Imagerie radar du régolithe d'un astéroïde

par Oriane Gassot

Projet de thèse en Astrophysique et Milieux Dilués

Sous la direction de Alain Herique.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale physique (Grenoble) , en partenariat avec Institut de Planetologie et d'Astrophysique de Grenoble (laboratoire) depuis le 01-02-2017 .


  • Résumé

    Après plusieurs missions, le régolithe -couche de débris rocheux allant du grain jusqu'à des tailles métriques- qui recouvre la surface des astéroïdes est aujourd'hui encore mal compris. Il est le siège de processus mécaniques difficiles à modéliser en microgravité : mobilité, redistribution de masse, ségrégation de taille. La question de son origine par accrétion ou fragmentation thermique reste ouverte. L'étude de sa structure 3D est un enjeu majeur des futures missions astéroïdales tant pour la science que pour la défense planétaire ou le retour d'échantillon. Le radar haute-fréquence est la technique observation clef pour répondre à ces questions. La thèse proposée porte sur la mise en place des traitements SAR nécessaires pour atteindre ces objectifs. Ce traitement doit allier synthèse SAR, tomographie, polarimétrie et interférométrie multipass. L'ensemble de ces techniques ont été largement développées dans le cadre de l'observation de la terre mais la géométrie d'observation des petits corps est spécifique : dominée par la rotation propre de l'astéroïde, elle plus proche de celles rencontrées en Inverse SAR (ISAR) qu'en observation de la terre. Il s'agit donc d'abord de définir les méthodes de traitement en adaptant les techniques d'interférométrie et d'analyse de cohérence existantes en observation de la terre puis en introduisant les aspects polarimétrie et tomographie. Les performances des traitements proposés seront évaluées avec des signaux simulées dans des configurations réalistes. Cela permettra de développer un prototype de chaine de traitement du signal de tomographie radar.

  • Titre traduit

    Radar imaging of an asteroid's regolith


  • Résumé

    After several missions, the regolith wich covers the asteroids surfaces is still poorly understood. The regolith is where happen mechanic phenomena, that are hard to model, and whose origins are still unknown. The study of its 3D structure is a major stake of future asteroid missions, whether it is for science, for planetary defense, or samples returns. The high frequency radar is the key technic to answer these questions. This thesis is about the set up of SAR treatments necessary to reach these objectives. These treatments have to combine SAR synthesis, tomography, polarimetry and multipass interferometry. These techniques have been widely developped within the scope of Earth observation, but the observation geometry of small body is more particular and closer to the ones met in Inverse SAR (ISAR) than in Earth Observation. Thus, the thesis is about defining processing methods while adpating the interferometry and coherence analysis techniques existing with Earth Observation, and insert the polarimetric and tomographic aspects. The processing techniques performances will be evaluated with signals simulated in realistic configurations. This will allow a prototype of a chain of signal processing of radar tomography to be developped