Nous avons élaboré une nouvelle théorie dynamique des satellites galiléens ajustée aux observations. Un programme numérique a été développé afin de pouvoir simuler le mouvement des satellites. Nous avons ainsi évalué une grande quantité de perturbations généralement négligées, et ainsi grandement amélioré la modélisation du système. La solution numérique a ensuite été ajustée à plusieurs types d'observations (photographiques, CCD et phénomènes mutuels) entre les années 1891 et 2002. Un total de plus de 2000 observations a été utilisé, dont les observations des campagnes PHEMU de 1985 et 1991. <br />Une analyse en fréquence a finalement été effectuée dans la perspective d'obtenir une représentation sous forme analytique du système. Une méthode de filtrage pour séparer les courtes périodes des longues périodes a été développée pour résoudre des difficultés techniques (longueur d'échantillonnage, longues périodes solaires).<br />Notre théorie a aujourd'hui une fidélité de représentation de quelques dizaines de kilomètres sur un siècle, et reste définie sur plus de 1500 ans.

La précision globale des éphémérides est déterminée à la fois par la précision du modèle dynamique (précision interne) et par la qualité (précision et distribution) des observations utilisées pour l'ajustement du modèle (précision externe). La précision interne est bien estimée et de bonne qualité. En revanche, la précision externe est mal connue et tend à dégrader la qualité globale de l'éphéméride. L'un des moyens d'estimer la précision d'une éphéméride est la comparaison aux observations (O-C) qui n'est toutefois valable que pendant une période d'observations. En dehors de ces périodes, l'estimation de la précision reste difficile. L'objectif de ce travail est donc de mettre en lumière des méthodes statistiques qui permettent d'estimer la précision d'une éphéméride au cours du temps. Notre étude porte en particulier sur deux des huit satellites principaux de Saturne mais le cas d'un astéroîde est également étudié. Nous montrons que l'une des méthodes, le bootstrap, possède une implémentation simple et permet cette estimation en utilisant des hypothèses minimales sur la distribution des erreurs d'observations. La détermination de cette précision permet de mieux appréhender la manière d'utiliser les observations pour ajuster des théories. L'impact de la mission Gaia sur la précision des éphémérides peut également être mesurée. Un catalogue d'observations des satellites de Saturne, dont l'utilisation ne s'est pas limitée à l'ajustement du modèle, a été compilé. La longue période couverte par cette base de données autorise ainsi une mesure des forces de marées de Saturne, à travers la détection de l'accélération séculaire de la longitude moyenne de certains satellites.

L'objectif de la thèse est de contribuer à l'amélioration du modèle des astéroïdes dans l'éphéméride INPOP (Intégration Numérique Planétaire de l'Observatoire de Paris). La prise en compte imparfaite des astéroïdes dans les modèles dynamiques est considérée aujourd'hui comme le facteur limitant de la qualité des éphémérides, que ce soit en terme de précision des paramètres ajustés ou en terme de capacité à extrapoler les éphémérides au-delà des observations disponibles. Le grand nombre d'astéroïdes présents dans le Système Solaire et le peu d'informations disponibles sur leurs masses rendent en effet l'implémentation de ces objets particulièrement difficile. Après la présentation d'un cadre analytique et la recherche numérique des astéroïdes les plus perturbateurs, on propose une approche nouvelle. L'approche consiste à sélectionner un nombre restreint d'individus parmi un ensemble d'environ 25000 astéroïdes de telle sorte que la perturbation induite sur les planètes par l'ensemble, privé de la sélection, soit similaire à la perturbation induite par un anneau solide centré sur le Soleil. L'optimisation de la sélection fait partie des problèmes quadratiques mixtes où on cherche à ajuster simultanément des paramètres réels et entiers. On compile une nouvelle liste de 276 astéroïdes à implémenter avec un anneau dans le modèle dynamique d'une éphéméride planétaire. L'optimisation de la sélection dépend des masses incertaines des astéroïdes, par conséquent les résultats sont obtenus dans le cadre d'expériences Monte-Carlo où les masses des astéroïdes varient de manière aléatoire dans des intervalles raisonnables. On introduit la méthode de régularisation de Tikhonov avec contraintes de boîtes pour l'ajustement efficace du nouveau modèle. Une deuxième partie de la thèse est consacrée à l'étude des effets qui peuvent être induits par les astéroïdes sur une orbite quasi-périodique autour du point de Lagrange L2 du système Terre-Soleil. Ce point accueille depuis 2009 les satellites Herschel et Planck et accueillera dans les prochaines années la mission Gaia. Les satellites Herschel et Planck sont pris comme cas d'étude. Leurs orbites nominales sont déterminées par le calcul de la forme normale du problème circulaire restreint à 3 corps. Les orbites obtenues sont ensuite injectées dans le modèle dynamique de INPOP et stabilisées par la méthode de multiple-shooting. On développe un cadre analytique, basé sur le problème quasi-bicirculaire restreint, permettant de prédire l'effet d'un astéroïde en orbite circulaire sur les sondes. Les perturbations induites par des astéroïdes évoluant sur des orbites réalistes sont ensuite étudiées en intégrant avec INPOP les sondes successivement en présence et en absence d'astéroïdes particuliers. On montre que les effets des astéroïdes sont, de manière générale, négligeables.

