Actualités du laboratoire

Soutenance de thèse de B. Seignovert, le mardi 26 septembre

Benoît Seignovert soutiendra sa thèse le mardi 26 septembre à 14h dans l'amphi 2 (campus sciences).

Titre : Analyse de la couche détachée de Titan à l'aide de l'instrument Cassini/ISS

Résumé : Chargée de brume photochimique, l'atmosphère de Titan est le siège d'une activité dynamique complexe évoluant lentement au gré des saisons. Tout comme la couche d'ozone sur Terre, la couche détachée sur Titan est une fine bande d'aérosols englobant la partie la plus externe de son atmosphère. Depuis sa découverte par les sondes Voyager dans les années 80, elle attise les curiosités quant à sa composition et ses mécanismes de formation. Grâce à la sonde Cassini, en orbite autour de Saturne depuis 2004, nous avons une opportunité unique de l'observer sur près d'une demie année titanienne. Cette thèse vise à réaliser un suivi détaillé de la couche détachée sur l'ensemble de cette mission en s'appuyant sur les relevés réalisés par l'instrument ISS. Dans un premier temps, nous présentons la procédure de traitement mise en place pour calibrer et géo-référencer les données du PDS. Puis, nous réalisons une caractérisation des propriétés optiques des aérosols présents dans la couche détachée en couplant un modèle de diffusion par des agrégats fractals avec un modèle de transfert radiatif simplifié. Par la suite, ces nouvelles contraintes sont réutilisées pour réaliser une inversion globale des profils d'extinction de la brume en s'appuyant sur un modèle plus complexe de transfert radiatif au limbe. Ces relevés systématiques nous permettent de suivre l'évolution spatiale et temporelle de la couche détachée tout au long de la mission Cassini. Enfin, nous nous penchons tout particulièrement sur la disparition de la couche détachée au passage de l'équinoxe de printemps, suivi de sa réapparition en 2016, peu de temps avant le solstice d'été.

Jury :
M. Pascal RANNOU, GSMA (Directeur de thèse)
M. Panayotis LAVVAS, GSMA (Co-directeur de thèse)
Mme Caitlin GRIFFITH, LPI (Rapportrice)
M. Sébastien LEBONNOIS, LMD (Rapporteur)
Mme Sandrine VINATIER, LESIA (Examinatrice)
M. Christophe SOTIN, JPL (Examinateur)

Chaire franco-brésilienne

Alexander Alijah a été sélectionné dans le cadre de la quatrième édition du Programme des Chaires Franco-Bresiliennes à l’UFMG ( Université Fédérale de Minas Gerais ) et a obtenu une chaire de mi-octobre à mi-décembre 2017 pour travailler avec le Professeur José Rachid Mohallem sur la Spectroscopie moléculaire d’intérêt astrophysique et astrochimique.

Le programme des Chaires franco-brésiliennes à l’UFMG permet l’accueil – dans toutes les disciplines – de professeurs ou de chercheurs d’établissements d’enseignement supérieur et de recherche français pour une durée supérieure à 45 jours et inférieure à 4 mois durant la période entre le début d’août à mi-décembre 2017. Il priorise la constitution de partenariats entre deux équipes de recherches, avec une perspective de pérennité et de réciprocité.

Cette chaire, codirigée avec un Professeur brésilien, constitue une excellente opportunité pour développer et structurer les collaborations entre les organismes français et l’UFMG au travers d’actions de recherche, d’enseignement et de divulgation scientifique.

Sortie du livre "High-Resolution Spectroscopy of Small Molecules"

Livre spectroscopie

Le livre de spectroscopie :

"High-Resolution Electronic Spectroscopy of Small Molecules"

co-écrit par Alexander Alijah et Geoffrey Duxbury

de l'Université de Strathclyde en Ecosse,

vient d'être édité .

