Minéralogie de la Lune étudiée par spectro-imagerie visible et proche infrarouge : apport des données NIR de la sonde Clémentine

• Auteur / Autrice : Stéphane Le Mouëlic
• Direction : Yves Langevin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astrophysique et techniques spatiales
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

La Lune est le seul corps planétaire pour lequel on dispose à la fois d'échantillons et de données de télédetection globales non perturbées par une atmosphère. C'est donc un cas idéal pour tester et valider des méthodes d'analyse de données de télédetection, ces méthodes pouvant ensuite être extrapolées à d'autres corps du système solaire. Cette thèse est basée principalement sur les données multi-spectrales de la caméra infrarouge NIR de la sonde Clémentine. Ces données, bien que dans le domaine publique depuis 1995, n'avaient jamais été exploitées auparavant du fait de problèmes majeurs d'étalonnage. La première partie du travail a consisté à s'affranchir des problèmes d'étalonnage, permettant ainsi d'accéder à des observations inédites de la Lune. Ces observations ont ensuite été mises à profit pour aborder les problèmes de l'identification des minéraux et de l'extrapolation de la connaissance de quelques sites à l'ensemble du satellite. Des zones riches en olivine, minéral associe au manteau lunaire et rarement détecté en surface, ont été mises en évidence dans les régions des cratères aristarchus et copernicus. L'analyse des propriétés spectrales et chimiques d'échantillons lunaires représentatifs, couplée aux donnees NIR, a également permis de mettre en place une méthode de cartographie de la teneur en fer des sols observés. Cette méthode s'affranchit de l'ambiguité existant entre les effets de composition et les effets d'altération (due aux impacts de micrométéorites et de particules du vent solaire). L'experience acquise dans le cas lunaire pourra être directement transposée à l'étude de la minéralogie de mercure ou des astéroides, et représente un premier pas vers le cas plus difficile de Mars (présence d'une atmosphère).