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Royer, Clement
Universite Paris-Saclay, Ecole doctorale no. 127, Astronomie et Astrophysique d'Ile-de-France - AAIF, Espace Technologique, Immeuble Discovery, Route de l'Orme aux Merisiers RD 128, 91190 Saint-Aubin (France); Institut d'astrophysique spatiale - IAS, 91405 Orsay (France)2020
Universite Paris-Saclay, Ecole doctorale no. 127, Astronomie et Astrophysique d'Ile-de-France - AAIF, Espace Technologique, Immeuble Discovery, Route de l'Orme aux Merisiers RD 128, 91190 Saint-Aubin (France); Institut d'astrophysique spatiale - IAS, 91405 Orsay (France)2020
AbstractAbstract
[en] During the past 20 years, reflectance near-infrared spectroscopy applied to planetary exploration has brought a new sight on planetary surfaces, mainly thanks to the discovery of Martian phyllosilicates by OMEGA (Observatoire pour la Mineralogie, l'Eau, les Glaces et l'Activite) on-board the European probe Mars Express, and CRISM (Compact Reconnaissance Infrared Spectrometer for Mars) equipping the probe Mars Reconnaissance Orbiter, in 2005 and 2007. These two space missions have paved the way to the thorough study of the surface of planetary bodies in the near-infrared (between 1 and 5 μm), searching for their mineral composition and past/present alteration processes. In order to board a infrared spectrometer in every interplanetary, and even in-situ probes, it is necessary to design a new generation of instruments both compact and efficient. The AOTF-based (Acousto-Optic Tunable Filter) monochromator is a key technology to fulfill this objective. The two spectrometers studied in the frame of my PhD thesis, IRS (Infrared Spectrometer) on-board the Super- Cam instrument on Perseverance rover, and ExoCam, in R and T at the IAS (Institut d'Astrophysique Spatiale), benefit from this subsystem to produce high quality science data with a small volume occupation. My PhD thesis has been thus divided in two main parts: the preparation and performance of the radiometric calibration of the IRS/SuperCam qualification and flight models, and the design of an infrared observation simulator for the future Perseverance operations; the study of the performance of hyperspectral near infrared imagery using an AOTF in transmission, through the ExoCam R and T program, along with the development of a radiometric model of the R and T breadboard allowing to extrapolate lab results to future space operations. (author)
[fr]
Depuis une vingtaine d'annees, la spectroscopie de reflectance proche-infrarouge appliquee a la planetologie a revolutionne notre vision des surfaces planetaires, grace notamment a la decouverte de phyllosilicates a la surface de Mars par les instruments OMEGA (Observatoire pour la Mineralogie, l'Eau, les Glaces et l'Activite) a bord de la sonde europeenne Mars Express, et CRISM (Compact Reconnaissance Infrared Spectrometer for Mars) embarque sur la sonde Mars Reconnaissance Orbiter, en 2005 et 2007. Ces deux missions spatiales ont ouvert la voie a l'etude approfondie de toutes les surfaces planetaires dans le procheinfrarouge (entre 1 et 5 μm), a la recherche de leur composition mineralogique et des processus d'alteration passes et presents. Dans l'optique d'equiper toute sonde interplanetaire, voire meme in-situ, avec des spectrometres proche-infrarouge, il est necessaire de developper une nouvelle generation d'instruments a la fois compacts et performants. L'AOTF (Acousto-Optic Tunable Filter) utilise en tant que monochromateur est une technologie-cle sur laquelle pourront s'appuyer ces instruments. Les deux spectrometres au coeur de ma these, IRS (Infrared Spectrometer) equipant l'instrument combine SuperCam a bord du rover Perseverance, et ExoCam, au stade de R et T a l'Institut d'Astrophysique Spatiale, exploitent le potentiel de ce composant pour produire des donnees scientifiques de haute qualite avec un volume reduit. Ma these a ainsi contenu deux volets principaux: la preparation et la realisation de l'etalonnage radiometrique des modeles de vol et de qualification de IRS/SuperCam, et le developpement d'un simulateur d'observations infrarouge pour les futures operations du rover Perseverance d'une part; et l'etude des performances de l'imagerie hyperspectrale proche infrarouge utilisant l'AOTF en transmission avec le programme de R et T ExoCam, accompagnee du developpement d'un modele radiometrique du banc de R et T permettant de projeter les resultats obtenus sur table a de futures operations dans l'espace. (auteur)Original Title
Etude des performances des spectrometres miniatures infrarouge a base d'AOTF
Primary Subject
Source
25 Nov 2020; 299 p; [200 refs.]; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses; These de doctorat de l'universite Paris-Saclay, Specialite: Astronomie et Astrophysique
Record Type
Miscellaneous
Literature Type
Thesis/Dissertation
Report Number
Country of publication
Reference NumberReference Number
INIS VolumeINIS Volume
INIS IssueINIS Issue