Thèses débutées en 2013

Sophie Musset

Je m’appelle Sophie Musset et j’ai 24 ans. Je commence ma deuxième année de thèse au LESIA (Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique), sur le thème des éruptions solaires. Cette thèse s’intitule « Accélération et transport des particules énergétiques dans la couronne solaire ; préparation de l’exploitation de l’expérience STIX sur Solar Orbiter », et elle est financée par le CNES (Centre National d’Etudes Spatiales) et par le LABEX ESEP (Exploration Spatiale des Environnements Planétaires), au sein de l’Ecole doctorale d’astronomie et d’astrophysique d’Île de France (ED127).

Après deux années de classe préparatoire MPSI/MP au lycée Clémenceau à Nantes, j’ai intégré le Magistère de Physique de l’université Paris XI. Cette formation m’a permis d’obtenir ma licence, de partir étudier à Imperial College à Londres en première année de master (échange ERASMUS), et de me spécialiser en Astrophysique pendant la deuxième année de master à l’Observatoire de Paris. Cette formation m’a également permis de faire différents stages dans des laboratoires de recherche, sur les éruptions solaires, sur les galaxies lointaines en infrarouges et sur les nuages moléculaires du milieu interstellaire.

C’est au cours de mon premier stage que j’ai rencontré la personne qui est aujourd’hui ma directrice de thèse. Bien qu’ayant aimé chacun des sujets sur lesquels j’ai travaillé en stage, j’ai apprécié la physique solaire car cela permet de travailler sur notre environnement immédiat, et d’avoir beaucoup de données à analyser. C’est également fascinant de voir que notre étoile, pourtant si proche, est encore bien mystérieuse pour les astrophysiciens…

Au cours de ma thèse, j’étudie en particulier les éruptions solaires en rayons X : le but est de comprendre comment, en quelques secondes, une quantité d’énergie phénoménale auparavant contenue dans le champ magnétique du Soleil va être évacuée sous forme de rayonnements et particules… Pour cela, j’analyse et combine des données provenant de différents satellites, afin de voir s’il y a des liens entre les particules qui sont accélérées et les champs électriques qui sont en théorie responsables de cette accélération. Comme on ne peut pas voir directement ni les particules ni les champs électriques sur le Soleil, il faut utiliser des images dans différentes longueurs d’onde qui sont autant d’indices à interpréter ensuite pour comprendre ce qu’il se passe lors des éruptions. Le travail de recherche est très semblable au travail d’un détective, qui récolte des indices pour comprendre ce qu’il s’est passé !

Mais ma thèse comporte également un deuxième volet : je fais partie d’une équipe chargée du développement du logiciel d’analyse de données pour un instrument qui sera lancé en 2017 (l’instrument STIX sur la sonde Solar Orbiter), et préparer ainsi une nouvelle mission est quelque chose de vraiment palpitant ! Mon travail au sein de cette équipe consiste à réaliser des morceaux de code permettant de transformer les données brutes en données utilisables pour une étude scientifique (reconstruction d’image ou de spectre). D’autre part, je teste certains programmes qui tourneront à bord même du satellite, et qui vont veiller à la bonne acquisition des données.

Ces activités sont donc complètement liées aux thématiques du labex ESEP puisque je travaille sur une future mission d’exploration de l’environnement planétaire proche du Soleil, et que le Soleil et en particulier les évènements éruptifs que j’étudie sont à l’origine de nombreux phénomènes sur Terre et dans le système solaire en général…

Irina Kovalenko

Je suis Irina Kovalenko, doctorante en 2ème année en collaboration entre l’IMCCE et le LESIA.

J’ai fait mes études à Moscou à l’Université Technique d’Etat Bauman, où j’ai obtenu le diplôme d’ingénieur en « Contrôle de vols des fusées et des appareils spacieux ». Après cela, j’ai fait un an d’études en Master 2 à l’Observatoire de Paris, parcours « Dynamique de systèmes gravitationnels ».

J’ai effectué mon stage de fin de master 2 à l’IMCCE et c’est à la fin de l’année universitaire que j’ai candidaté pour le sujet « Caractérisation physique et orbitale des astéroïdes binaires », proposé par Daniel Hestroffer et Alain Doressoundiram. À la suite de l’audition de l’Ecole doctorale d’astronomie et d’astrophysique d’Île de France (ED127), j’ai obtenu le demi-financement pour la thèse à l’UPMC. La thèse est financée également par le Labex ESEP.

Le sujet de thèse, basé sur les études d’astéroïdes binaires, contient essentiellement 2 parties : dynamique et physique. Concernant la partie dynamique, nous considérons des méthodes d’inversion statistiques pour la détermination d’orbite des binaires. Nous appliquons les algorithmes de la statistique Bayésienne pour résoudre le problème et obtenir tout l’ensemble des solutions possibles. Nous envisageons d’utiliser notre méthode avec les futures données de la mission Gaia.

D’un autre côté, nous prenons en considérations des paramètres physiques des objets binaires. Pour une telle étude, nous analysons les distributions des valeurs en cherchant des particularités aux astéroïdes binaires et leurs différences avec des objets simples. Actuellement nous utilisons les données des missions Herschel et Spitzer, obtenues essentiellement pour les objets Trans-neptuniens.

