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Surfaces et subsurfaces planétaires

Image radar de la mer Ligeia sur TitanImage radar de la mer Ligeia sur Titan (crédit : NASA/JPL-Caltech)

Les corps planétaires du Système solaire bien qu’ayant une origine commune au sein du disque protoplanétaire, présentent aujourd’hui des visages variés. C’est qu’ils ont été soumis à des processus, endogènes (volcanisme, tectonique, champ magnétique...) et exogènes (hydrologique, glaciaire, éolien, impact, radiation...) différents qui ont façonné les reliefs et modifié leur composition. A ce titre, les surfaces et sous-sols planétaires sont autant de pages dans le grand livre de l’histoire du Système solaire ; leur structure et composition constituent un véritable enregistrement des environnements actuels et passés - les observer, notamment par des méthodes électromagnétiques (radar, radiomètre, sonde de permittivité) mais aussi dans le visible (mesures de polarisation de la lumière), permet de comprendre leur dynamique, leur évolution et, ce faisant, aide à reconstituer l’histoire du Système solaire.

L’approche adoptée se veut transdisplinaire combinant traitement et interprétation de données, modélisation et mesures de laboratoire.

  • Traitement et analyse de données acquises dans le cadre de mission spatiales (observations de Titan, d’Encelade et d’autres lunes de Saturne par le Radar/radiomètre de Cassini (2004-2017), mesures de la sonde de permittivité SESAME-PP/Philae et du radar CONSERT à la surface du noyau de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko dans le cadre de la mission Rosetta (novembre 2014)), d’observations polarimétriques télescopiques (terrestres ou spatiales) ou lors de campagnes de mesures en milieux contrôlés ou naturels (avec une réplique de SESAME-PP ou un prototype du GPR WISDOM de la mission ExoMars 2020).
  • Le développement et/ou l’utilisation de codes (analytiques et numériques) de modélisation électromagnétique visant à simuler les opérations d’un instrument dans des environnements plus ou moins complexes, à évaluer ses performances ou encore à tester des hypothèses d’interprétation de données.
  • La conduite de campagne de mesures et de mesures de caractérisation électrique d’analogues planétaires en laboratoire dans le cadre du projet PAP (Permittivité d’Analogues Planétaires) financé par DIM-ACAV (équipement moyen) et le CNES.

Dans un futur proche, nous allons ajouter à cette liste l’analyse d’observations de radiotélescopes terrestres (ALMA, VLA, IRAM).

Le LATMOS a aussi commencé la conception d’un High-Frequency Radar (HFR) pour la mission AIM (Asteriod Impact Mission, ESA, mission de Protection Planétaire). Cette mission a récemment été mise en suspens mais pourrait être relancée.

Le LATMOS est aussi impliqué (scientifiquement) dans un projet de sonde de permittivité à bord d’un drone qui pourrait poursuivre l’exploration de Titan dans le cadre d’une mission New Frontier (mission DragonFly : https://en.wikipedia.org/wiki/Titan_Dragonfly_(spacecraft) ).