Proposition de stage de M2 Année universitaire 2024-2025 - 4 mois minimum

« Analyse de la matière organique dans des échantillons analogues aux lunes glacées du système solaire ; application aux missions spatiales.« 

Co-encadrement Laura Selliez (LPC2E, Orléans) et Caroline Freissinet (LATMOS, Guyancourt)

Europe (système Jovien) et Encelade (système Kronien) sont tous les deux des satellites glacés, mais également des mondes-océan, dont le potentiel pour abriter la vie est immense. De ce fait, les agences spatiales américaines et européennes envisagent des missions robotisées pour étudier la chimie de surface de ces corps. C’est dans le cadre de ces analyses chimiques que s’inscrit le stage proposé.

L’étudiant aura en charge la comparaison chimique de deux analogues terrestres des océans salés d’Europe et d’Encelade : le lac alcalin Mono en Californie, et le système lacustre hypersalin Tirez en Espagne. Nous avons dans nos laboratoires des échantillons de ces deux environnements.
L’analyse chimique sera effectuée comme suit :

– Au LATMOS (en collaboration avec CentraleSupelec, Gif-sur-Yvette) 1) pyrolyse et dérivatisation chimique suivie d’analyse par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GCMS), afin de caractériser la composition en molécules organiques de l’échantillon. 2) application d’une technique nouvellement développée de dessalement de l’échantillon. 3) caractériser la salinité des échantillons avant et après application du protocole de dessalement. 4) Comparer la récupération des molécules organiques après et avant dessalement.

– Au LPC2E : 1) analyse des échantillons non dessalés et dessalés avec le LAb-CosmOrbitrap (spectromètre de masse haute résolution couplant une ionisation par ablation et désorption laser à 266 nm avec un analyseur en masse CosmOrbitrap, basé sur la technologie OrbitrapTM et en développement pour de futures applications spatiales) 2) optimisation des paramètres expérimentaux (énergie laser, délai de synchronisation, support métallique, hautes tensions etc.) pour améliorer la signature des échantillons, 3) traitement des données avec des outils de programmation (Matlab) pour l’identification des composés organiques d’intérêt

Ces deux techniques de GCMS et d’Orbitrap non commercial sont en cours de développement technologique pour une future utilisation sur Europe et/ou sur Encelade. Le travail effectué par l’étudiant aura donc une portée à long terme pour l’exploration des mondes-océan du système solaire.

Attention, le stage s’effectuera sur deux laboratoires différents avec une répartition 50/50 (modalités exactes souples). L’étudiant s’engage donc à effectuer 50 % de son stage à Orléans et 50 % à Guyancourt.

Poursuite en thèse

Ce stage peut-il donner lieu à un sujet de thèse ? Oui mais le financement reste encore à obtenir

Contacts: Laura selliez (LCP2E, Orléans) laura.selliez@cnrs-orleans.fr; Caroline Freissinet (LATMOS, Guyancourt) caroline.freissinet@latmos.ipsl.fr