Instrumentation pour l'etude in-situ des atmospheres neutres et ionises planetaires et cometaires : idm (ion dynamics monitor) et cops (comet pressure sensor)

• Auteur / Autrice : LUDOVIC DUVET
• Direction : Jean-Jacques Berthelier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Le travail realise durant cette these a consiste en le developpement, la realisation et les tests de deux instruments destines a l'etude des environnements neutres et ionises planetaires et cometaires. Le premier instrument, idm (ion dynamics monitor), est un spectrometre a plasma thermique et suprathermique (< 200 ev) developpe initialement lors de la phase de consolidation du projet cometaire europeen rosetta. Une version amelioree a ensuite ete adaptee pour l'etude de l'ionosphere et de la couche limite de mars dans le cadre du projet dynamo. Les deux versions du spectrometre ont ete testees en laboratoire et les resultats, en tres bon accord avec la simulation, ont montre le respect des specifications necessaires a la mesure. Le second instrument est destine a la mesure des parametres dynamiques d'une atmosphere neutre. Une etude detaillee des techniques de mesures actuelles de la dynamique d'un gaz neutre est tout d'abord presentee et montre l'interet de l'utilisation d'un concept instrumental reposant sur des jauges de densite a impact electronique et des chambres d'equilibre. L'instrument cops (comet pressure sensor), premiere realisation de ce concept, sera embarque a bord de la sonde rosetta et permettra l'evaluation de la vitesse d'expansion et de la densite du gaz cometaire. Le developpement de l'instrument a necessite la mise au point de techniques de modelisation de l'interaction d'un gaz et d'un solide en regime moleculaire et a conduit a la realisation de tests sous faisceau moleculaire. Les resultats montrent que les principaux objectifs sont atteints. Une seconde application de ce concept instrumental destinee a l'etude de la haute atmosphere martienne est aussi presentee.