objets qui ne lui sont pas nécessairement destinés, et d'interagir avec des opérateurs humains. Les travaux de ce projet permettront au robot d'accomplir différentes tâches en fonction de contraintes strictes liées à son environnement de travail.

Le Dr Muhanad Hayder Mohammed viendra passer 3 ans à l’institut naXys (Equipe du Professeur Elio TUCI) pour travailler sur le projet. Le chercheur possède une solide expérience dans les domaines de la robotique adaptative et autonome, de l'apprentissage automatique et de l'intelligence artificielle acquise en Inde, Irak et Grande-Bretagne. Il travaillera en partenariat avec la société CISEO.

VeCTrA | Un système sécurisé de partage de données décentralisées

L'objectif de ce projet est d'utiliser les principes des identités auto-souveraines pour concevoir, développer et tester un système décentralisé permettant de partager des données, particulièrement liées à la santé, de manière sécurisée, assurant un principe de divulgation minimale, dans un environnement où l'identité des sujets ne peut être établie de manière fiable. Le système développera un modèle de confiance flexible et adaptatif. La solution visera à assurer l'intégrité et l'authenticité des données ainsi que la traçabilité des accès.

Le Dr. Dara TITH, travaillera durant 3 ans sur le projet à l’institut NaDI (Equipe du Professeur Jean-Noël COLIN). Ce chercheur a développé toutes les compétences nécessaires au bon déroulement du projet (Privacy-preserving data mining, blockchain, cryptography…) lors de son Master à l’Institute of Technology de Phnom Penh au Cambodge et lors de son Doctorat au Tokyo Institute of Technology au Japon ces dernières années. Il travaillera en partenariat avec la société SAVICS.

Le programme BEWARE du SPW recherche

Le programme BEWARE Fellowships 2 (pour BElgian WAllonia REsearcher) est financé par les Actions Marie Skłodowska-Curie de la Commission européenne (COFUND - contrat 847587) et le Service Public de Wallonie Recherche. Il permet à de chercheurs venant des 4 coins du monde de financer leurs séjours postdoctoraux en Wallonie. Le point fort de ce programme : proposer des projets mixtes université-industrie. BEWARE renforce ainsi les liens entre les entreprises et les universités en Région wallonne et ouvre les portes de la recherche en entreprise à des chercheurs, après un parcours académique.

ESA's BepiColombo prepares for its third Mercury flyby

UniversEH

BepiColombo will fly past Mercury on 19 June 2023. It will pass close to the planet's surface at an altitude of approximately 236 km. BepiColombo is an ESA/JAXA mission involving a team of researchers from the University of Namur (naXys institute).

BepiColombo flying by Mercury

Mercure recèle encore de nombreux mystères. Jusqu’à présent, seules deux missions spatiales dans les années 1970 et 2010 ont permis d’étudier la planète. Afin de mieux comprendre son fonctionnement et sa formation, une sonde y a été envoyée en 2018 : c’est la mission BepiColombo.

C’est un projet mené sur 12 années et coordonné par les agences spatiales européenne (ESA) et japonaise(JAXA), auquel ont participé les chercheurs du pôle SPACE de l’Institut naXys, à travers le projet ROMEO (Rotation Of Mercury and Equations of an Orbiter), financé par l’ESA, le FNRS et l’UNamur, dont la Professeure Anne Lemaître était la promotrice.

L'équipe de chercheurs qui a travaillé sur le projet: Nicolas Rambaux, Julien Dufey, Juan Navarro, Sandrine D’Hoedt, Benoit Noyelles, Sébastien Wailliez, Julien Frouard, Christoph Lotka, Damya Souami, et Marco Sansottera.

Les objectifs de la mission spatiale sont multiples : étudier la formation et l’évolution de la planète pour mieux comprendre la formation du système solaire, analyser sa géologie et ses cratères. Mais aussi examiner son orbite, sa magnétosphère, son atmosphère, ses eaux et glaces, ou encore son environnement cosmique.  Le projet ROMEO s’est concentré particulièrement sur la structure du noyau et la composition de Mercure.

Un noyau en partie cru

Mercure est la seule planète de notre système solaire ayant une rotation avec une résonance spin-orbite 3:2. C'est-à-dire qu'elle tourne trois fois sur elle-même pendant qu'elle effectue deux révolutions autour du Soleil.

Les satellites naturels, comme la Lune, fonctionnent selon la rotation synchrone 1 :1 indiquant qu’ils effectuent une rotation sur eux-mêmes en une orbite autour de leur planète. Étudier la rotation d'une planète est important car cela donne des indications sur la nature de celle-ci (densité, composition, ...). De la même manière qu’un œuf cru tournera moins vite sur lui-même qu’un œuf dur, la composition du noyau d’une planète influence sa rotation.

