Durée
30h Th, 10h Pr
Nombre de crédits
| Master en sciences spatiales, à finalité | 4 crédits |
Enseignant
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue anglaise
Organisation et évaluation
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
De nombreux progrès ont permis ces dernières années d'éclaircir notre vision de la chimie du milieu interstellaire et circumstellaire. A ce jour, le nombre de molécules différentes fermement identifiées dans le milieu interstellaire dépasse 300, et ce grâce au développement de nouveaux moyens d'observation. Des progrès significatifs sont attendus dans ce domaine dans les années à venir, notamment grâce à de grands observatoires tels qu'ALMA. Les processus responsables de la formation de ces espèces chimiques, et de leur filiation éventuelle, font l'objet de nombreuses études.
Ce cours vise à donner un aperçu de ces études, et des notions de physico-chimie sous-jacentes nécessaires à leur compréhension. Des notions générales de chimie, y compris des éléments de chimie organique, y sont exposés dans un contexte astrophysique, en insistant sur l'impact de l'environnement astrophysique sur les processus responsables de la formation et/ou de la destruction de ces molécules. L'influence de facteurs essentiels à l'astrochimie tels que les rayons cosmiques et le rayonnement est particulièrement commentée. La question des molécules plus complexes et de molécules prébiotiques éventuelles y est abordée. Les principales méthodes d'identification spectroscopique des molécules dans différents domaines spectraux seront également brièvement passées en revue.
L'évolution d'environnements astrophysiques est également discutée, avec emphase sur l'effet de cette évolution sur les populations moléculaires. En particulier, l'évolution d'un nuage moléculaire jusqu'à l'apparition d'un système planétaire est discutée, et les conditions prébiotiques de la Terre sont commentées.
Tout au long du cours, le contexte astrophysique sera systématiquement mis en évidence. En dépit du fait que l'astrochimie traite principalement de processus physico-chimiques, les fondations astrophysiques de ce cours constituent une composante prépondérante.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
Dans un premier temps, ce cours vise à apporter aux étudiants une vision générale et introductive des processus et phénomènes situés à l'interface entre l'astrophysique et la chimie. Cet objectif concerne principalement la connaissance de ces processus et leur compréhension sur des bases physiques adequates.
Un autre objectif important est d'inculquer les notions nécessaires pour que la littérature spécialisée dans le domaine de l'astrochimie soit accessible aux étudiants. Cette introduction est dès lors sensée procurer aux étudiants l'autonomie nécessaire pour approfondir ultérieurement leurs connaissances dans ce domaine, que ce soit à des fins de recherche ou de culture personnelle. Cet objectif concerne l'application de connaissances et la compréhension de concepts, ainsi qu'une part de synthèse et d'analyse d'information.
Enfin, l'objectif le plus ambitieux et d'amener les étudiants à être capables d'intégrer plusieurs concepts issus de disciplines scientifiques a priori distinctes. Ce cours constitue par consequent une introduction aux approches pluridisciplinaires, d'importance croissante en sciences modernes. Cet objectif pousse davantage le développement de compétences de plus haut niveau telles que la capacité de synthèse pluridisciplinaire. De telles compétences sont d'une importance prépondérante pour aborder des questions scientifiques ambitieuses telles que l'étude de l'évolution des conditions prébiotiques et l'étude de l'origine de la vie dans l'Univers.
Savoirs et compétences prérequis
Pas de prérequis particulier.
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
La partie théorique est organisée en séances de cours illustrées par des notes de cours détaillées, et par des présentations visuelles commentées par le titulaire du cours.
La partie pratique du cours consiste en des exercices individuels réalisés par les étudiants de manière autonome. Ces exercices sont en partie basés sur des articles scientifiques directement liés au thème du cours. Ce dernier point est en relation directe avec un des objectifs principaux du cours. Les modules d'apprentissage relatifs à ces exercices sont disponibles sur e-Campus. A la demande des étudiants, ces exercices peuvent donner lieu à des discussion en classe inversée avec l'enseignant.
Un questionnaire à choix multiples d'auto-évaluation est aussi organisé en début et fin de cours, dans une optique d'auto-évaluation (questionnaire IN/OUT).
Des modules d'apprentissage et des tests relatifs au contenu du cours sont aussi mis à disposition des étudiants sur la plateforme e-Campus.
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
Cours donné exclusivement en présentiel
Explications complémentaires:
Le cours est principalement organisé en séances théoriques.
La partie pratique consiste en des modules d'apprentissages disponibles sur e-Campus illustrant certains aspects du contenu du cours. Ces modules permettent aux étudiants de mettre en pratique des concepts importants.Certains de ces modules consistent en un discussion critique d'un article scientifique suivant des instructions définies par l'enseignant. Les modules pratiques sont conçus pour être explorés individuellement par les étudiants, et peuvent donner lieu à des discussions ultérieures sous une formule de classe inversée avec l'enseignant à la demande des étudiants.
La présence des étudiants est fortement recommandée durant les séances théoriques.
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours
Des notes de cours rédigées en anglais reprenant le contenu principal du cours sont fournies aux étudiants via la plateforme e-Campus. Ces notes de cours renvoient à une bibliographie détaillée et adaptée aux objectifs du cours.
Modalités d'évaluation et critères
Examen(s) en session
Toutes sessions confondues
- En présentiel
évaluation orale
Explications complémentaires:
Un examen oral est organisé en fin d'année. La première partie de cet examen est basée sur un article choisi par les étudiants, et la seconde partie concerne plus spécifiquement la matière vue lors des séances théoriques.
Les modalités d'examen sont clarifiées tant dans l'espace e-Campus du cours que durant les cours.
Stage(s)
Sans objet.
Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours
L'essentiel du cours consiste en un exposé théorique de divers aspects de l'astrochimie, agrémenté de nombreux exemples trouvés dans la littérature spécialisée. Il est recommandé aux étudiants d'explorer les applications pratiques progressivement après le développement des connaissances requises dans la partie théorique.
Les séances sont organisées selon l'horaire mis à disposition des étudiants, avec d'éventuels aménagements mineurs selon les disponibilités des étudiants.
Contacts
Michaël De Becker
Tél: 04/3669717
E-mail: Michael.DeBecker@uliege.be
Bureau: Institut d'Astrophysique et Géophysique, Bât. B5c, 1er étage, bureau 1/8