Au cours de ma thèse, j'ai étudié l'impact des stress associés aux vols spatiaux sur l'immunité humorale du pleurodèle et de la souris. Chez le pleurodèle adulte, j'ai d'abord étudié l'utilisation des gènes VH lors de la synthèse des chaînes lourdes d'anticorps suite à une immunisation pendant 5 mois à bord de Mir (expérience Genesis en 1999). J'ai ensuite étudié le processus de maturation de l'affinité des anticorps chez ces mêmes animaux. Ce processus s'effectue par l'apparition d'hypermutations somatiques dans les segments variables des gènes d'anticorps. Ces travaux ont permis de montrer que les segments VH sont utilisés différemment sur Terre et dans Mir et que la fréquence des hypermutations est diminuée suite au vol. Ensuite, j'ai étudié l'impact des stress rencontrés lors d'un autre vol spatial sur la synthèse des premiers anticorps (IgM) chez le pleurodèle en développement (expérience AMPHIBODY en 2006). Le taux d'IgM étant modifié suite à cette expérience, nous avons recréé sur Terre chacun des stress rencontrés en vol (microgravité, hypergravité, choc thermique, radiations, perturbation du rythme circadien et confinement) afin de connaître le(s) stress responsable(s) de cette modification. Ainsi, seule la gravité modifiée affecte l'expression des IgM. Enfin, j'ai étudié l'impact de l'hypergravité (2G et 3G) sur la réponse au stress et le système immunitaire de la souris. Nous avons mis en évidence une réponse physiologique et comportementale au stress à 3G mais pas à 2G. Pourtant, des modifications du système immunitaire sont constatées dès 2G. Cela montre qu'une modification de la gravité, associée ou non à une réponse au stress, affecte le système immunitaire / During my PhD, I studied the impact of spaceflight-associated stresses on Pleurodeles waltl and Mus musculus humoral immunity. In adult P. waltl immunized during 5 months onboard the Mir space station (Genesis experiment in 1999), I first determined how individual VH genes are used. Then, I studied antibodies affinity maturation in these animals. This maturation implies the introduction of somatic hypermutations (SHM) in DNA encoding the variable segments of antibodies genes. These two pieces of work have shown that variable segments of heavy chain gene are differently used and that SHM frequency is reduced when immunization occurs in space. Then, I studied antibodies production during animal development onboard the international space station (ISS) (AMPHIBODY experiment in 2006). The antibodies production being increased in larvae that developed in the ISS, we recreated in the laboratory each stress encountered during the spaceflight (hypergravity, microgravity, heat shock associated to the re-entry in the atmosphere, radiations, perturbation of circadian rhythm and confinement) to determine their impact on IgM heavy chain transcription. This allowed to observe that only gravity changes affect this transcription. Finally, I studied the impact of hypergravity (2G and 3G) on the murine immune system. I observed physiological and behavioural stress responses in mice exposed to 3G but not in 2G mice. However, immune system alterations were observed in both the 2G and 3G groups, suggesting that gravity modifications, associated or not with stress responses, are responsible for immune system modifications

Le Dynamic Soaring est une technique de vol qui extrait l'énergie du vent par des manoeuvres particulières. Il estdirectement inspiré par le vol des albatros, qui parviennent à se maintenir en vol sans battre des ailes sur des centaines dekilomètres. Les types de manoeuvres nécessaires ainsi que les dimensions de l'oiseau suggèrent un potentiel de transposerle Dynamic Soaring aux véhicules de faibles dimensions. Cette thèse étudie la faisabilité d'exploiter le Dynamic Soaring dansle but de longue endurance vol autonome. Modèles et simulations sont menées afin de dériver une trajectoire quimaintienne le véhicule en vol sans apport d'énergie interne et d'étudier la physique de ce vol particulier,. Ensuite, larecherche se concentre sur l'influence des variables d'environnement et du cap de vol sur les sur les performances parDynamic Soaring. / Dynamic Soaring is a flight technique which extracts energy from the wind through particular maneuvers. It is directlyinspired by the flight of Albatrosses, which manage to sustain non-flapping flight for hundred of miles. The types ofrequired maneuvers as well as dimensions of the bird suggest a potential to transpose Dynamic Soaring to small dimensionvehicles. This PhD investigates the feasibility to extract energy by Dynamic Soaring in the purpose of long enduranceautonomous flight. Models and simulation are conducted in order to investigate the physics of this particular flight as wellas the feasibility to derive a trajectory which keep the vehicle aloft without internal energy contribution. Then the researchfocuses on the influence of environment variables and of travel heading on Dynamic Soaring performances.