ISBN 9781482245592 - CRC Press

Campagne ALMUSE au Moulin de la Housse

Durant la période du 15 mai au 9 juillet 2017, en collaboration avec Météo France et le CNRM (Centre National de Recherches Météorologiques), le GSMA (Equipe L.Joly) procédera à une campagne de mesures. Celle-ci se déroulera à partir du terrain de rugby, sur le campus Moulin de la Housse.
Lors de cette période, plusieurs lâchers de ballons météorologiques seront opérés pour la mesure des profils (jusqu’à 30 km d’altitude) de la température, de la pression, de l’humidité et de différentes concentrations de gaz (notamment : ozone, dioxyde de carbone, méthane). L’un des objectifs de cette campagne est d’effectuer ces mesures sous ballon en co-localisation avec le satellite IASI, en orbite autour de la terre, développé conjointement par le CNES (Centre National d’Etude Spatiale) et EUMETSAT (Organisation européenne pour l'exploitation des satellites météorologiques)

Le GSMA aura la tâche de fournir des profils précis et hautes résolutions des deux gaz à effet de serre CO2 et CH4 à l’aide de l'instrument AMULSE (Atmospheric Measurement Ultralight SpEctrometer) développé au sein du laboratoire.
Ces données permettront d’avoir des données comparatives qui peuvent permettre de valider les modèles météorologiques du CNRM/Météo France.
De plus, l’alliance de l’ensemble de ces mesures offre une opportunité d’analyse des processus physico-chimiques restant encore peu étudiés dans la stratosphère et l'interface entre la troposphère et la stratosphère dit communément UTLS (Upper Troposphere – Lower Stratosphere).

Toutes les informations concernant cette campagne et les jours où les lâchers de ballons se dérouleront seront disponibles sur le site : https://gsma-apogee.univ-reims.fr, avec le suivi des vols (altitude, pression, température en fonction du temps) en temps réel, ainsi que des photos et des vidéos.

Voir les vidéos sur YouTube

Prochains vols

  • Vol prévu le vendredi 30 juin, l' après-midi. Le vol est annulé pour cause de mauvais temps.
  • Plusieurs vols prévus le mardi 4 juillet, à partir de 4h du matin jusqu'à 13h.
  • Vol prévu le mercredi 5 juillet à 12h30.

Séminaire, mardi 23 mai 2017

Le Professeur Shehdeh Jodeh, professeur à l'Université An-Najah à Naplouse donnera une conférence intitulée :

"New Technology in Polymer Chemistry: Converting Plastic to Conductive Material"

A 15h, Salle de réunion du GSMA

Workshop "Spectroscopy and dynamics of Ozone and Related Atmospheric Species" 4-6/10/2017

Affiche ozone

Le GSMA organisera le colloque international

" Spectroscopy and Dynamics of Ozone

and Related Atmospheric Species"

du 4 au 6 octobre 2017.

Une explication aux mers effervescentes de Titan

Fig. 1 : Image radar de la mer Ligeia Mare
La mission Cassini-Huygens a révélé sur Titan, le plus grand satellite de Saturne, l’existence de mers probablement constituées de méthane, d’éthane et de diazote.

Détecté en 2013, un phénomène jusqu’alors inexpliqué laissait apparaître puis disparaître des régions de surbrillance dans la mer Ligeia Mare, selon les images rapportées par le radar de l’orbiteur Cassini.

Ce mystérieux phénomène surnommé « Magic Islands » a finalement trouvé une explication. L'équipe de Daniel Cordier vient de montrer que le mélange diazote – méthane – éthane est instable aux pressions et températures attendues dans les profondeurs de Ligeia Mare. D’après la circulation hydrodynamique de cette mer, un brassage de liquide se produit entre la surface et les profondeurs. Une partie du mélange de surface, riche en diazote, atteint ainsi les profondeurs qui contiennent plus d’éthane. Les liquides se séparent alors sous l’effet de la pression, et le diazote gazeux remonte à la surface. Ces bulles de diazote sont formées à une profondeur comprise entre 100 et 200m et peuvent atteindre un diamètre de quatre centimètres.
Au gré de la météorologie marine de Titan, ce phénomène peut s’étendre sur des pans de mer de plusieurs centaines de kilomètres carrés. Selon l’étude publiée dans Nature Astronomy, cette effervescence reste éphémère, ce qui explique qu’elle ne soit pas systématiquement détectée par le radar de Cassini.

