Precision Spectroscopy for the study of molecular processes in planetary atmospheres and the solar system

La spectroscopie est un outil indispensable dans l’étude des compositions des atmosphères planétaires ou cométaires. Disposer des paramètres spectroscopiques les plus précis (position, élargissement, intensités) est devenu d’autant plus indispensable que les outils de sondage embarqués sur satellites ou missions spatiales ont vu leurs résolutions spectrales améliorées ces dernières années. Ces résolutions pourront permettre des études fines des compositions isotopiques qui sont des indicateurs de l’évolution du système solaire, études actuellement limitées par les précisions des paramètres spectroscopiques obtenues en laboratoire sur les variétés isotopiques des molécules d’intérêt.
Le projet PRESPASS propose donc de réaliser un spectromètre utilisant les techniques récentes de peignes de fréquence pour lequel nous sommes cofinancés par l’EQUIPEX REFIMEVE+ et de la plateforme TF de l’UPMC. En contrôlant et stabilisant un laser à cascade quantique par le peigne de fréquence, une résolution spectrale meilleure que 3E8 pourra être atteinte.
Le premier objet d’étude du spectromètre sera l’ozone, molécule réactive pour laquelle l’équipe dispose de l’expertise dans la manipulation des échantillons et la caractérisation des compositions isotopiques. L’ozone, outre son intérêt dans l’atmosphère terrestre, est une molécule intéressante pour les planètes telluriques (observée sur Mars). Sa composition isotopique anormale, qui va être étudiée dans ce projet, en fait une molécule centrale pour l’étude de la photochimie et des transferts d’isotope entre molécules oxygénées.