Thèse Validation en Laboratoire de Concepts pour la Géodésie Spatiale Quantique H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Observatoire de Paris
École doctorale : Physique en Ile de France
Laboratoire de recherche : Laboratoire Temps Espace
Direction de la thèse : Franck PEREIRA ORCID 0000000306595028
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-08-01T23:59:59

L'objectif de ce projet de thèse est de procéder à la validation en laboratoire des méthodes clés permettant de mesurer les accélérations non gravitationnelles à bord des satellites et de gérer la vitesse de rotation élevée du satellite lorsqu'il est orienté vers le nadir. Nous proposons de développer un banc d'essai optique pour l'évaluation des paramètres clés (linéarité, stabilité, réponse temporelle...) d'un système commercial de contrôle de miroir permettant des mouvements de piston et de bascule. Dans un deuxième temps, nous proposons de mettre en oeuvre ce système sur une plateforme de pointe, à savoir un capteur de gravité double qui mesure à la fois l'accélération gravitationnelle et son gradient. Nous y validerons le principe de mesure de l'accélération, basé sur une méthode de verrouillage à frange intermédiaire, avec des accélérations variables dans le temps générées grâce à notre contrôle de la phase du laser de l'interféromètre. Nous validerons également les méthodes envisagées lors de sessions d'étalonnage, visant à déterminer les paramètres cinétiques de la source (position par rapport au centre de masse, vitesses moyennes et température), qui sont nécessaires à la correction des contributions d'accélération liées à la rotation (Coriolis, centrifuge et Euler). Enfin, nous démontrerons des algorithmes d'hybridation, basés sur la combinaison de capteurs quantiques et classiques, et sur la connaissance des rotations appliquées, qui sont pertinents pour les capteurs embarqués non seulement sur des plateformes satellitaires, mais aussi sur des avions ou des navires.

The work is performed in the context of a pathfinder mission for technology demonstration of a quantum accelerometer in orbit.

This work will validate some of the measurement concepts envisioned for the operation of quantum sensors in space, beyond activities based on modelling and simulation. Having at hand the LTE gradiometer as a platform will allow to extent the scope of these methods to diyerential accelerometry, which is highly relevant for potential future missions based on the operation of onboard gradiometers

Spécialité master recherche en physique quantique, ou en ingéniérie spatiale, ou école d'ingénieur