Diego Moro-Melgar

Je m’appelle Diego MORO-MELGAR, en thèse à l’Observatoire de Paris (LERMA) depuis octobre 2013.

J’ai fait mes études universitaires en Physique à l’université de Salamanque, Espagne, où je me suis spécialisé dans la physique électronique.
À la fin de mes études j’ai profité de l’opportunité de participer dans un projet de recherche pendant un an dans le groupe de recherche en composants semiconducteurs de l’université de Salamanque. Le nom du projet s’appellait « Étude Monte Carlo de l’injection tunnel à travers la grille des HEMT’s sur InGaAs/InAlAs ».
Pendant cette année j’ai perfectionné mes connaissances en physique des semiconducteurs et j’ai appris à utiliser le simulateur Monte Carlo « Ensemble ».

Grâce à l’intérêt pour la physique appliquée, j’ai postulé au projet de thèse proposé pour l’ESEP qui s’appelait « Conception et optimisation de la tête haut fréquence d’un récepteur hétérodyne à 1.2 THz pour l’instrument JUICE-SWI » qui combine la physique et l’ingénierie. Le projet de thèse se trouve dans le cadre de la mission d’exploration du système jovien « JUICE-SWI » de l’ESA, proposée par un consortium international dont font partie le LERMA et le LESIA à l’Observatoire de Paris. Le but est l’obtention de deux canaux couvrant respectivement les bandes 530-601 GHz et 1028-1271 GHz avec une résolution de 100 KHz. SWI permettra de contribuer à l’étude de l’« habitabilité » de Ganymède, Europe et Callisto. Il permettra d’explorer le système jovien comme archétype des planètes géantes gazeuses. SWI permettra de mieux comprendre la chimie, la météorologie et la structure de l’atmosphère moyenne de Jupiter ainsi que les processus de couplage entre l’atmosphère et la magnétosphère.

Sous la direction du Dr. Alain Maestrini et du Dr. Jeanne Treuttel, ce projet de thèse se déroule à l’Observatoire de Paris dans le cadre d’un programme de doctorat de l’UPMC avec l’école doctorale SMAER (ED 391), en collaboration avec le groupe d’électronique de l’université de Salamanque. Ma contribution dans ce projet se trouve dans la modélisation physique de diodes Schottky, en étudiant l’influence de leur géométrie et la température dans les phénomènes physiques qui participent dans la réponse en fréquence de ces composants et leur l’implémentation dans les logiciels commerciaux tels le simulateur de circuits Agilent-ADS et le simulateur électromagnétique 3D Ansys HFSS, pour améliorer les outils de conception utilisés par le LERMA.

Anaïs Bardyn

Je m’appelle Anaïs Bardyn et je viens tout juste de soutenir ma thèse. Celle-ci a été effectuée au sein de deux laboratoires, le LISA (Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques) et le LPC2E (Laboratoire de Physique et Chimie de l’Environnement et de l’Espace). L’intitulé de ma thèse est : « Caractérisation de la matière organique contenue dans les particules de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko par spectrométrie de masse avec l’instrument COSIMA de la sonde Rosetta », celle-ci a été financée par le Labex ESEP (Exploration Spatiale des Environnements Planétaires) et par le CNES (Centre National d’Etudes Spatiales), au sein de l’Ecole doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (ED 531). J’ai effectué mes études à l’Université Paris-Est Créteil où j’ai obtenu une licence en Chimie et un master en Sciences et Génie de l’Environnement (SGE), parcours AIR Recherche. J’ai eu l’opportunité, lors de mon stage de recherche en deuxième année de master, de découvrir la mission cométaire Rosetta et l’instrument COSIMA, sur lequel j’ai travaillé durant mes trois années de thèse. L’objectif principal de l’instrument COSIMA était de collecter des petites particules de poussières solides éjectées du noyau de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P) et d’en analyser leur composition chimique (organique et inorganique) par spectrométrie de masse à temps de vol. L’objectif de ma thèse a été de caractériser la composante organique contenue au sein de ces particules cométaires. Cette thèse a été effectuée sous la direction d’Hervé Cottin et de Christelle Briois. Au cours de ma première année de thèse, soit une année avant l’arrivée de la sonde Rosetta auprès de la comète 67P (en août 2014), j’ai participé aux travaux de calibration de l’instrument COSIMA. Ces travaux avaient pour objectif de se préparer à l’interprétation des spectres de masse cométaire, et plus particulièrement à la caractérisation de leur composante organique. Lors de mes deux années de thèse suivantes, j’ai traité les nombreuses données acquises par l’instrument COSIMA. Pour cela j’ai mis en place et appliqué une méthodologie d’analyse des spectres de masse cométaires qui m’a permis de détecter et identifier plusieurs ions organiques d’origine cométaire. J’ai par la suite travaillé à caractériser et quantifier la composante organique contenue au sein des particules de la comète 67P. Il s’avère que ces poussières cométaires sont constituées de matière organique complexe, sous une forme macromoléculaire, et que le carbone y est l’un des éléments les plus abondants.