Les mécanismes que les chercheurs proposent pour expliquer la rotation de Mercure doivent aussi expliquer une autre anomalie de Mercure : sa densité très forte indiquant une proportion anormalement haute d'éléments lourds dans sa structure interne.

Des super calculs

Pour étudier comment Mercure s’est retrouvée dans son état de rotation actuel, les chercheurs se basent sur des théories existantes : celle des marées d'une part, qui explique qu'au moment où elle achève sa formation, une planète tourne rapidement sur elle-même pour ensuite lentement ralentir à cause des effets de marée (sous l’action gravitationnelle du Soleil), et d'autre part, celle qui explique la composition de Mercure en supposant une évaporation lente des éléments légers.

La nouveauté de l’approche des chercheurs namurois a été de combiner ces deux théories avec une description rhéologique la plus réaliste possible du matériau constituant Mercure. Ils ont effectué pour cela de nombreuses et complexes simulations numériques grâce au supercalculateur Hercules de la plateforme PTCI de l'UNamur.

Ces travaux théoriques ont permis de préparer des tests efficaces pour le moment où le satellite sera en orbite autour de Mercure et enverra ses données.

UniversEH : de nouvelles opportunités dans le domaine du spatial

Depuis décembre 2022, l’UNamur a intégré l’alliance européenne European Space University for Earth and Humanity (UniversEH) axée sur la thématique de l’espace. Une réelle reconnaissance de l’expertise de l’UNamur dans le domaine du spatial, et une porte d’entrée à de nouvelles collaborations internationales tant en matière d’enseignement que de recherche, autour d’un domaine porteur d’emploi et de développement socio-économique.

BepiColombo est l’un des projets de recherche qui confirme l’expertise des chercheurs namurois dans le domaine du spatial. 

Une autre mission ESA dans laquelle l’UNamur est impliquée est en cours : c’est JUICE (Jupiter ICy moons Explorer), pour laquelle le chercheur post-doctoral Alexis Coyette et la Professeure Anne-Sophie Libert s’intéressent à Ganymède, une des lunes de Jupiter.

Les prochaines activités du pôle SPACE de l’Institut naXys

Du 3 au 7 juillet 2023, l’Institut naXys organise la conférence internationale Complex Planetary Systems II (CPSII), un Symposium de l’Union Astronomique Internationale ayant reçu le label Kavli pour son interdisciplinarité et qui accueillera 150 chercheurs internationaux, spécialistes des systèmes planétaires.

Tous les systèmes planétaires, du système Terre-Lune aux systèmes extrasolaires, sont des systèmes complexes, nécessitant plusieurs niveaux d'expertise et d'interdisciplinarité pour être bien compris. Fort du succès de la première édition “Complex Planetary Systems” en 2014, CPSII vise à présenter les dernières découvertes obtenues dans cette perspective et à générer de nouvelles collaborations entre différentes disciplines pour l'avenir.

Our researchers in the World's Top 2% Scientists list

Ranking

Stanford University has published a prestigious ranking that highlights the most influential researchers in a wide range of scientific fields. The list, based on bibliographic criteria, aims to provide a standardized means of identifying the world's scientific leaders. It is one criterion among others for assessing the quality of scientific research. Twelve researchers from the University of Namur are among them!

Top 2% scientists

This list, created by Stanford University and published in August 2024 is compiled in collaboration with Elsevier's ICST lab from Scopus data, aims to provide a standardized means of identifying the world's best scientists and recognizing those scientists who have had a significant impact on their respective fields.

While this list has been adopted by many institutions as a reliable measure of research impact, it is not the only way to evaluate research. Based strictly on bibliometric data, it is also subject to criticism.

Since September 2023, the University of Namur has been strengthening its commitment to the implementation of research assessment reform with the signing of the "Coalition for Advancing Research Assessment (CoARA) "agreement.

This agreement commits the institution to a series of principles, including taking into account career diversity and emphasizing qualitative research criteria rather than relying solely on bibliometric (and therefore quantitative) data.

Namur University researchers honored

The list is updated every year, with data on the whole career and impacts on a single year, for the sake of transparency and relevance.

The measurement criteria used

A variety of bibliometric measures are taken into account to ensure a fair and balanced representation of researchers' work.

