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Thèse : Participation au développement du spectro imageur MIRS pour la mission MMX (H/F)

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Informations générales

Référence : UMR8109-SYLDES-014
Lieu de travail : MEUDON
Date de publication : vendredi 26 juin 2020
Nom du responsable scientifique : Antonella Barucci
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

MMX (Mars Moons eXploration) est une mission de l'agence spatiale japonaise JAXA avec une forte participation du CNES. Par l'observation rapprochée et l'analyse d'échantillons, l'objectif scientifique de la mission est de révéler les origines des lunes de Mars et ainsi de tenter de répondre à la question du rôle des petits corps dans la formation des systèmes planétaires de la zone habitable. MMX sera lancé en 2024 pour une durée nominale de mission de 5 ans. MMX embarquera à son bord plusieurs instruments scientifiques dont un rover et un système de prélèvement d'échantillons qui seront ramenés sur Terre à la fin de la mission (2029). Parmi cette charge utile scientifique on trouve l'instrument MIRS (MMX InfraRed Spectrometer), développé sous la maîtrise d'œuvre du LESIA (Laboratoire d'Etudes Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique, à l'Observatoire de Paris) et la maîtrise d'ouvrage du CNES, avec d'importantes contributions des autres laboratoires CNRS.
MIRS est un spectromètre imageur infrarouge dans la bande spectrale 0,9 – 3,6 µm. MIRS fera la cartographie spectrale de Phobos et Deimos adressant ainsi les questions scientifiques de la formation du système planétaire mais contribuera également par l'observation de Mars à mieux comprendre les processus atmosphériques de cette planète. Par l'observation à différentes échelles de Phobos (de globale jusqu'à quelques centimètres) MIRS fera partie des instruments contribuant au choix du site de prélèvement d'échantillons.

L'objectif de la thèse sera de participer au développement de l'instrument en réalisant les étalonnages de l'instrument.

Contexte de travail

Le LESIA, Laboratoire d'Etudes Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique, est un laboratoire de l'Observatoire de Paris, situé sur le site de Meudon. Le LESIA est spécialisé dans l'instrumentation d'instruments scientifiques pour l'astrophysique spatiale et sol.

Les différentes étapes de la thèse sont :

-Se familiariser avec la spectroscopie obtenue par les missions spatiales OSIRIS-Rex (NASA) et Hayabusa2 (JAXA) respectivement sur les deux astéroïdes Bennu et Ryugu. Une analyse des données de Bennu et Ryugu sera effectuée. (Octobre 2020-Mars 2021)
-Participer à la définition des étalonnages sol (2021 - 2022)
-Analyse des données, reconstruction des cubes (2022 – début 2023)
-Rédaction de la thèse (depuis début 2023 avec une soutenance en Octobre 2023)
Les objectifs de la thèse pour l'étudiant(e) seront de suivre les différentes étapes du développement de l'instrument avec contrôle des objectifs scientifiques.
Le développement de l'instrument est basé sur la fabrication de 3 modèles : STM, QM et FM. L'étudiant(e) pourra suivre les différentes étapes de chacun des modèles et la caractérisation de certains sous-systèmes (détecteur, scanner, qualité optique…) qui seront nécessaires afin d'évaluer le bilan de performances (radiométrique et géométrique) de l'instrument. En particulier pour les modèles QM et FM.
L'étalonnage constitue une étape majeure de l'évaluation des performances de l'instrument intégré dans des conditions thermiques et d'illumination similaires à celles que l'instrument rencontrera en vol. L'étudiant(e) participera à l'étalonnage en définissant et en mettant en place les séquences de mesure. Une connaissance intime de l'instrument sera nécessaire pour interpréter les données d'étalonnage et évaluer l'impact des biais instrumentaux sur les données scientifiques.

Contraintes et risques

Le·la candidat·e doit être titulaire d'un Master 2 ou d'un diplôme d'ingénieur dans les domaines de l'optique ou de l'instrumentation astronomique;
Connaissances analyse data, Python.
Pas de risque, car les données sur Ryugu et Bennu sont déjà disponibles (par les missions Hyabusa2 et OSIRIS-Rex).

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