Remorquer des satellites peut être utiles pour de nombreuses raisons : les désorbiter ou ré-orbiter, nécessaire dans le cas des satellites en fin de vie, ou pour finaliser les lancements par exemple. Dans ce cas, cette manœuvre augmenterait la capacité des étages supérieurs de lanceurs. Plusieurs moyens peuvent être envisagés pour modifier l’orbite d’un satellite cible grâce à un autre satellite. Parmi eux, les concepts sans contact sont intéressants, car ils fournissent un moyen d’éviter le besoin d’interfaces normalisées. Ils permettent ausside ne pas réaliser d’amarrages non coopératifs, qui représentent une grande difficulté. Enfin, ils contribuent à réduire le risque de créer de nouveaux débris par collision. Dans cette thèse, nous proposons d’utiliser les forces magnétiques pour remorquer le satellite cible. En effet, de nombreux satellites, en particulier en orbite terrestre basse, sont équipés de magnéto-coupleur, utilisés pour le contrôle d’attitude. Un satellite chasseur équipé d’un dipôle magnétique puissant pourrait donc générer des forces sur la cible. Cependant, la création d’une force entre deux dipôles magnétiques génère automatiquement des couples sur les deux dipôles. Par conséquent, la viabilité d’un remorqueur magnétique spatial n’est a priori pas assurée, étant donné qu’appliquer en permanence des couples sur les deux satellites ne serait pas acceptable. / Satellite tugging can be undertaken for various reasons: de-orbiting or reorbiting,necessary in the case of satellites at the end-of-life, or for instance to finalise launches,in which case this manoeuvre would increase the capacity of launchers’ upper stages. Severalmeans can be considered to modify the orbit of a target satellite by tugging it with anothersatellite. Contact-less concepts are interesting, as they provide a way to avoid standardisedinterfaces and hazardous docking phases. They also help to prevent the creation of new debrisby reducing the risk of collision. In this thesis, we suggest using magnetic forces to tug the target. Indeed many satellites, especially in Low Earth Orbit, are equipped with Magnetic Torque Bars used for attitudecontrol. A chaser satellite equipped with a powerful magnetic dipole could hence generateforces on the target. However, creating a force between two magnetic dipoles automaticallycreates torque on both of them. Therefore, the feasibility of magnetic tugging is a priori notassured, considering that applying constant torques on both satellites would not be acceptable.

Ce travail présente l'étude de faisabilité des mesures de transmission avec des échantillons MINERVE à l'installation de temps de vol GELINA. L'idée principale était de définir des procédures pour analyser les résultats des mesures de transmission réalisées avec des échantillons cylindriques ne répondant pas à la géométrie de transmission idéale. La capacité d'extraire des résultats fiables a été démontrée sur l'exemple des échantillons MINERVE enrichis en argent. De plus, des mesures de transmission et de capture avec des disques standards d'argent naturel ont été effectuées pour améliorer les paramètres de résonance pour 107Ag et 109Ag. Les principales étapes de ce travail sont la réduction des données brutes (taux de comptage) pour produire des spectres de transmission et de rendement de capture, puis l'analyse des spectres avec le code d'analyse de forme des résonances REFIT. / This work presents the feasibility study of transmission measurements with the MINERVE samples at time-of-flight facility GELINA. The main idea was to define procedures to analyse results of transmission measurements using cylindrical samples which do not fulfil the ideal transmission geometry. Capability of extracting reliable results was demonstrated on the example of MINERVE samples enriched in silver. In addition, transmission and capture measurements with standard discs of natural silver were performed to improve the resonance parameters for 107Ag and 109Ag. The main steps in this work are the data reduction of measured count rate spectra to produce final transmission and capture yield spectra and the spectra analysis with the resonance shape analysis code REFIT.