  • The C-score: this composite score is based on various bibliometric factors, including the total number of citations.
  • The h-index: this impact indicator takes into account the number of a researcher's publications as well as the number of their citations.
  • The percentiles of fields and subfields : scientists are classified into 22 major fields and 176 subfields. Only those who rank in the top 2% of their subfield are taken into account.
  • Career-wide or single-year impact: rankings are available for both career-wide impact and single-year performance, providing a better understanding of long-term contribution and recent achievements.

Research excellence

Figuring among this top 2% of scientists is therefore a prestigious recognition of an individual's contribution to science and demonstrates the excellence of their research, enhancing their reputation in academia and industry.

The ranking offers visibility across all disciplines, drawing attention to work that might otherwise remain in a niche or be under-appreciated. It also serves as a benchmark for institutions and governments to assess the influence of their research programs.

Many institutions use the ranking to measure the success of their faculty, or other entity, which can also enhance credibility within the academic community.

This list encourages scientists to focus on producing high-quality, impactful research rather than chasing quantity.

By compiling data from all scientific fields and offering a fair, metrics-based approach, this ranking not only celebrates individual achievements, but also highlights the importance of impactful research in advancing knowledge. However, it must be qualified, as it only takes into account quantitative data, which are not necessarily representative of the full diversity of research.

According to another database, that of UNESCO, the number of researchers in the world is increasing by 300,000 per year, reaching 9 million today. The Top 2% comprises 200,000 names, including twelve researchers from the University of Namur.

Congratulations to them for their excellent research and for this prestigious worldwide recognition!

From the twinkling of fireflies to the stripes of zebras: mathematics explain synchronisation

Mathematics

Very often in nature, we observe phenomena of natural synchronisation and the emergence of regular patterns: a crowd applauding in unison at the end of a concert, the cells in the walls of the heart pulsating in a coordinated fashion, black and white stripes on a zebra, brown spots surrounded by black in leopards... But how can we explain this uniformity if there is no global controller or explicit rule directing this coordination?

Lucioles

Dans les années 50, le mathématicien anglais Alan Turing a créé un modèle mathématique permettant de donner une possible explication à l’émergence des motifs réguliers sur la peau des animaux. L’idée a été traduite dans des réactions chimiques : lorsque certaines réactions se produisent, les produits se séparent spatialement et des tâches de couleurs et de formes régulières apparaissent.

Ce phénomène est le résultat d'une série de mécanismes d'interaction localisés dans certains endroits de l’espace qui conduisent le système vers un état synchrone. Lorsque des courants, des flux ou des variables dynamiques associés à des groupes de plus de deux éléments en interaction sont présents, la situation est considérablement complexe et la synchronisation peut être plus délicate à réaliser. C’est ce qu’ont démontré les chercheurs Timoteo Carletti (Université de Namur), Lorenzo Giambagli (Université de Florence et Namur) et Ginestra Bianconi (Queen Mary University of London) dans une étude publiée en mai 2023 dans le prestigieux Physical Review Letters.

Pour caractériser la possibilité de pouvoir atteindre un état synchronisé, il est nécessaire de représenter le système en question. Ainsi, les éléments en interaction sont représentés par des points, appelés nœuds, tandis que la présence d'une certaine forme d'interaction est décrite par une connexion entre les deux nœuds appelée lien, le tout donc formant un réseau.

Dans la nature, cependant, il peut arriver que les interactions ne soient pas seulement limitées à des éléments individuels, mais plutôt à des quantités associées à des groupes de deux, trois agents ou plus. Considérons, par exemple, les signaux sur les synapses qui relient deux neurones. Étant défini sur la structure de connexion entre les deux nœuds, il est naturel d'associer un signal de ce type au lien du réseau, la synapse, qui représente le système de neurones et pas seulement aux neurones mêmes.

Ce concept peut être étendu à des structures d'ordre supérieur (higher-order structures) afin de pouvoir considérer, par exemple, également des signaux impliquant une interaction entre trois entités, représentée par l'ajout de triangles pleins au réseau, etc.

De cette manière, nous obtenons des structures géométriques complexes telles que celle représentée sur la figure, appelées complexes simpliciaux ou complexes de cellules.

« Grâce à des outils mathématiques issus de la topologie algébrique, il a été possible de prédire la réalisation ou non des états synchrones impliquant toutes ces différentes classes de signaux », concluent les auteurs. ​​« Avec cette étude nous avons mis en évidence le rôle déterminant des caractéristiques globales de la structure d'interaction qui caractérise le système (le complexe simplicial). En fait, ce sont les caractéristiques topologiques telles que les trous ou les cavités qui permettent de réaliser ou non la synchronisation globale des signaux. »

Quelques exemples de synchronisation

1. Salle de spectacle

À la fin du spectacle, chaque personne applaudit à son rythme. Mais les êtres humains ont tendance à se caler sur leurs voisins, en les écoutant et en les observant. Ainsi, les applaudissements vont petits à petits se rapprocher afin de ne former plus qu’un seul clap. C’est ce que l’on appelle la synchronisation temporelle.

