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Cousin, Agnès. LIBS (Laser-induced breakdown spectroscopy) pour l'exploration martienne

Cousin, Agnès (2012) LIBS (Laser-induced breakdown spectroscopy) pour l'exploration martienne.

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Résumé en francais

ChemCam est à bord de la mission Mars Science Laboratory (MSL) qui a décollé pour Mars le 26 novembre 2011. Cet instrument est très innovant car c'est la première fois que la technique du LIBS ("Laser-Induced Breakdown Spectroscopy") est utilisée pour l'exploration planétaire, afin d'étudier la géochimie des sols et roches à la surface de la planète rouge. Cette technique permet de déterminer la composition chimique de la cible analysée, en focalisant un laser à sa surface. Un plasma se créé alors par échauffement de la matière. L'analyse spectrale de la lumière émise du plasma permet d'identifier les éléments présents dans la roche, ainsi que leur concentration. Ce travail de thèse contribue à la préparation du retour scientifique de la mission MSL et de l'instrument ChemCam autour de quatre axes principaux : (i) identification et caractérisation des raies spectrales pertinentes, (ii) test des méthodes de classification des roches avec ces mesures, (iii) étude de la sensibilité aux vernis d'altération des roches ou à la couche de poussière, (iv) analyse des données pour extraire des informations sur la structure et la composition des roches. Une station sol a été développée afin de reproduire les conditions atmosphériques à la surface de Mars. Une bibliothèque de raies élémentaires a été réalisée. Cette dernière est spécifique à ChemCam et à la géochimie de Mars, et contient plus de 1300 raies. Les outils de classification des roches avec les données de ChemCam se sont montrés efficaces. ChemCam permet de réaliser des analyses quantitatives, que ce soit par des méthodes statistiques ou plus conventionnelles. Nous avons montré que cet instrument est capable d'analyser aussi-bien la couche d'altération d'un basalte que la roche saine au dessous. Il permet également d'effectuer des analyses très fines, comme la comparaison de différentes matrices de roches volcaniques, ou encore de la structure interne des argiles. Pour finir, ces études expérimentales réalisées durant la thèse ont démontré que ChemCam répondait à toutes les spécifications imposées au début de sa conception.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Maurice, Sylvestre
Sautter, Violaine
Ecole doctorale:Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
laboratoire/Unité de recherche :Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP), UMR 5277
Mots-clés libres :Laser-Induced Breakdown Spectroscopy - ChemCam - Mars - LIBS
Sujets :Sciences de l'univers
Déposé le :17 Oct 2012 11:23