Fig. 1 : Image radar de la mer Ligeia Mare qui se situe dans la région polaire nord de Titan. Sur la gauche, des images de la région indiquée par le carré « Inset area » sont reportées. Réalisées lors de « flybys » de Cassini allant d’avril 2007 à janvier 2015, ces images montrent clairement l’apparition, puis la disparition, d’une « Magic Islands » à la surface de Ligeia Mare. Crédits : NASA/JPL-Caltech/ASI/Cornell


Source :

"Bubble streams in Titan's seas as product of liquid N2+CH4+C2H6 cryogenic mixture", Daniel Cordier, Fernando Garcia-Sanchez, Daimler N. Justo-Garcia, Gérard Liger-Belair, Nature Astronomy, 18 avril 2017. DOI : 10.1038/s41550-017-0102

Médias (articles et interviews)

LE CYCLE DE VIE D'UNE BULLE DE CHAMPAGNE DANS LE NEW YORK TIMES !

New York Times

Un article dans les pages scientifiques du New York Times, daté du 30 décembre 2016, relate des dernières recherches de l’équipe ECA.

Voir l’article :

https://www.nytimes.com/2016/12/30/science/champagne-bubbles-flavor.html

Le GSMA choisi par le groupe TOTAL

Total logo

Le GSMA a été choisi par le groupe pétrolier TOTAL pour mettre au point un drone capable de mesurer le méthane.

Voir l'article de l'Union du 19 décembre 2016 :

http://www.lunion.fr/7274/article/2016-12-19/les-chercheurs-de-l-universite-de-reims-choisis-par-le-groupe-total-pour

Soutenance de thèse de A. Alkadrou, le 8 décembre

Abdulsamee Alkadrou a soutenu sa thèse de doctorat intitulée :

"Spectroscopie infrarouge et Raman à très haute résolution de la molécule d'éthylène",

le jeudi 08 décembre 2016 à 10h30 dans l'amphithéâtre I,

Campus Moulin de la Housse

Plus d'informations

Séminaire de B. Charnay, jeudi 10 novembre à 14h

Séminaire de Benjamin Charnay du LESIA , jeudi 10 novembre à 14h intitulé :
« Modélisation 3D de l'atmosphère de la Terre primitive : climat, cycle du carbone et photochimie »

Résumé

Séminaire de A. Turbiner, jeudi 3 novembre à 14h

Séminaire du Pr. Alexander Turbiner, Institute of Nuclear Sciences, National Autonomous University of Mexico (UNAM), jeudi 03/11 à 14h00

Title: "H2+ ion : approximating potential curves"

Abstract : It is shown that simple interpolation between small and large interproton distances R, based on perturbation series at R tends to zero and perturbation series + one-instanton expansion at large R, leads to very accurate potential curves.
A number of vibrational states for several lowest potential curves is found.

Séminaire de P. Gunkel, jeudi 29 septembre à 10h15

Séminaire de Peggy GUNKEL, maître de conférences au Pôle Pluridisciplinaire de la Matière et de l'Environnement à l'université de Nouvelle Calédonie sur la "Dispersion de métaux en Nouvelle-Calédonie liée à l'extraction minière avec un exemple de diagnostic et un exemple de développement de méthode de remédiation par voie électrochimique" le 29 septembre à 10h15 en salle de réunion du GSMA.

Le GSMA est impliqué avec l'université de Nouvelle Calédonie dans le projet CNRT "Dipersion des Métaux de la Mine au Lagon" pour l'étude du compartiment atmosphérique.