2. Les lucioles

Pour attirer les femelles, les lucioles males émettent des flashs de lumière. En se synchronisant naturellement, les lucioles sont capables de produire une importante quantité de lumière au même moment, attirant ainsi plus de femelles. Il s’agit de la synchronisation spatio-temporelle.

Two new projects in framework of the BEWARE Fellowships programme

Pharmacy

Thanks to the BEWARE Fellowships programme, the University of Namur will welcome two new post-doctoral students. Within the research institutes naXys and NaDI and in collaboration with the companies CISEO and SAVICS, they will contribute to the development of two projects. The first aims to design an intelligent robot for the pharmaceutical industry, and the second, a secure system for sharing decentralized data.

Projet Beware

ILabBot | Un robot mobile autonome pour l'industrie pharmaceutique

L'objectif du projet ILabBot est de développer un robot intelligent capable d'effectuer des tâches de manière autonome dans un environnement pharmaceutique non structuré où des opérateurs humains sont présents. Sur base d’un robot existant, une architecture de contrôle efficace sera conçue pour lui permettre de naviguer dans un espace intérieur non structuré, de manipuler des objets qui ne lui sont pas nécessairement destinés, et d'interagir avec des opérateurs humains. Les travaux de ce projet permettront au robot d'accomplir différentes tâches en fonction de contraintes strictes liées à son environnement de travail.

Le Dr Muhanad Hayder Mohammed viendra passer 3 ans à l’institut naXys (Equipe du Professeur Elio TUCI) pour travailler sur le projet. Le chercheur possède une solide expérience dans les domaines de la robotique adaptative et autonome, de l'apprentissage automatique et de l'intelligence artificielle acquise en Inde, Irak et Grande-Bretagne. Il travaillera en partenariat avec la société CISEO.

VeCTrA | Un système sécurisé de partage de données décentralisées

L'objectif de ce projet est d'utiliser les principes des identités auto-souveraines pour concevoir, développer et tester un système décentralisé permettant de partager des données, particulièrement liées à la santé, de manière sécurisée, assurant un principe de divulgation minimale, dans un environnement où l'identité des sujets ne peut être établie de manière fiable. Le système développera un modèle de confiance flexible et adaptatif. La solution visera à assurer l'intégrité et l'authenticité des données ainsi que la traçabilité des accès.

Le Dr. Dara TITH, travaillera durant 3 ans sur le projet à l’institut NaDI (Equipe du Professeur Jean-Noël COLIN). Ce chercheur a développé toutes les compétences nécessaires au bon déroulement du projet (Privacy-preserving data mining, blockchain, cryptography…) lors de son Master à l’Institute of Technology de Phnom Penh au Cambodge et lors de son Doctorat au Tokyo Institute of Technology au Japon ces dernières années. Il travaillera en partenariat avec la société SAVICS.

Le programme BEWARE du SPW recherche

Le programme BEWARE Fellowships 2 (pour BElgian WAllonia REsearcher) est financé par les Actions Marie Skłodowska-Curie de la Commission européenne (COFUND - contrat 847587) et le Service Public de Wallonie Recherche. Il permet à de chercheurs venant des 4 coins du monde de financer leurs séjours postdoctoraux en Wallonie. Le point fort de ce programme : proposer des projets mixtes université-industrie. BEWARE renforce ainsi les liens entre les entreprises et les universités en Région wallonne et ouvre les portes de la recherche en entreprise à des chercheurs, après un parcours académique.

ESA's BepiColombo prepares for its third Mercury flyby

UniversEH

BepiColombo will fly past Mercury on 19 June 2023. It will pass close to the planet's surface at an altitude of approximately 236 km. BepiColombo is an ESA/JAXA mission involving a team of researchers from the University of Namur (naXys institute).

BepiColombo flying by Mercury

Mercure recèle encore de nombreux mystères. Jusqu’à présent, seules deux missions spatiales dans les années 1970 et 2010 ont permis d’étudier la planète. Afin de mieux comprendre son fonctionnement et sa formation, une sonde y a été envoyée en 2018 : c’est la mission BepiColombo.

