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APOLLO-X a constitué le programme d'exploration robotique lunaire le plus ambitieux jamais conduit par une institution scientifique civile européenne. Son objectif central : cartographier avec une précision centimétrique les bassins permanemment ombragés (PSR) du pôle Sud lunaire pour y quantifier les réserves de glace d'eau sub-surfacique, ressource stratégique pour toute future présence humaine durable sur la Lune.

Six rovers miniaturisés de 35 kg — les APOLLO-X-A à APOLLO-X-F — ont été déposés par trois missions de lanceur léger entre 2014 et 2018. Équipés de forières thermiques capables de prélever des carottes jusqu'à 1,5 m de profondeur, de spectromètres neutrons et de caméras stéréoscopiques embarquées, ils ont opéré de manière largement autonome dans les zones d'ombre permanente, où les panneaux solaires sont inopérants et les températures descendent à −230 °C.

La découverte majeure du programme — publiée en 2020 dans Nature Geoscience — est la mise en évidence de couches de glace quasi-pure à −40 cm de profondeur dans le bassin Haworth, contenant environ 0,3 % en masse d'eau, une concentration trois fois supérieure aux estimations préalables. Ce résultat a fondamentalement modifié la planification de l'architecture des futures bases lunaires de l'ESA et de la NASA.

DELPHI est né d'une hypothèse longtemps controversée dans la communauté géophysique : les séismes importants seraient précédés, dans les 48 à 72 heures qui les précèdent, de perturbations détectables dans la couche ionosphérique — le résultat de signaux électromagnétiques générés par la compression mécanique des roches en profondeur. Des observations ponctuelles existaient depuis les années 1990, mais aucun programme n'avait tenté de les exploiter systématiquement pour la prédiction opérationnelle.

L'IFRAS a construit pour DELPHI une constellation de 12 microsatellites en orbite basse équipés de magnétomètres vectoriels haute résolution, de capteurs de densité électronique et d'analyseurs de plasma ionosphérique. En corrélant les anomalies détectées par cette constellation avec les catalogues sismiques historiques de 40 ans, les équipes du DAI et du DSTI ont entraîné un modèle d'apprentissage profond capable de produire des alertes à 72 heures pour des séismes de magnitude ≥ 5,5.

Le programme a produit ses résultats les plus marquants entre 2020 et 2022, avec une série de prédictions validées après coup sur le Chili, la Turquie et l'Indonésie. Le modèle DELPHI-4 a été transmis à l'ONU-Space en 2023 et est aujourd'hui utilisé à titre expérimental par les agences de protection civile de 7 pays dans le cadre d'un accord de coopération technique. C'est cette valorisation opérationnelle qui a motivé la clôture formelle du programme : l'IFRAS a considéré sa mission accomplie en livrant le modèle à des opérateurs institutionnels.

CASSINI-R — le suffixe R pour "Retraitement" — est le programme le plus court et peut-être le plus intellectuellement original de l'IFRAS. Son point de départ : la mission Cassini-Huygens de la NASA, qui a orbité autour de Saturne entre 2004 et 2017, a produit 635 gigaoctets de données brutes dont une fraction seulement avait été analysée en profondeur faute de temps et de puissance de calcul disponibles au moment de la mission. Ces données dormaient dans les archives NASA, accessibles mais sous-exploitées.

L'idée directrice de CASSINI-R était simple et ambitieuse : appliquer les méthodes de deep learning développées depuis 2015 — en particulier les réseaux convolutifs pour l'imagerie et les modèles de reconstruction spectrale — à ces archives brutes pour en extraire des informations inaccessibles aux traitements originaux. Le programme a regroupé une équipe de 60 chercheurs du DAI, DSTI et DOL pendant deux ans, avec un accès prioritaire aux ressources HPC du calculateur Mésocentre de l'IFRAS.

Les résultats ont largement dépassé les attentes. En imagerie seule, les techniques de super-résolution appliquées aux images VIMS (Visual and Infrared Mapping Spectrometer) ont multiplié leur résolution effective par un facteur 40, révélant des structures sub-kilométriques dans les anneaux et à la surface de Titan qui n'avaient jamais été observées. Dix-huit structures nouvelles ont été cataloguées dans les anneaux de Saturne, dont deux — baptisées IFRAS-1 et IFRAS-2 — constituent un type morphologique inconnu de propeller géant lié à des objets de la taille d'un stade.