Mes thèmes de recherche
Mes travaux de recherche sont principalement consacrés à l’étude de l’origine et de l’évolution de la matière organique cométaire au travers d’expériences en laboratoire, en orbite terrestre, et l'interprétation de mesures instrumentales in-situ ou à distance. Je m'interesse aussi à la contribution des petits corps du système solaire pour l'origine de la vie sur Terre, et eventuellement ailleurs...
Astrochimie et Exobiologie
Tous les corps du système solaire se sont formés il y a environ 4,56 milliards d’années, suite à l’effondrement sur lui même d’une partie d’un nuage moléculaire. De ce même matériau, probablement uniformément mélangé à l’origine, sont nés des objets aussi différents que le Soleil, les planètes telluriques, les planètes géantes ainsi que leurs satellites, et les petits corps (astéroïdes et comètes).
Les comètes ont été stockées dans les régions les plus reculées et donc les plus froides du système solaire (ceinture de Kuiper et nuage d’Oort), ces planétésimaux glacés n’ont pas subi de processus de différentiation du fait de leur petite taille. Ils devraient donc avoir gardé leur composition initiale, témoignant des conditions physico-chimiques qui régnaient là où ils se sont formés, voire même de la composition de notre nuage moléculaire natal. Les comètes sont donc considérées comme les archives les plus anciennes du système solaire. La diversité des molécules organiques détectées en phase gazeuse dans les comètes et le degré de complexité que la chimie semble y avoir atteint, font des comètes des objets d’intérêt pour l’exobiologie puisqu’elles ont potentiellement importé sur Terre des composés qui ont pu jouer un rôle clé dans les premières étapes de l’évolution chimique qui a conduit à l’apparition de la vie sur Terre.
Les comètes : des origines du système solaire...
Dès 2004, j'ai participé au travail de l'équipe de l'instrument spatial Cosima, un spectromètre de masse embarqué à bord de la sonde de l'agence spatiale européenne (ESA) Rosetta, qui a analysé la composition de particules de poussière éjectées de la comète 67P/Churyumov–Gerasimenko entre 2014 et 2016. Dans ce cadre, j'ai surtout pris part à l'analyse élémentaire de ces particules et à la détection de molécules organiques de haut poids moléculaire. J'ai aussi contribué à certains résultats de l'instrument Rosina, un second spectromètre de masse dédié à l'analyse de la phase gazeuse : la détection de la glycine, le plus simple des acides aminés, et de sels d'ammonium, des ingrédients d'intérêt pour la chimie prébiotique. Plus généralement concernant les comètes, j'ai développé des modèles d'interprétation de l'origine de sources distribuées du formaldéhyde dans leurs atmosphères.
L'évolution de la matière organique...
... dans les environnements extraterrestres
Le Soleil est le principal moteur de l'évolution de la matière organique dans les environnements extraterrestres. Ses rayonnements UV, notamment les photons les plus énergétiques en dessous de 200 nm, sont filtrés par l'atmosphère terrestre. Ils sont très difficiles à reproduire fidèlement en laboratoire. J'assure donc la coordination du développement et de l'exploitation d'expériences qui ont lieu directement en orbite terrestre, à l'extérieur de la Station Spatiale Internationale principalement. Grâce à ces laboratoires de chimie dans l'espace, nous pouvons étudier le comportement de molécules organiques d'intérêt (pour l'exobiologie en général, la chimie des comètes et autres petits corps du système solaire, de l'atmosphère de Titan, ou la surface de Mars), dans les conditions les plus proches possible de leur environnement réel.
La traque de la matière organique...
La mission spatiale européenne Exomars/Rosalind Franklin quittera la Terre à destination de la planète Mars en 2028. Le rover, qui se posera à la surface de la planète rouge, atteindra son objectif en 2030. A son bord, l'instrument MOMA contient un chromatographe en phase gazeuse qui a été en grande partie développé au Lisa pour rechercher des molécules organiques dans des échantillons de sol martien. J'appartiens à l'équipe scientifique de cet instrument et en attendant sa mise en fonctionnement sur Mars, je contribue à des recherches liées à l'étude de la stabilité de la matière organique dans des conditions martiennes simulées en laboratoire, ou en orbite terrestre.