L'astronomie sud-africaine a entamé un voyage important il y a vingt ans, lorsqu'une initiative visant à attirer et à former de futurs scientifiques dans ce domaine a accueilli son premier groupe d'étudiants dans le cadre du Programme national d'astrophysique et de sciences spatiales.
Des installations de classe mondiale ont été créées au cours de cette période, les plus remarquables étant le Grand télescope d'Afrique australe (SALT) et le radiotélescope MeerKAT, précurseur du réseau international Square Kilometer Array. Ils s'ajoutent à l'Observatoire astronomique sud-africain et à l'Observatoire radio du Hartebeesthoek qui existaient déjà.
Le Programme national d’astrophysique et de sciences spatiales a joué un rôle essentiel en garantissant que ces installations ne soient pas simplement exploitées au profit de partenaires internationaux. Il a également apporté des personnes possédant des compétences cruciales en analyse de données à la main-d’œuvre croissante du pays dans le domaine de la haute technologie.
En tant qu’astronomes ayant fait partie de ce voyage – organisateurs, contributeurs et bénéficiaires – nous profitons de la date du 20e anniversaire pour réfléchir à l’impact du programme et à son importance pour le pays.
L’histoire astronomique de l’Afrique du Sud, qui s’étend sur plus de 200 ans, a fait un bond en avant en 2000 avec l’approbation du cabinet pour la construction du Grand télescope d’Afrique australe.
Au-delà de son impact scientifique, l’idée était d’attirer et de nourrir de jeunes talents, en répondant aux pénuries dans les domaines scientifiques et techniques en Afrique du Sud.
SuricateKAT. Observatoire sud-africain de radioastronomie (SARAO)À l’époque, il n’y avait qu’une quarantaine d’astronomes titulaires d’un doctorat dans le pays. Tous étaient blancs. C’était le résultat du système éducatif raciste à l’époque de l’apartheid.
En 2001, les astronomes ont commencé à se préparer pour SALT et les futurs projets. Le Square Kilometer Array (SKA) est apparu comme l'occasion d'héberger un grand radiotélescope international qui pourrait, entre autres, étudier les débuts de l'Univers. Malheureusement, la pénurie d’astronomes sud-africains a constitué une menace pour le succès des deux projets et pour la participation de l’Afrique.
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Devenir astronome professionnel nécessite un doctorat en astronomie, en physique ou dans un domaine connexe. Il faut environ 10 ans pour obtenir son diplôme après avoir terminé ses études secondaires. À cette époque, moins de 1 % des jeunes noirs sortant de l’école étaient qualifiés pour obtenir une licence en physique ou en astronomie.
Il est devenu évident que les universités devaient commencer à coopérer si l’on voulait que le paysage change. La petite communauté astronomique du pays était répartie dans huit universités et deux installations nationales.
Il a été décidé de mettre en commun les ressources pour créer le programme national d'astrophysique et de sciences spatiales. Ainsi, les professeurs d'université et les professionnels des observatoires nationaux pourraient tous contribuer à l'enseignement, tandis que les étudiants pourraient choisir parmi un large éventail de projets de recherche.
Cette collaboration, y compris l’organisation qui est devenue l’Agence spatiale nationale sud-africaine, s’est concentrée sur l’orientation des étudiants vers des diplômes spécialisés et de maîtrise. Il mettait l'accent sur la coopération plutôt que sur les intérêts institutionnels et ciblait les jeunes scientifiques, en particulier ceux issus de communautés auparavant défavorisées.
Les principaux objectifs étaient clairs :
attirer des étudiants post-Bachelor of Science
recruter dans d’autres pays d’Afrique
inciter les jeunes qui quittent l'école à suivre des programmes de physique de licence
faire de la participation au programme un argument de vente pour toutes les universités participantes.
Les bourses couvrant les besoins fondamentaux étaient essentielles pour attirer des étudiants intelligents issus de milieux défavorisés. Le financement de fondations privées, notamment de la Fondation Ford, de la Fondation Mellon et du Canon Collins Trust, s'est ajouté aux subventions très basiques de la National Research Foundation.
Aujourd’hui, le ministère gouvernemental des Sciences et de l’Innovation est le principal bailleur de fonds.
