| Summary: | Cette thèse traite du développement, de la fabrication et de la caractérisation d'un microscope à force atomique (AFM) pour l'exploration de la planète Mars. A bord de la mission Phoenix, cet instrument devrait recueillir prochainement de précieuses informations sur la taille et la forme de fines particules de poussière présentes à la surface de Mars et en suspension dans l'atmosphère. La microscopie à force atomique est une technique d'imagerie tridimensionnelle permettant d'établir avec une très haute résolution la topographie de l'échantillon mesuré. Elle se base sur la détection des forces atomiques agissant entre l'échantillon et une pointe microscopique balayée sur celui-ci. Grâce à sa formidable résolution, cette technique est utilisée dans des nombreuses applications, allant de l'industrie des semi-conducteurs à la biologie. La taille d'un AFM, sa relative fragilité et sa complexité d'utilisation ne favorise pas intrinsèquement son utilisation dans l'espace. Grâces aux progrès technologiques dans le domaine des microsystèmes, un maximum de fonctionnalité a pourtant pu être incorporé dans un instrument de taille très modeste.L'AFM présenté dans cette dissertation est basé sur un modèle antérieur présentant quelques problèmes de balayage à basse température. Grâce à un système de suspension en polyimide, un matériau connu pour sa stabilité en température, ce problème a été résolu pour le nouvel instrument. Des déformations non linéaires du plan de balayage ayant été observées, un logiciel de correction a été mis au point. Avant d'être délivré à la NASA, l'instrument a également passé avec succès les essais en environnement propres à la mission Phoenix. En plus des composantes matérielles de l'AFM, les commandes permettant de manœuvrer l'instrument de manière autonome ont été crées et testées en collaboration avec nos partenaires. Le fonctionnement autonome de l'appareil a ensuite été démontré sur un banc d'essai ainsi que sur une reproduction de l'atterrisseur de la mission. En parallèle aux développements ...
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