Thèses débutées en 2014

El Houssain Ait Mansour

El Houssain AIT MANSOUR doctorant en électronique numérique et traitement du signal numérique à la station de radioastronomie de Nançay (attaché au laboratoire LESIA), depuis octobre 2014. Titulaire d’un diplôme d’ingénieur en électronique mention traitement du signal à l’ENSEIRB (Ecole Nationale Supérieure d’électronique, informatique et radio-télécommunication de Bordeaux) en 2012 et un master de recherche en électronique et instrumentation à l’université de Caen basse Normandie en 2014.

Le sujet de thèse est se focaliser sur l’étude et la conception d’un nouveau concept du Radiohéliographe de future pour l’observation du soleil. Cette thèse s’intitule « Numérisation rapide d’un système synchronisé d’antennes radio multi-réparties tel que le Radiohéliographe de Nançay », dirigé par Dr. Karl-Ludwig Klein et Dr. Bruno Da Silva. Elle est financée 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).

Le Radiohéliographe de Nançay est le seul instrument dédié à l’imagerie du Soleil en ondes décimétriques-métriques. Il fonctionne sur le principe de l’interférométrie, en utilisant 47 antennes essentiellement réparties sur des axes est-ouest (3,2 km) et nord-sud (2,5 km). Cette étude a pour but d’explorer un nouveau concept technique propre à la radioastronomie du futur, appliqué à l’interférométrie solaire. Elle porte sur la numérisation rapide d’un système synchronisé en sortie d’antennes. Ces aspects numérisation rapide et synchronisation sont d’une importance capitale pour les prochains radiotélescopes du futur. Ils permettent de simplifier les chaînes de réception radiofréquences et d’en diminuer la consommation électrique ainsi que les coûts d’entretien et de maintenance.

L’application à l’observation du Soleil comporte cependant des contraintes originales, comme la grande dynamique des signaux, qui ne sont pas prises en compte dans les études en cours pour les radiotélescopes futurs. Le radiohéliographe actuel a une chaine de réception analogique avec une numérisation centralisée. La commutation entre les différentes fréquences dans la bande 150-450 MHz est réalisée d’une façon analogique et temporelle. Ceci nécessite beaucoup de calibrations analogiques et oblige de figer la gamme des fréquences (9 fréquences de largeur 1 MHz). De plus, en interférométrie métrique, les très grandes longueurs de câbles coaxiaux onéreux dans lesquels le signal est transporté des antennes au récepteur sont toujours sources d’erreurs et de fluctuations importantes des chaines de réception radiofréquence.

La finalité de la thèse est d’apporter une numérisation complète de la bande (300 MHz), elle permettra d’avoir la souplesse dans le traitement et l’analyse des données (résolution fréquentielle et la possibilité d’observer plusieurs bande simultanément). Ceci engendre la nécessité d’avoir une très grande précision des horloges (0.7 ps d’erreur de phase) pour cadencer des ADC (Analog-to-Digital-Converter) large bande (1 GHz d’horloge). Pour résumé, l’objectif principal de la thèse est donc de synchroniser le réseau d’antennes multi-réparties. Le saut technologique ainsi induit est un enjeu grandissant dans des grands projets européens et internationaux.

Apurva Oza

Je suis Apurva Oza et je fais ma thèse sur la détection et de la dynamique des exosphères satellites sous la direction de François Leblanc à LATMOS. J’ai commencé mes études en Astrophysique à l’University of North Carolina at Chapel Hill où je me suis focalisé sur une étude sur les vents à l’origine des sursauts de rayons gamma, qui sont les plus grands boums depuis le grand boum. Ensuite j’ai fait mon M1 et M2 à l’University of Virginia pendant lesquels je suis finalement tombé dans le monde de planètes, à l’University of Virginia avec Bob Johnson. Ici j’ai fait quelques observations sur la transmission spectrale des exoplanètes pour chercher les volatiles exoplanétaires, et un modèle sur l’évolution orbital des atmosphères de Kuiper Belt Objects. Aujourd’hui on essaie de comprendre comment se forment les exosphères, qui sont la région de la haute atmosphère caractérisée par un environnement faiblement dense. Le cas des satellites Galiléens autour de Jupiter est particulièrement intéressant car ils forment, en quelque sorte, un mini-système solaire. Les exosphères de ces satellites ont d’ailleurs un comportement très original à cause de leur rotation très courte autour de Jupiter. En même temps ces types d’exosphères n’ont jamais été détectés in situ, la seule technique d’observation est aujourd’hui en focalisant sur les phénomènes auroraux induits par leur interaction avec la magnétosphère de Jupiter. Au LATMOS on travaille donc sur un "Carbon NanoTube Electron Gun (CNTeg)" fabriqué avec des Nanotubes de Carbones. Le CNTEg est très économe en termes de puissance ce qui nous donne l’espoir de pouvoir un jour faire une mesure in situ autour de ces satellites avec ce type de technologie. Pour ceux qui sont plus intéressé, je développe un peu plus sur mon page web : http://oza.page.latmos.ipsl.fr