Campagne ballons à Kiruna

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Le GSMA (Z. Miftah el Khair, L. Joly, G. Durry) a participé (août-septembre 2016) à une campagne de ballons stratosphérique avec le CNES sur le site de l’Esrange (agence spatiale suédoise) à Kiruna dans le grand nord de la Suède (67°N), au-delà du cercle polaire. Lors de la campagne « KASA-2016 », plusieurs senseurs de gaz par laser, « AMULSE » (GSMA) et « PicoSDLA » (collaboration GSMA - Division Technique de l’INSU\CNRS) sont utilisés pour la mesure dans la moyenne atmosphère de la terre de CH4, CO2 et H2O, les trois gaz à effet de serre les plus importants du climat. Ces instruments sont intégrés dans une nacelle poly-instrumentée de 250kg, « CLIMAT » (resp. scientifique G. Durry) qui comprend également des instruments d’autre laboratoires français du CNRS et du CEA (LMD, LSCE) pour l’analyse in situ de ces gaz impliqués en premier chef dans le réchauffement climatique.

Le vol de « CLIMAT », jusqu’à une altitude de 34 km a eu lieu le 29 août ; un ballon de 150 000 m3 gonflé à l’Hélium a emporté la charge scientifique pour un vol de cinq heures. Un clapet a permis de descendre très lentement dans la stratosphère à une vitesse de 3-4 m/s pour mesurer précisément les concentrations de ces gaz à effet de serre. Les vidéos permettent de suivre le lancement de la nacelle « CLIMAT » par le CNES ainsi que sa récupération dans la forêt de Laponie par les équipes suédoises après une descente sous parachutes.

Ce vol en Suède s’inscrit dans la continuité des campagnes « StratoScience » au Canada en 2014 et 2015, avec l’objectif de documenter l’évolution des gaz à effet de serre dans l’atmosphère moyenne, cause essentielle des évolutions climatiques. Le prochain vol de « CLIMAT » aura lieu en Australie en 2017.

Nacelle CLIMAT

Vidéos de lancement et de récupération de la nacelle CLIMAT

Congrès Asa-Hitran 2016

Le congrès ASA-HITRAN,

organisé par le GSMA a eu lieu à l’Hôtel de la Paix à Reims

du 24 au 26 août 2016.

Ce congrès porte sur la spectroscopie moléculaire, la physico-chimie de l’atmosphère terrestre, avec une ouverture sur la planétologie et l’astrophysique.

Les aspects instrumentaux et applicatifs ne sont pas oubliés ainsi que la valorisation de ce travail de recherche à travers les bases de données (ETHER, GEISA, HITRAN, VAMDC, …).

Il s’agit de faire interagir les différentes communautés scientifiques et de réfléchir sur les besoins au cours des prochaines années et aussi de promouvoir la valorisation des travaux de recherche faits dans ces domaines.

Pour plus d’informations : http://www.univ-reims.fr/site/evenement/asa-hitran,15451,26645.html?

Conférence grand public

Dans le cadre du congrès Asa-Hitran, une conférence grand public présentée par Daniel Cordier sur le thème suivant :

"Aux portes de Saturne : le monde cryogénique de Titan " est donnée à l'auditorium de la Villa Douce le 25 août 2016.

Résumé : Le système solaire recèle de nombreux corps glacés qui peuvent se montrer particulièrement fascinants. Ainsi, Titan est la seule lune possédant une atmosphère, elle-même le siège d'une chimie organique complexe. Dévoilée récemment par la mission Cassini-Huygens, la surface de Titan est d'une surprenante complexité : des lacs et des mers d'hydrocarbures recouvrent une partie des pôles, des champs de dunes peuplent les zones équatoriales, des traces d'écoulements et d'activités tectoniques sont apparentes.

Lors de cette conférence, on dressera le riche bilan de la mission spatiale Cassini-Huygens, qui se terminera en 2017. On évoquera également les explorations futures dont les perspectives sont particulièrement excitantes.