Les subventions sont adéquates plutôt que généreuses. Néanmoins, les étudiants ont développé des carrières réussies grâce au programme, transformant l'astronomie et les sciences spatiales en Afrique du Sud et au-delà.
Pfesesani van Zyl, participant au programme, a déclaré :
Le voyage à SALT a été une expérience véritablement transformatrice pour moi… En tant qu'enfant grandissant dans une petite ville, l'idée de poursuivre une carrière en astronomie semblait être un rêve inaccessible, surtout en tant que femme de couleur… Cependant, cette visite a brisé ces limites. croyances.
Comme l'a dit l'ancien bénéficiaire Roger Deane, aujourd'hui professeur à l'Université du Witwatersrand, le programme a joué un rôle crucial dans
nous donnant une exposition aux plus grands astronomes du pays… Cela a été extrêmement utile pour évaluer l’astronomie en tant que carrière.
À la mi-2023, le programme national d’astrophysique et de sciences spatiales avait produit 439 diplômés spécialisés et 215 maîtrises en astrophysique et en sciences spatiales. 27 autres étudiants spécialisés et 21 étudiants à la maîtrise devraient obtenir leur diplôme sous peu, et un nombre similaire d’étudiants obtiendront leur diplôme en 2024.
Une enquête menée en 2023 auprès des diplômés du programme comptait 230 répondants, dont 53 diplômés de 19 autres pays africains. Les plus grands nombres venaient d'Ouganda, de Madagascar, d'Éthiopie, du Kenya, de Zambie et du Soudan. Beaucoup sont rentrés chez eux.
L'ancienne participante Miriam Nyamai a déclaré :
La collaboration avec des chercheurs internationaux dans le cadre du programme m'a permis de mener des recherches de classe mondiale, d'assister à des conférences internationales et de donner des conférences sur mes travaux.
L’impact des diplômés du programme s’étend bien au-delà du monde universitaire. Beaucoup se sont lancés dans des carrières réussies dans divers secteurs, notamment l’industrie, l’éducation et le gouvernement.
Les diplômés ont participé à des découvertes astronomiques passionnantes. Il s’agit notamment de produire les premières images de trous noirs avec le télescope Event Horizon, de trouver certaines des galaxies les plus éloignées connues à ce jour et d’utiliser SALT pour étudier les restes de certaines étoiles binaires très massives et de trous noirs actifs inhabituels à de grandes distances.
Le travail de nombreuses personnes a été reconnu par des organismes nationaux et internationaux et les diplômés du programme occupent des postes clés d'enseignement et de recherche dans les universités sud-africaines. Plus de 30 d’entre eux sont employés dans les installations nationales d’astronomie et dans l’agence spatiale nationale, tandis que certains occupent des postes prestigieux ailleurs dans le monde. L'Afrique du Sud compte désormais plus de 200 astronomes qualifiés, qui ne sont pas tous issus du Programme national d'astrophysique et de sciences spatiales.
Néanmoins, il reste difficile de pourvoir les postes d’astronomes vacants en Afrique du Sud. De nombreux facteurs y contribuent, notamment le financement, les opportunités en dehors du monde universitaire et le manque de cheminements de carrière clairs. Le Programme national d’astrophysique et de sciences spatiales ne peut qu’être une partie de la solution à ces problèmes systémiques complexes.
Le programme a évolué depuis sa création. Les étudiants doivent désormais parcourir de vastes volumes de données complexes de différents types, provenant de diverses sources. L’apprentissage automatique et l’intelligence artificielle sont indispensables. Les étudiants doivent savoir ce que ces outils peuvent et ne peuvent pas faire car ils repoussent les limites de notre compréhension. C'est un défi à la fois pour les étudiants et leurs mentors.
Le principal obstacle consiste désormais, comme il y a 20 ans, à aider le personnel universitaire à collaborer entre établissements de manière à ce que son travail soit reconnu et récompensé. Cela nécessite que les hauts administrateurs comprennent que les collaborations interuniversitaires constituent un investissement dans leurs propres institutions ainsi que dans l’avancement de la science sud-africaine.
Pour commémorer le 20e anniversaire du Programme national d'astrophysique et de sciences spatiales, un symposium de deux jours a été organisé en janvier 2024, à l'Université du Cap en Afrique du Sud.