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:42:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CamilaGRA_DISSERT.pdf: 2325529 bytes, checksum: 83d27b47b244a6da7127c42df79472b8 (MD5) Previous issue date: 2012-05-02 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The groundwater pollution arising due to fuel leaks gas stations has presented a problem aggravating. Increasingly studies related to environmental problems such accidents and seek to propose some solutions for the treatment of groundwater and soils that are contaminated by gasoline. This study evaluated the use of molecular sieve TiSBA-15 as a catalyst for the reaction of removing of volatile organic compounds, particularly benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes, known as BTEX, one of the main pollutants found in groundwater. The catalyst was synthesized by the method post-synthesis techniques and characterized by XSD, TG/DTG, adsorption/desorption of N2, XRF-EDX, for checking the incorporation of titanium and formation of the structure of the catalyst. The reaction occurred with the presence of hydrogen peroxide, H2O2, in aqueous medium to form hydroxyl radicals, which are needed in the process of removal of BTEX compounds. The catalytic reaction was carried out for 5 hours at 60 ?C, pH to 3.0, and analyzes of the compounds were made in a gas chromatograph with a flame detection means photoionization static headspace (HS-GC-PID). The catalytic tests have shown the efficacy of using this type of catalyst for the removal of these volatile organic compounds, having a removal rate of 90.60% in the range where the catalyst was studied TiSBA-15(5,0) / A polui??o das ?guas subterr?neas devido a decorrentes vazamentos de combust?vel por postos de gasolina tem se apresentado um problema agravante. Cada vez mais estudos relacionam problemas ambientais com tais acidentes e procuram propor algumas solu??es para o tratamento das ?guas subterr?neas e solos que s?o contaminados pela gasolina. Este trabalho avalia o uso da peneira molecular TiSBA-15 como catalisador da rea??o de remo??o de compostos org?nicos vol?teis, especificamente benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos, conhecidos como BTEX, um dos principais poluentes encontrados em ?guas subterr?neas. O catalisador foi sintetizado pelo m?todo p?s-s?ntese e caracterizado pelas t?cnicas de DRX, TG/DTG, adsor??o/dessor??o de N2, e FRX-EDX. O estudo da atividade catal?tica da TiSBA- 15 ocorreu com a presen?a de per?xido de hidrog?nio, H2O2, em meio aquoso, para a forma??o de radicais hidroxilas, os quais ser?o necess?rios no processo de remo??o dos compostos BTEX. A rea??o catal?tica foi realizada durante 5h a 60 ?C, pH igual a 5,0, e as an?lises dos compostos foram feitas em um cromat?grafo a g?s com detec??o por fotoioniza??o de chama via headspace est?tico (HS-GC-PID). Os testes catal?ticos mostraram a efic?cia no uso deste tipo de catalisador para a remo??o desses compostos org?nicos vol?teis, apresentando uma taxa de remo??o na faixa de 90,60%, onde o catalisador em estudo foi o TiSBA-15(5,0)

Les animaux volants et flottants ont développé des façons efficaces de produire l'écoulement de fluide qui génère les forces désirées pour leur locomotion. Cette thèse est placée dans ce contexte interdisciplinaire et utilise des simulations numériques pour étudier ces problèmes d'interaction fluides-structure, et les applique au vol des insectes et à la nage des poissons. Basée sur les travaux existants sur les obstacles mobiles rigides, une méthode numérique a été développée, permettant également la simulation des obstacles déformables et fournissant une polyvalence et précision accrues dans le cas des obstacles rigides. Nous appliquons cette méthode d'abord aux insectes avec des ailes rigides, où le corps et d'autres détails, tels que les pattes et les antennes, peuvent être inclus. Après la présentation de tests de validation détaillée, nous procédons à l'étude d'un modèle de bourdon dans un écoulement turbulent pleinement développé. Nos simulations montrent que les perturbations turbulentes affectent les insectes volants d'une manière différente de celle des avions aux ailes fixées et conçues par l'humain. Dans le cas de ces derniers, des perturbations en amont peuvent déclencher des transitions dans la couche limite, tandis que les premiers ne présentent pas de changements systématiques dans les forces aérodynamiques. Nous concluons que les insectes se trouvent plutôt confrontés à des problèmes de contrôle dans un environnement turbulent qu'à une détérioration de la production de force. Lors de l‘étape suivante, nous concevons un modèle solide, basé sur une équation de barre monodimensionnelle, et nous passons à la simulation des systèmes couplés fluide–structure. / Flying and swimming animals have developed efficient ways to produce the fluid flow that generates the desired forces for their locomotion. These bio-inspired problems couple fluid dynamics and solid mechanics with complex geometries and kinematics. The present thesis is placed in this interdisciplinary context and uses numerical