Workshop sur l'aéronomie et le climat de Titan du 27 au 29 juin 2016

L'objectif du workshop est de réunir des experts internationaux afin d'avoir un aperçu de la compréhension actuelle du système de Titan. Il s'agira aussi de déterminer les questions scientifiques saillantes qui restent à élucider et les actions qui pourraient être mises en œuvre pour y remédier. Les doctorants et les chercheurs post-doctoraux sont invités à présenter leurs études. Lors de cette réunion, des périodes de temps seront ménagées dans le programme pour la discussion lors des sessions orales et au moment des sessions posters.
The objective of the workshop is to bring together international experts from different fields of Titan's research in order to have an overview of the current understanding, and to determine the remaining salient scientific issues and the actions that could be implemented to address them. PhD students and post-doc researchers are welcomed to present their studies. This conference aims to be a brainstorming event leaving abundant time for discussion during oral and poster presentations.
lien du site web du workshop : planeto.univ-reims.fr/tac

Conférence de C. Sotin (NASA), le 29 juin

Soutenance de thèse

Marie-Hélène Mammez a soutenu sa thèse,

le mardi 28 juin à10h30 en amphi 1 (campus sciences)

Titre : Détection hétérodyne de molécules d'intérêt atmosphérique à l'aide de lasers à cascade quantique

Résumé : La détection hétérodyne infrarouge est une technique qui a été développée principalement pour améliorer la détectivité des détecteurs infrarouges, en particulier dans la fenêtre 8-12 µm. Cette technique a longtemps été étroitement associée à l'usage de lasers à gaz. Les domaines d'applications ont été principalement les études astrophysiques et atmosphériques. Peu d'autres applications ont pu être envisagées du fait de la complexité de mise en œuvre et de l'encombrement de ce type d'instruments. Les progrès récents dans le domaine des lasers à semi-conducteurs (les lasers à cascade quantique - QCL - couvrent une grande partie du spectre infrarouge) permettent d'envisager de nouveaux développements et de nouvelles applications pour la détection hétérodyne infrarouge, par exemple pour la détection et l'identification à distance de molécules d'intérêt atmosphérique telles que les polluants. Les principaux atouts de la détection hétérodyne concernent la sélectivité spectrale et directionnelle de l'instrument. Elle est applicable dans le domaine civil aux molécules d'intérêt atmosphérique telles que l'ozone et le dioxyde de carbone et pour le domaine militaire à la détection d'espèces dangereuses. Un récepteur hétérodyne a été réalisé avec un QCL émettant autour de 10 µm et un corps noir stabilisé en température. Dans ce but, plusieurs systèmes ont été envisagés : un système à base de lentilles, un autre à base de miroirs paraboliques hors axes et un dernier à base de fibres optiques moyen infrarouge. Parallèlement, un héliostat a aussi été développé dans le but de réaliser des mesures atmosphériques.

Jury de thèse :
Weidong Chen (ULCO)
Stéphane Schilt (UniNE)
Ajmal Mohamed (ONERA)
Philippe Adam (DGA)
Bertrand Parvitte et Virginie Zéninari (GSMA)

Le nouveau site web d'Aerovia

Aerovia, la start-up issue des technologies de mesure de gaz du GSMA inaugure son nouveau site web :

http://jms413.wix.com/aerovia-gas-analysis

Campagne AMULSE en Ardèche - juin 2016

Le CNES (Direction lanceurs) et plusieurs laboratoires (LSCE, LPC2E, LATMOS, GSMA et CERFACS) collaborent dans le but de mieux comprendre l'impact des vols des lanceurs sur l'ozone stratosphérique et de valider les modélisations par prélèvement in situ.

Le CNES organise une campagne de répétition en Ardèche avant les vols en Guyane. Dans le cadre de ce projet, le GSMA a la charge de mesurer la concentration de CO2 et de CH4 à l'aide de l'instrument AMULSE (PI : Lilian Joly).

