Thèse Caractérisation Optimisation et Interprétation des Analyses Gcms pour la Détection de Matière Organique sur Mars H/F Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Physique École doctorale : Astronomie et Astrophysique d'Ile de France Laboratoire de recherche : Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales Direction de la thèse : Cyril SZOPA ORCID 0000000200904056 Début de la thèse : 2026-12-01 Date limite de candidature : 2026-10-30T23:59:59 Contexte :
La GC-MS a joué un rôle essentiel dans les missions d'astrobiologie martiennes, telles que Viking et Mars Science Laboratory, pour la détection de molécules organiques. Bien que très efficaces, les missions précédentes n'ont analysé que les matériaux de la surface, où les conditions environnementales martiennes extrêmes sont susceptibles de dégrader les biosignatures organiques. L'instrument MOMA embarqué sur le rover RF est le premier à accéder à des échantillons souterrains,
où les molécules organiques pourraient être mieux préservées, améliorant ainsi les perspectives de détection.

Défis scientifiques :
MOMA permet une extraction flexible des composés organiques à partir d'échantillons martiens, mais une évaluation détaillée de l'impact des différentes méthodes de préparation, appliquées à une variété d'échantillons (composés de phases inorganiques différentes), sur les résultats de la GC-MS reste partiellement inexplorée.

Objectifs de recherche :
- Développer une base de données des composés organiques et de leur comportement à la pyrolyse dans des conditions similaires à celles de MOMA ;
- Évaluer comment différentes préparations d'échantillons (pyrolyse, dérivatisation chimique) appliquées
à une variété d'échantillons analogues martiens influencent la détection et l'identification des composés organiques ; et
- Affiner les paramètres GC-MS afin d'optimiser la sensibilité et la précision.
- Comparer les résultats scientifiques de MOMA avec ceux des précédents instruments GC-MS martiens.

Impact :
- Constituer une bibliothèque complète de signaux de référence GC-MS (ce qui améliorera l'identification des
molécules organiques lors de la mission RF) ;
- Renforcer la capacité du rover RF à détecter des composés organiques dans des échantillons du sous-sol martien (renforcer la
capacité de détection de la vie de la mission RF) ;
- Apporter de nouvelles perspectives sur la GC-MS pour les études passées
Scientific context is the Exomars Rover mission that will be launched in 2028 to land on Mars in 2030 where it will operate for at least 6 months (nominal mission). The Rosalind Franklin Rover will collect samples of rocks down to 2 m, allowing to search for organic matter in deep layer samples that could have been more protected from the harsh surface conditions for organic molecules. To search for information on a form of prebiotic chemistry that may have developed on Mars-or even evidence of past life-by surveying organic matter on the surface of Mars. A preparation work dedicated to prepare the analyses of MOMA and Mrs, and the interpretation of the data collected will be achieved in the laboratory using laboratory instrumentation reproducing the MOMA analytical chain. It will be possible to perform experiments with spare parts of MOMA at LATMOS and in the collaborating laboratories. All these analyses will be done using pyrolysis-derivatization-gas chromatography-mass spectrometry. Other complementary techniques will be used to understand the mechanisms occurring during the sample preparation. Finally, a variety of samples, either synthetic or natural, will be used to assess the nature of organic molecules MOMA will be able to analyse, and to prepare for the interpretation of the analyses to be performed on Mars.