Les éphémérides planétaires jouent un rôle important pour la navigation des missions spatiales actuelles et la mise en place des missions futures ainsi que la réduction et l'analyse des observations astronomiques les plus précises. Les éphémérides planétaires actuelles (DE, INPOP, EPM)L'objectif de la thèse est d'utiliser des archives de données de missions spatiales passées et présentes et de fournir des outils d'analyse pour l'amélioration de l'éphéméride de données pour l'amélioration de l’éphéméride planétaire planétaire INPOP, ainsi que pour une meilleure utilisation des éphémérides pour effectuer des teste de la physique tels que la relativité générale, les études de la couronne solaire [...] / The planetary ephemerides play a crucial role for spacecraft navigation, mission planning, reductionand analysis of the most precise astronomical observations. The construction of suchephemerides is highly constrained by the tracking observations, in particular range, of the spaceprobes collected by the tracking stations on the Earth. The present planetary ephemerides (DE,INPOP, EPM) are mainly based on such observations. However, the data used by the planetaryephemerides are not the direct raw tracking data, but measurements deduced after the analysisof raw data made by the space agencies and the access to such processed measurements remainsdifficult in terms of availability.The goal of the thesis is to use archives of past and present space missions data independentlyfrom the space agencies, and to provide data analysis tools for the improvement of theplanetary ephemerides INPOP, as well as to use improved ephemerides to perform tests ofphysics such as general relativity, solar corona studies, etc.The first part of the study deals with the analysis of the Mars Global Surveyor (MGS)tracking data as an academic case for understanding. The CNES orbit determination softwareGINS was used for such analysis. The tracking observations containing one-, two-, and threewayDoppler and two-way range are then used to reconstruct MGS orbit precisely and obtainedresults are consistent with those published in the literature. As a supplementary exploitationof MGS, we derived the solar corona model and estimated the average electron density alongthe line of sight separately for slow and fast wind regions. Estimated electron densities arecomparable with the one found in the literature. Fitting the planetary ephemerides, includingadditional data which were corrected for the solar corona perturbations, noticeably improves theextrapolation capability of the planetary ephemerides and the estimation of the asteroid masses(Verma et al., 2013a).The second part of the thesis deals with the complete analysis of the MESSENGER trackingdata. This analysis improved the Mercury ephemeris up to two order of magnitude comparedto any latest ephemerides. Such high precision ephemeris, INPOP13a, is then used to performgeneral relativity tests of PPN-formalism.[...]

Cette thèse décrit la mise en place du modèle dynamique de l'éphéméride planétaire et lunaire INPOP (Intégration Numérique Planétaire de l'Observatoire de Paris) et son ajustement aux données de télémétrie laser Lune. Dans une première partie sont exposées des généralités sur la modélisation des forces et moments qui s'exercent entre les corps du Système solaire. Ces interactions, qui conduisent aux équations du mouvement, comprennent les termes principaux newtoniens, des corrections induites par la relativité générale, des perturbations liées à la non sphéricité de certains corps ou au fait qu'il peuvent se déformer sous l'effet de contraintes internes (effets de marées). La deuxième partie traite des ajustements aux données Lunar Laser Ranging (LLR), mesure du temps de trajet de la lumière entre une station terrestre et un réflecteur déposé à la surface de la Lune. Leur précision intrinsèque de quelques centimètres pour les plus récentes nécessite de tenir compte pour leur réduction d'effets physiques faibles, comme les mouvements de la croûte terrestre ou la déviation relativiste des rayons lumineux. Enfin, la troisième partie décrit les constructions de trois solutions particulières. La première, conçue pour retrouver la solution DE405 du Jet Propulsion Laboratory, permet de valider le modèle dynamique. La deuxième, en corrige quelques inconsistances et intègre l'orientation de la Terre, dans le but de produire des solutions à long terme. La troisième version, dont le modèle dynamique est amélioré, est ajustée aux données LLR. Les résidus LLR et valeurs de paramètres ajustés sont comparés à ceux d'autres solutions publiées.