simulations to study these fluid--structure interaction problems with applications in insect flight and swimming fish. Based on existing work on rigid moving obstacles, using an efficient Fourier discretization, a numerical method has been developed, which allows the simulation of flexible, deforming obstacles as well, and provides enhanced versatility and accuracy in the case of rigid obstacles. The method relies on the volume penalization method and the fluid discretization is still based on a Fourier discretization. We first apply this method to insects with rigid wings, where the body and other details, such as the legs and antennae, can be included. After presenting detailed validation tests, we proceed to studying a bumblebee model in fully developed turbulent flow. Our simulations show that turbulent perturbations affect flapping insects in a different way than human-designed fixed-wing aircrafts. While in the latter, upstream perturbations can cause transitions in the boundary layer, the former do not present systematical changes in aerodynamic forces. We conclude that insects rather face control problems in a turbulent environment than a deterioration in force production. In the next step, we design a solid model, based on a one--dimensional beam equation, and simulate coupled fluid--solid systems.

Le schéma de T2L2 (Transfert de Temps par Lien Laser), basé sur la technologie de la télémétrie laser (SLR), représente un nouveau moyen pour la synchronisation d'horloges distantes. L'expérience T2L2 fut acceptée par le CNES en 2005 d'être embarqué sur le satellite d'altimétrie des mers Jason 2.<br />La première partie de ce travail traite la caractérisation intégrale de l'instrument spatial T2L2, incluant la calibration et l'évaluation de sa performance en métrologie de temps/fréquence. Ces tests furent menée à l'aide d'un banc de test de haute complexité, développé à l'Observatoire de la Côte d'Azur.<br />Par ailleurs, le document décrit un bilan des performances du schéma intégrale T2L2, incluant l'instrument spatial ainsi que le segment sol et autres contributeurs ; par conséquent on démontre la performance finale de tout le transfert de temps: Avec une stabilité de quelques picosecondes en intégrant pendant un passage du satellite, T2L2 permettra de comparer les horloges les plus avancés, incluant les fontaines atomiques. L'exactitude absolue d'un transfert de temps fut déterminé à moins que 50 ps en configuration vue commune.<br /><br />La deuxième partie du document présent est orientée autour l'extension de la technologie de télémétrie laser et T2L2 à la mesure absolue et de très haute résolution de distances en espace.<br />Cet objectif devra être atteint en utilisant un laser de peigne de fréquences en combinant la mesure de temps de vol avec une mesure interférométrique.<br />Le document décrit un pas important vers la faisabilité de cet approche, la mesure de distances en datation à très haute cadence et en mesure de phase, ce qui devrait permettre de franchir le seuil de la longueur d'onde.

L'objet de cette thèse est l'étude et la mise en oeuvre d'un système de gestion automatique de la configuration d'une formation d'avions sans pilote, ou drones. Les objectifs sont, d'une part, d'améliorer la sécurité et l'efficacité d'un groupe de drones de combat, et, d'autre part, de faire le lien entre les niveaux de planification de missions et les niveaux fonctionnels de contrôle de la formation. Le vol en formation est particulièrement bien adapté pour des applications militaires en milieux hostiles, qui requièrent des synchronisations pour l'arrivée sur les cibles ou du support mutuel pour le brouillage. L'une des difficultés soulevées est le choix autonome de la configuration. Notre approche est de mettre en oeuvre, entre les niveaux décisionnels et les niveaux fonctionnels, une couche intermédiaire dédiée à la formation et à la gestion autonome de sa configuration. La configuration ainsi déterminée doit être affectée aux avions de la formation en tenant compte des contraintes tactiques et des ressources de chacun. Enfin, la sécurité du vol est un élément primordial. Il faut donc pouvoir planifier des manoeuvres de reconfiguration pour passer d'une configuration à une autre, en respectant les distances minimales entres avions. Des solutions ont été développées à partir de l'algorithme Branch & Bound pour résoudre les problèmes d'allocations, et de l'algorithme A* pour la planification de trajectoires dans la formation. De plus, un contrôle de vol de la formation a été implémenté. Ceci a permis de valider notre approche par des simulations et des expérimentations réelles.

