Analyse des données de la mission spatiale MICROSCOPE et de ses performances au niveau du femto-g

par Océane Dhuicque

Projet de thèse en Astronomie et Astrophysique

Sous la direction de Gilles Metris et de Manuel Rodrigues.

Thèses en préparation à Paris Sciences et Lettres , dans le cadre de École doctorale Astronomie et astrophysique d'Île-de-France (Meudon, Hauts-de-Seine) , en partenariat avec Laboratoire Géoazur (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes) (laboratoire) et de Observatoire de Paris (établissement de préparation de la thèse) depuis le 30-09-2018 .


  • Résumé

    Le satellite MICROSCOPE, lancé le 25 avril 2016, a recueilli des milliers d'orbite de données. Cette mission spatiale vise comme objectif le test du principe d'équivalence avec une précision inégalée de 1E-15, soit 2 ordres de grandeurs de mieux que les expériences en laboratoire. C'est une mission conçue comme un laboratoire de l'espace avec une capacité de modifier les conditions expérimentales (spin du satellite, accélération du satellite, température, centrage des masses....). L'instrument à bord, développé par l'ONERA, fournit les mesures d'accélérations de deux paires de masses qui sont comparées en vue de tester le principe d'équivalence. Ces mesures sont également utilisées à bord en temps réel par le système de contrôle d'attitude et d'accélération du satellite. Ce système calcule les poussées nécessaires à appliquer au satellite pour le maintenir dans une trajectoire 'gravitationnelle' de chute libre. Le satellite et l'instrument ont été testés en orbite jusqu'en novembre 2016. Ensuite ont suivi plusieurs mois de mesure scientifique qui devraient se terminer début 2018. Le projet de thèse ici consiste à utiliser les données de vol collectées pour améliorer ou modifier les modèles instrumentaux d'une part, les modèles de sources d'erreur de la mission d'autre part. Cette étape de recalage des modèles voire de modification devrait permettre de mieux isoler les sources d'erreur et éventuellement de les soustraire dans le traitement des données. L'évaluation de la performance et des erreurs systématiques seront au cœur de la problématique de la thèse. Les travaux de thèse seront réalisés dans le cadre du centre de mission scientifique basé à l'ONERA, dont les résultats pourront être associés à publication finale du test du PE.

  • Titre traduit

    Analysis of the data from the MICROSCOPE space mission and of its performances at the femto-g level.


  • Résumé

    The MICROSCOPE satellite, launched on April 25, 2016, has collected thousands of data orbit data. This space mission aims to test the principle of equivalence with an unequaled accuracy of 1E-15, 2 orders of magnitude better than laboratory experiments. It is a mission conceived as a laboratory in the space with a capacity to modify the experimental conditions (spin of the satellite, acceleration of the satellite, temperature, centering of the masses ....). The on board instrument was developed by ONERA. It provides the acceleration measurements of two pairs of masses that are compared to test the principle of equivalence. These measurements are also used on board in real time by the satellite attitude and acceleration control system. This system calculates the necessary thrusts to apply to the satellite to keep it in a 'gravitational' trajectory of free fall. The satellite and the instrument were tested in orbit until November 2016. Then followed several months of scientific measurement, which should end in early 2018. The thesis objective is first to improve or modify the instrumental models with the help of all collected data. The models of error sources of the mission may be then updated and help to improve the performance. This step of model update may also help to better isolate the sources of error and possibly to subtract them in the treatment of the data. Evaluation of performance and systematic errors will be at the heart of the thesis problem. The thesis will be carried out within the framework of the scientific mission center based at ONERA, the results of which may be associated to the final publication of the EP test.