Dans ce travail, les équations moyennes des mouvements planétaires sont calculées à un ordre élevé grâce à une programmation en calcul formel dédié. Le système résultant comprend plus de 150 000 termes polynomiaux et fournit une très bonne approximation de l'évolution à long terme du système solaire. Le système d'équations est développé à ordre 2 dans les masses et l'ordre 5 en excentricité et inclinaison. le système de degré 3 est intégré analytiquement au premier ordre ce qui fournit une solution de plus de 25 000 termes. Le problème des petits diviseurs séculaires est discuté et une liste de petits diviseurs de grande amplitude dans la solution est donnée, le terme principal étant lié à l'argument $ g_1-g_5 + (s_2-s_1) $ qui intervient dans l'excentricité de Mercure et de Jupiter, et dans l'inclinaison de Mercure et de Vénus. Il est démontré que la présence de ces diviseurs compromet grandement la construction d'une solution analytique, sans tenir compte du fait que la même solution de degré 5 comprend plus de 3 000 000 termes. Les équations séculaires sont ensuite intégrées numériquement d'une façon très efficace sur plus de 1 million d'années, avec un pas de 500 ans pour toutes les planètes, après avoir rajouté la contribution moyenne de la relativité générale et de la Lune. Par comparaison avec les éphémérides DE102 sur plus de 3000 ans, il est démontré que les équations séculaires représentent très bien l'évolution à long terme du système solaire.

Inventario (1973-2014) est une chronique de presse de longue haleine, basée sur l’empathie avec le lecteur et sur des formes de démocratisation de la culture, publiée dans le supplément Diorama de la cultura puis dans la revue Proceso de Mexico, et à laquelle le poète José Emilio Pacheco (1939-2014) se consacra jusqu’aux derniers instants de sa vie. La poésie trouve dans ces pages un espace privilégié de publication, de critique et de récits des faits. Notre travail de compilation de 1973 à 1983 embrasse l’époque de consolidation d’Inventario ainsi que le développement d’une écriture où se côtoient poésie et journalisme, histoire et littérature. Le poème de circonstance, abondant dans Inventario parmi d’autres formes expressives, permet une lecture nouvelle et intermédiale de l’oeuvre de l’auteur mexicain ; cette forme poétique loin de se trouver empesée par les événements promeut une pédagogie du passé. De manière complémentaire, Inventario se profle lui-même comme une poétique : en tant que possibilité d’habiter le monde en empathie avec les auteurs, les lecteurs et les textes ; en tant que manière de désacraliser et de démonter les hiérarchies latentes de la littérature ; en tant que versifcation de l’Histoire dans des fragments qui sont à la recherche de l’Autre et qui posent le problème d’un imaginaire multilingue, “expropriateur” de ressources naturelles provenant d’autres langues ; unechronique toujours éphémère et changeante . / Inventario is a long-lasting press chronicle - based on a feeling of empathy with the reader and on many forms of cultural democratization - which was published in the Mexican newspaper supplement Diorama de la cultura, then in Proceso magazine. The poet José Emilio Pacheco (1939-2014) devoted himself to this creation up to the last minutes of his life. Poetry finds in these pages a privileged publication space in which criticism and factual narratives are also involved. Our compilation - from 1973 to 1983 - embraces Inventario's consolidation period and the development of a rich writing in which poetry and journalism stand along with history and literature. Circumstance poems, which are very present in Inventario together with other expressive forms, engage an innovative and intermedial reading of the Mexican poet's legacy. Such poetical form is rarely starched by recent events, but promotes on the contrary an educational method to better apprehend the past. In a complementary manner, Inventario presents itself as a poetics for what it embodies: a possibility of inhabiting the world by following the readers’/ writers’ empathy; a form of desacralization and destruction of inherent and concealed literature hierarchies; a fragmented versification of History which seeks for otherness and questions a multi-linguistic imaginary system - an imaginary “expropriator” of other languages’ natural resources; an ephemeral and ever-changing chronicle. / Inventario (1973-2014) es una crónica empática, democratizante y de largo aliento, publicada en el suplemento Diorama de la cultura y luego en la revista Proceso de México y a la que el poeta José Emilio Pacheco (1939-2014) dedicó hasta los últimos minutos de su vida. La poesía halla, en estas páginas un espacio privilegiado de publicación, de crítica y de relación de los hechos. Nuestro trabajo de recopilación de 1973 a 1983 abarca la época de consolidación de Inventario así como el desarrollo de una escritura donde colindan poesía y periodismo, historia y literatura, hasta alcanzar formas devaluadas e incluso inusitadas. Nunca entorpecido por los acontecimientos sino sobrellevado como una pedagogía del pasado, el poema de circunstancia, abundante en Inventario, permite, entre otras formas expresivas, una lectura nueva e intermedial de la obra del autor mexicano. De manera complementaria, el Inventario se perfla como una posible poética: posibilidad de habitar el mundo en comunión con autores, lectores y textos, forma de desacralizar y desmoronar las jerarquías latentes en la literatura, versifcación de la Historia en fragmentos que buscan al Otro y plantean un imaginario multilingüe, « expropiador » de recursos naturales de otras lenguas, siempre efímero y cambiante.