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Etude de la structure profonde de Mars à l'aide de mesures gravimétriques du sismomètre SEIS et perspectives pour la sismologie 6-Axes

Description

Un des objectifs principaux de la mission InSight, qui doit atterrir sur Mars en 2018, est de déterminer l’état du noyau de la planète (liquide ou solide). Pour cela, il est prévu d’utiliser les mesures effectuées par le sismomètre SEIS, à très longue période, de manière à mesurer l’amplitude d’une des harmoniques principales de la marée de Phobos. L’amplitude de cette harmonique, ou le ratio des différentes harmoniques mesurées, étant liée à l’état du noyau, retrouver ce signal permettra de discriminer la structure interne ( taille du noyau, état possible …)

Une première thèse financée en partie par le CNES (Pou et al, 2018) a permis de définir les modes de mesures gravimétriques possibles, ainsi que les modes de calibration possible de l’instrument SEIS compte tenu des limitations de sismomètre SEIS. Toutefois, le report du lancement d’InSight n’a pas permis d’affiner la méthode grâce aux mesures in-situ. Compte tenu de l’importance de cette mesure pour le succès de la mission, nous nous proposons de poursuivre ce travail et de déterminer, cette fois ci à l’aide des données de vol les paramètres de la structure profonde de Mars. 

De plus, un des éléments importants pour l’extraction du signal à basse fréquence est la capacité que nous aurons à décorréler les mesures à basse fréquence non seulement de la température, mais également de l’impact des variations de tilt de l’instrument à basse fréquence. Pour cela, nous utiliserons les mesures à basse fréquence du microbaromètre à bord d’Insight, associé à un modèle de rigidité du sol (Murdoch et al, 2017) Toutefois, nous comptons également combiner les mesures du sismomètre à courte période SP aux mesures du VBB de manière à déterminer la rotation de SEIS. Cela nous permettra de valider avec des données martiennes les méthodes possibles de décorrélation de tilt à l’aide d’un sismomètre 6-axes, que l’équipe SSPA de l’ISAE-SUPAERO développe dans le cadre d’une étude H2020 PIONEERS, en collaboration avec IPGP, ETHZ ROB LMU et IXBlue, ainsi que d’en déduire de possibles améliorations pour le design de la prochaine génération de sismomètre planétaires à base de technologies optiques.

Profil

Ingénieur Grande Ecole et/ou Master Astrophysique

Description de la structure
Laboratoire d'accueil : ISAE, Toulouse
Directeur(rice) de thèse/recherche : MIMOUN David
E-mail du directeur(rice) de thèse/recherche : david.mimoun@isae.fr
Responsable Cnes de l'offre : ROCARD Francis

Pour postuler à cette offre, nous vous invitons à vous rapprocher du directeur/rice de thèse et compléter avec son aide la partie cofinancement  du formulaire en ligne (Répondre à l’offre)  pour le 1er avril 2019.

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