Les drones miniatures à voilures tournantes tendent aujourd'hui à devenir les nouveaux outils du fantassin, grâce à la polyvalence des missions auxquelles ils peuvent être employés. Leur principal atout concerne leur capacité à combiner le vol stationnaire et le vol de translation rapide, dans des environnements étroits et encombrés. Nous proposons ici l'étude d'un nouveau concept de drone atypique appelé GLMAV (Gun Launched Micro Air Vehicle), qui consiste à amener un véhicule hybride projectile/drone très rapidement sur un site d'intérêt éloigné, en utilisant l'énergie fournie par une arme portable. La première tâche concerne la modélisation aérodynamique du GLMAV. L'identification paramétrique du modèle aérodynamique est alors réalisée à partir de données expérimentales d'efforts, que nous pouvons a priori quantifier par un critère algébrique d'excitabilité persistante. Nous proposons ensuite des techniques de filtrage, afin d'estimer les paramètres anémométriques inconnus mais nécessaires pour connaître l'environnement aérodynamique dans lequel l'engin évolue. De plus, pour palier à la défaillance de capteurs embarqués et qui peuvent affecter l'information de vitesse linéaire après le tir, nous proposons un estimateur d'ordre réduit de la vitesse linéaire. Dans ces deux problèmes d'estimation, nous prouvons la stabilité des observateurs proposés. Enfin, nous proposons une structure de commande pour la stabilisation de l'engin en vol quasi-stationnaire à partir d'un modèle de synthèse linéaire. Les efficacités des méthodes proposées sont illustrées par des résultats de simulations numériques et des essais expérimentaux

Cette thèse a pour but d'étudier le transport de charges photogénérées dans des matériaux hybrides composés de polymères π-conjugués et de nanocristaux de semi-conducteurs, conçus pour des applications en opto-électronique. La synthèse chimique permet d'obtenir des nanocristaux de CdSe à l'échelle du gramme ayant une faible polydispersité et des formes contrôlées (sphériques, branchées). Les ligands de surface des nanocristaux de CdSe sont échangés par de petites molécules (pyridine, éthanedithiol, phénylènediamine, butylamine, benzènedithiol) afin d'augmenter leur conductivité. L'échange de ligands modifie les niveaux énergétiques des nanocristaux, comme le montrent des études optiques et électrochimiques. Le poly(3-hexylthiophène) déposé sous forme de couches minces présente différents degrés de couplage intermoléculaire et de désordre énergétique selon la méthode de dépôt et le solvant utilisé. Dans les films hybrides, des mesures de diffraction de rayons X en incidence rasante montrent que la structuration cristalline de la matrice organique est modifiée par la présence des nanocristaux. Les mesures de Temps-de-Vol dans les couches hybrides montrent que les mobilités des trous et des électrons varient avec le contenu en nanocristaux, ainsi qu'avec leur forme et leurs ligands. De faibles fractions de nanocristaux provoquent une amélioration de la mobilité des trous, tandis que de plus grandes fractions la détériorent. Les mobilités électroniques sont soumises à une fraction-seuil, assimilable à un seuil de percolation. La fraction optimale de nanocristaux, du point de vue des mobilités des trous et des électrons, est de 36% en volume pour les nanocristaux sphériques avec les ligands de synthèse. Enfin, les simulations Monte-Carlo des courants transitoires photogénérés, dans un échantillon de poly(3-hexylthiophène) et dans un hybride, montrent d'une part que la distribution énergétique du poly(3-hexylthiophène) domine l'allure des courants simulés et d'autre part que les nanocristaux peuvent être assimilés à des sites difficilement accessibles du réseau cubique.