Senseur Amulse embarqué sur ULM


Campagne ballons AMULSE à Toulouse

Le GSMA a participé à une campagne à Toulouse en collaboration avec le CNES. L’objectif de cette mission est de caractériser/valider les instruments AMULSE « Atmospheric Measurements by Ultra Light SpEtrometer (PI : Lilian Joly) développés au GSMA dans l’enceinte climatique SIMEON (SIMulateur Environnement Operationnel Nacelle (CNES). Les trois instruments testés sont :

· Amulse - version CO2

· Amulse - version CH4

· Amulse - version bi-gaz CO2/CH4 < 2.5 kg

C’est une phase préliminaire importante avant d’effectuer les futures campagnes 2016 à Kiruna sous BSO et à Aire sur l’Adour sous ballons légers.

Voici une petite vidéo et une photo lors de l’installation des instruments dans l’enceinte SIMEON.


Installation des instruments dans l’enceinte SIMEON

Robert A. West, chercheur au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en visite au GSMA

Le groupe de planétologie du GSMA attendait cet évènement depuis un moment. Robert West avait déjà passé un mois en octobre 2013, ce qui avait permis d'initier une collaboration fructueuse sur les études de Titan. Cette fois, "Bob" vient quatre mois grâce au financement acquis auprès de l'Ex-région Champagne-Ardenne. Au menu, il y a toujours Titan, ses nuages et sa brume changeante, mais aussi les atmosphères des exoplanètes - ces planètes observées par milliers autour d'autres étoiles que notre soleil.

Plus d'informations

Le GSMA organise la XXXVIème édition du colloque annuel de GFCP 31mai -1er juin 2016

Le GSMA organise la XXXVIème édition du colloque annuel

du Groupe Français de Cinétique et de Photochimie du 31 mai au 1er juin 2016.

Les thématiques développées dans ce colloque concernent la cinétique et la photochimie appliquées à l'atmosphère et à la combustion.

Plus d'informations sur le site du GFCP2016

Le GSMA participe à l’étude sur l’atmosphère de Pluton publiée ce jour dans « Science»


La mission New Horizons de la NASA a fourni des données extraordinaires sur la planète naine Pluton, aux confins de notre système solaire, notamment lors d’un vol rapproché en juillet 2015.

Les données publiées ce jour dans «Science» présentent les analyses de ces interprétations qui révèlent un monde fascinant, bien loin de de l’image que l’on se faisait de Pluton. Parmi ces découvertes, une structure très complexe de couches de brumes dans l’atmosphère très ténue de Pluton et la révélation de la distribution en altitude d’espèces moléculaires exotiques comme le méthane, l’acétylène, l’éthane et l’azote moléculaire.

Le GSMA collabore fortement avec la NASA pour les études liées à la physico-chimie des atmosphères planétaires : Panayotis LAVVAS, chargé de recherche au CNRS, co-signe la publication dans Science.

Plus d'informations

Des « marais salants » sur Titan révélés par Daniel Cordier

Titan, le plus important satellite de Saturne, est à 10 unités astronomiques (ndlr : 149 598 000 kilomètres), soit 10 fois plus loin du Soleil que la Terre.
Dès 2007, grâce au RADAR de la sonde CASSINI, la présence de lacs avait été détectée. La température à la surface de ce satellite, voisine de -183°C, implique une « hydrologie » et une géologie très exotiques. En 2011, des observations infrarouges et RADAR ont permis de mettre en évidence l'existence de dépôts évaporitiques.
Daniel Cordier, dans le cadre d’une collaboration internationale, vient de démontrer que les bords de ces dépôts pourraient être formés de cyanure d'hydrogène, de dioxyde de carbone, de benzène … tous à l'état solide.
Formation de dépôts évaporitiques à la surface de Titan.

Figure 1 : Vue d'artiste représentant la formation de dépôts évaporitiques à la surface de Titan. (a) La dépression servant de lit est remplie de méthane liquide, (b) le méthane s'est partiellement évaporé, laissant apparaître sur les bords deux types d'évaporite, ( c) le liquide s'est totalement évaporé, sur cet exemple les trois zones de couleurs différentes correspondent à trois types d'évaporites (éventuellement composés d'un mélange de plusieurs espèces organiques). Crédits : Daniel CORDIER