C’est un projet mené sur 12 années et coordonné par les agences spatiales européenne (ESA) et japonaise(JAXA), auquel ont participé les chercheurs du pôle SPACE de l’Institut naXys, à travers le projet ROMEO (Rotation Of Mercury and Equations of an Orbiter), financé par l’ESA, le FNRS et l’UNamur, dont la Professeure Anne Lemaître était la promotrice.

L'équipe de chercheurs qui a travaillé sur le projet: Nicolas Rambaux, Julien Dufey, Juan Navarro, Sandrine D’Hoedt, Benoit Noyelles, Sébastien Wailliez, Julien Frouard, Christoph Lotka, Damya Souami, et Marco Sansottera.

Les objectifs de la mission spatiale sont multiples : étudier la formation et l’évolution de la planète pour mieux comprendre la formation du système solaire, analyser sa géologie et ses cratères. Mais aussi examiner son orbite, sa magnétosphère, son atmosphère, ses eaux et glaces, ou encore son environnement cosmique.  Le projet ROMEO s’est concentré particulièrement sur la structure du noyau et la composition de Mercure.

Un noyau en partie cru

Mercure est la seule planète de notre système solaire ayant une rotation avec une résonance spin-orbite 3:2. C'est-à-dire qu'elle tourne trois fois sur elle-même pendant qu'elle effectue deux révolutions autour du Soleil.

Les satellites naturels, comme la Lune, fonctionnent selon la rotation synchrone 1 :1 indiquant qu’ils effectuent une rotation sur eux-mêmes en une orbite autour de leur planète. Étudier la rotation d'une planète est important car cela donne des indications sur la nature de celle-ci (densité, composition, ...). De la même manière qu’un œuf cru tournera moins vite sur lui-même qu’un œuf dur, la composition du noyau d’une planète influence sa rotation.

Les mécanismes que les chercheurs proposent pour expliquer la rotation de Mercure doivent aussi expliquer une autre anomalie de Mercure : sa densité très forte indiquant une proportion anormalement haute d'éléments lourds dans sa structure interne.

Des super calculs

Pour étudier comment Mercure s’est retrouvée dans son état de rotation actuel, les chercheurs se basent sur des théories existantes : celle des marées d'une part, qui explique qu'au moment où elle achève sa formation, une planète tourne rapidement sur elle-même pour ensuite lentement ralentir à cause des effets de marée (sous l’action gravitationnelle du Soleil), et d'autre part, celle qui explique la composition de Mercure en supposant une évaporation lente des éléments légers.

La nouveauté de l’approche des chercheurs namurois a été de combiner ces deux théories avec une description rhéologique la plus réaliste possible du matériau constituant Mercure. Ils ont effectué pour cela de nombreuses et complexes simulations numériques grâce au supercalculateur Hercules de la plateforme PTCI de l'UNamur.

Ces travaux théoriques ont permis de préparer des tests efficaces pour le moment où le satellite sera en orbite autour de Mercure et enverra ses données.

UniversEH : de nouvelles opportunités dans le domaine du spatial

Depuis décembre 2022, l’UNamur a intégré l’alliance européenne European Space University for Earth and Humanity (UniversEH) axée sur la thématique de l’espace. Une réelle reconnaissance de l’expertise de l’UNamur dans le domaine du spatial, et une porte d’entrée à de nouvelles collaborations internationales tant en matière d’enseignement que de recherche, autour d’un domaine porteur d’emploi et de développement socio-économique.

BepiColombo est l’un des projets de recherche qui confirme l’expertise des chercheurs namurois dans le domaine du spatial. 

Une autre mission ESA dans laquelle l’UNamur est impliquée est en cours : c’est JUICE (Jupiter ICy moons Explorer), pour laquelle le chercheur post-doctoral Alexis Coyette et la Professeure Anne-Sophie Libert s’intéressent à Ganymède, une des lunes de Jupiter.

Les prochaines activités du pôle SPACE de l’Institut naXys

Du 3 au 7 juillet 2023, l’Institut naXys organise la conférence internationale Complex Planetary Systems II (CPSII), un Symposium de l’Union Astronomique Internationale ayant reçu le label Kavli pour son interdisciplinarité et qui accueillera 150 chercheurs internationaux, spécialistes des systèmes planétaires.

Tous les systèmes planétaires, du système Terre-Lune aux systèmes extrasolaires, sont des systèmes complexes, nécessitant plusieurs niveaux d'expertise et d'interdisciplinarité pour être bien compris. Fort du succès de la première édition “Complex Planetary Systems” en 2014, CPSII vise à présenter les dernières découvertes obtenues dans cette perspective et à générer de nouvelles collaborations entre différentes disciplines pour l'avenir.

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