Objectifs et activités

Les objectifs principaux de l’Action spécifique Gravimétrie sont :

  • de fédérer la communauté française autour des moyens de mesures nationaux en gravimétrie, absolue et relative, continue et répétée ;
  • de maintenir et mettre à disposition de la communauté scientifique une instrumentation fiable, métrologique, traçable au système international d’unités (SI) et moderne, répondant aux besoins des utilisateurs et d’échanger des expertises en matière d’acquisition, de traitement et d’exploitation des mesures de pesanteur ;
  • de maintenir les réseaux d’observations répétés et permanent ;
  • de soutenir les activités de recherche et de développement dans le domaine de la mesure du champ de gravité terrestre (incluant la réalisation de campagne ou de réseaux d’observation et le développement ou la validation de capteurs de nouvelle génération) ;
  • d’insérer et de valoriser les travaux conduits par la communauté des utilisateurs à la fois dans le cadre des infrastructures nationales mais aussi dans le cadre des stratégies d’observation gravimétrique promues par les organisations internationales (en particulier : Association Internationale de Géodésie (AIG) et Comité Consultatif des Masses et grandeurs associées du Comité International des Poids et Mesures (CIPM-CCM)).

Pour cela, l’Action spécifique Gravimétrie Epos-France s’appuie sur le PIN PGravi et des sites de mesures et s’articule selon les trois enjeux suivants : i) Suivi temporel ; ii) Métrologie et iii) Référentiel & Imagerie tel que résumé sur l’organigramme.

Observation et développement instrumental

Les contributions :

  • aux services scientifiques internationaux de l’AIG comprenant le BGI et IGETS,
  • au suivi des réseaux d’observation répétés et permanents,

constituent le SNO Gravimétrie.

Sur l’ensemble du territoire national, l’Action spécifique Gravimétrie Epos-France vise ainsi, d’une part à homogénéiser et à densifier la couverture gravimétrique en augmentant à la fois sa précision et sa résolution spatiale, et d’autre part à établir des réseaux denses fournissant une référence absolue. A titre d’exemple, ces observations jouent un rôle fondamental dans la détermination du référentiel gravimétrique national maintenu notamment par le BRGM, l’IGN ou le SHOM, dans l’amélioration du modèle de géoïde et son rattachement aux géoïdes déterminés dans les pays voisins et bien sûr pour un grand nombre d’études appliquées à la géologie structurale, à la géodynamique, à l’hydrologie, à la volcanologie, etc.

Dans le cadre des développements innovants en cours sur les capteurs quantiques, les instruments du PIN PGravi permettent à l’Action spécifique Gravimétrie Epos-France d’accompagner, avec les constructeurs issus de la recherche nationale et les laboratoires de métrologie, le développement et la validation de nouvelles générations de capteurs gravimétriques facilement utilisables par les opérateurs. Les nouvelles possibilités de mesures qu’offrent ces nouveaux instruments amènent autant les utilisateurs que les concepteurs à travailler de concert pour exploiter au maximum les potentialités nouvelles, des capteurs quantiques.

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SNO Gravimétrie

Activités

Les activités de L’Action spécifique Gravimétrie Epos-France concernent :

  • La maintenance en conditions opérationnelles et la jouvence du parc instrumental gravimétrique. Un effort significatif a été mené ces dernières années pour renouveler le parc vieillissant. Cet effort s’est notamment traduit par l’achat de deux gravimètres relatifs Scintrex CG6 et par la remise à niveau complète du gravimètre absolu FG5 #206 acquis en 1996. Le FG5 #228 acquis en 2005 doit être remis à niveau dans les années à venir. De plus, l’Equipex Résif-Core a permis l’acquisition du premier gravimètre absolu à atomes froids commercialisé au monde : l’AQG-B01 développé par Muquans. Des financements complémentaires (IDEX Toulouse, IRD, GET/OMP, ISIFoR, CNRS-INSU), ont également permis l’acquisition par l’Université de Toulouse / OMP, du gravimètre prototype (AQG-A01), portant ainsi à trois le nombre de gravimètres à atomes froids disponibles en France, en comptant le gravimètre de référence métrologique du LNE-SYRTE. Depuis 10 ans, quatre nouveaux gravimètres relatifs supraconducteurs ont été installés sur le territoire. La coordination de l’Action spécifique gravimétrie permet d’optimiser les opérations de maintenance des gravimètres supraconducteurs grâce au partage d’expériences et à la mutualisation des systèmes de maintien de froid (têtes froides, absorbeurs et compresseurs notamment).
  • La gestion du parc instrumental, des demandes de prêts, l’assistance aux utilisateurs, l’étalonnage, le test de matériel et la préparation de l’envoi aux utilisateurs.
  • Le suivi métrologique des instruments absolus et leur traçabilité au Système International d’unités (SI). La participation aux comparaisons internationales de gravimètres absolus et le raccordement des autres instruments à la valeur de référence de la comparaison à travers l’organisation de campagnes métrologiques de comparaison. Durant ces dernières, la participation des autres gravimètres absolus de l’IGN et du SHOM, extérieurs au parc instrumental, leur permet également d’assurer la traçabilité au SI de leurs campagnes de mesures comme celles utilisant les instruments du parc.
  • Le suivi métrologique des gravimètres relatifs à ressort et supraconducteurs. Le partage des expériences de mesures et sur le fonctionnement des instruments permet d’optimiser les campagnes et le suivi des facteurs d’échelles et des dérives des instruments.
  • Le suivi des réseaux d’observations.
  • La collecte et la transmission des observations acquises avec les moyens de l’Action spécifique gravimétrie Epos-France pour leur archivage et leur diffusion dans les bases de données globales gravimétriques des services internationaux BGI et IGETS opérant pour l’Association Internationale de Géodésie et également labellisées SNO CNRS-INSU. Les données des gravimètres supraconducteurs sont préalablement collectées à l’EOST, pour archivage et validation avant distribution. Les séries temporelles sont également distribuées à l’EOST.
  • Le suivi et la veille de nouvelles technologies gravimétriques consistant à évaluer le potentiel de technologies émergentes et à soutenir le développement ou l’évaluation de nouveaux capteurs (gravimètres ou gradiomètres à atomes froids, instrumentation en réseaux…).

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Campagne de mesure métrologique 2022

Comparaison des gravimètres absolus du Parc d’Instruments National PGrav géré par l’Action Spécifique Gravimétrie Résif. En blanc, les AQG, en noir les FG5, au fond le gravimètre relatif supraconducteur iGrav du site de suivi continu © Sébastien Merlet, Observatoire de Paris.

Comparaison des gravimètres absolus du Parc d’Instruments National PGrav géré par l’Action Spécifique Gravimétrie Epos-France. En blanc, les AQG, en noir les FG5, au fond le gravimètre relatif supraconducteur iGrav du site de suivi continu © Sébastien Merlet, Observatoire de Paris.