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octobre 2017 | décembre 2017

Etude de l’atmosphère terrestre

Les recherches sur l’atmosphère terrestre effectuées au LPC2E ont pour objectif de connaître la composition chimique de la stratosphère et de la haute troposphère (partie de l’atmosphère située entre 10 et 40 km d’altitude) et d’étudier son évolution sous l’influence de perturbations d’origine humaine. Elles contribuent à la compréhension des variations de la concentration d’ozone observées dans cette région de l’atmosphère et à la prévision de l’évolution du climat.

Le LPC2E développe depuis la fin des années 80 des instruments de mesures dédiés à l’étude de la physico-chimie de l’atmosphère. Ces instruments sont embarqués sous ballons stratosphériques, dans des avions ou sont utilisés au sol en laboratoire ou sur le terrain (Tableau 1).
Les instruments embarqués sous ballons stratosphériques du LPC2E sont des instruments de tout premier plan. Ils font partie des rares instruments au niveau mondial à mesurer certaines molécules (Tableau 2) tel les radicaux NO3 et BrO, les profils de vapeur d’eau, le contenu en aérosols dans la moyenne stratosphère, ou les profils à très haute résolution de SPIRALE (en particulier HCl). La grande qualité de ces instruments leur permet d’être très souvent sélectionnés dans les campagnes internationales de mesure (SESAME, THESEO, SCOUT-O3, STRAPOLETE, SHIVA) ou dans les campagnes de validation d’instruments satellitaires (ILAS, ODIN, ENVISAT, ACE, …).
Enfin, l’instrument SAMU effectue les mesures très difficiles des radicaux OH et XO2 au niveau du sol (y compris en Antarctique).

Techniques instrumentales :
La plupart des instruments de mesure de concentrations des molécules atmosphériques utilisent des techniques optiques de spectroscopie d’absorption. Certains instruments utilisent la technique d’occultation où une technique apparentée et mesurent donc l’absorption par l’atmosphère le long de la ligne de visée de la lumière émise par une source naturelle (le soleil, la lune ou une étoile). D’autres mesurent l’absorption d’une source artificielle dans une cellule optique à parcours multiples.
Les aérosols sont caractérisés soit par la mesure de leurs coefficients d’extinction (spectrométrie en occultation), soit par leurs distributions en taille (compteur), soit par leurs propriétés de polarisation de la lumière (polarimètre)
L’instrument SAMU présente la particularité d’utilisé une technique CIMS (Ionisation Chimique couplé à de la Spectrométrie de Masse).

Compétences spécifiques
Les instrumentations embarquées sous Ballon Stratosphérique Ouvert (BSO) reposent sur des compétences fortes acquises par le LPC2E au cours de 25 années d’expérience :
- Electronique, informatique, thermique, cryogénie, structure.
- Automatismes, en particulier pour les nacelles pointées.
- Optiques, cellules à parcours multiples et spectrométrie à très haute résolution dans l’Infra rouge moyen.
- Mesure de la vapeur d’eau par point de givre.
- Caractérisation des aérosols.

Brevets
Ces compétences ont permis au LPC2E de déposer deux brevets :
Un brevet sur une cellule à parcours multiples  : BREVET FR 2889599
Demande de brevet international  : WO2007/017570A1

Une demande de brevet sur un système de mesure des aérosols : FR 08/06447
Demande de brevet international  : PCT/FR2009/001321

Instrumentation

LOAC

L’équipe atmosphère du LPC2E a développé entre 2010 et 2013 un mini-compteur d’aérosols, appelé LOAC (Light Optical Aerosols Counter), pouvant être notamment embarqué sous tous types de ballons (...)

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Micro-Hygromètre

La vapeur d’eau dans l’atmosphère est le premier gaz à effet de serre. Dans la stratosphère, son impact sur le bilan radiatif sur les mécanismes clés dans la chimie de l’ozone et sur la formation des (...)

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Mini-capteur électrochimique

Miniature electrochemical gas sensors are a new low-cost, low-power and highly portable method to quantify pollution in the atmosphere. These tiny sensors (cm-sized, see photo) originate from (...)

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ORBAS

L’instrument ORBAS (ORBITRAPTM pour Aérosols Secondaires) est actuellement développé au LPC2E (projets VOLTAIRE, PIVOTS) avec l’objectif de fournir la caractérisation in situ de la composition chimique (...)

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PROGRA2

Une famille de 4 instruments de laboratoire pour l’obtention des propriétés de diffusion lumineuse par des particules solides est disponible à partir du concept de gonio-photopolarimètre PROGRA2 (« (...)

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SAMU

Les mesures in situ des radicaux OH et XO2 (XO2 = HO2, RO2) et de l’acide sulfurique H2SO4 sont d’importance de premier ordre pour les études liées à la photochimie de l’atmosphère. Les radicaux OH et (...)

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SPECIES

Le LPC2E développe des instruments embarqués sous ballon stratosphérique depuis plus de 30 ans. En particulier l’instrument SPIRALE a été une grande réussite donnant lieu à plus de 40 publications de (...)

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SPIRIT

Le LPC2E a développé une série de Spectromètres Infra-Rouges In situ Troposphérique (SPIRIT). Il s’agit de spectromètres laser à haute résolution spectrale, portables, exploités dans différentes versions (...)

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Actualités

30 mars 2017

#Activité technique

Qualification en vide thermique du capteur RPW-SCM de la mission Solar Orbiter

Le modèle de vol du capteur SCM devant être embarqué sur la mission Solar Orbiter de l’ESA a subi avec succès les essais de qualification en vide thermique démontrant ainsi sa capacité à tenir les conditions de température auxquelles il sera soumis lors de la mission.
Les essais se sont déroulés du 6 au 22 mars 2017 dans un caisson à vide thermique de Thalès Alenia Space à Toulouse

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30 janvier 2017

#Activité technique

Réunion de démarrage du projet de R&T MAROT au LPC2E

MAROT est une étude de R&T (Recherche et Technologie) financée pour l’année 2017 par le programme de prématuration du CNRS, mis en place pour soutenir les (...)

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