L’équip ATMOS a pour objectif des études théoriques liées aux atmosphères terrestre, planétaires et exoplanétaires, cette future équipe incarne la symbiose entre la pérennité des sujets de recherche “historiques” (ayant valu une reconnaissance nationale et internationale de nos compétences en physique moléculaire théorique) et l’implication dans des projets de recherche de premier plan, tout en s’inscrivant pleinement dans trois grands domaines scientifiques coordonnés par l’INSU : l’atmosphère terrestre, l’astronomie et l’astrophysique.

Les thématiques développées ont ainsi une base théorique solide et un fort caractère interdisciplinaire de grand intérêt pour des domaines très variés (physico-chimie de l’atmosphère terrestre, détection de polluants, modélisation du climat, sondage des atmosphères planétaires, missions spatiales, etc.). Elles visent à la fois le maintien des sujets reconnus et l’ouverture à la création de sujets nouveaux au sein de l’équipe elle-même, avec d’autres équipes de l’Institut UTINAM et avec d’autres institutions extérieures.

L’aspect des recherches théoriques s’accompagne de liens privilégiés avec des applications industrielles et environnementales, par exemple, via des projets ANR : ANR UNREAL “Unveiling Nucleation mechanism in aiRcraft Engine exhAust and its Link with fuel composition” 2018-2023, ANR PhySH “Promoting hydrogen storage in clathrate hydrates” 2022-2026 (projet porté localement par un membre de l’équipe ATMOS). Ces projets viennent en fort appui de notre implication dans des projets environnementaux collaboratifs avec des partenaires régionaux, nationaux et internationaux.

Les méthodes utilisées mettent en commun des compétences liées à l’étude de la phase gazeuse et des interfaces gaz-solide. Elles concernent le développement et la mise en œuvre d’approches numériques innovantes pour élucider des mécanismes fondamentaux et pour interpréter de mesures expérimentales. Pour analyser les données d’instruments utilisés en astronomie pour détecter des atomes, molécules et autres espèces chimiques (ions, radicaux, macromolécules, nanocages, etc.) dans différents milieux (atmosphères [exo]planétaires, milieu interstellaire), l’une des principales techniques est la spectroscopie d’absorption dans les domaines infrarouge (IR) et visible/ultra-violet (V/UV). Ces applications spectroscopiques prennent une ampleur considérable avec l’arrivée de la nouvelle génération de missions spatiales “haute résolution”, telles que le télescope James Webb lancé en décembre 2021 ou la future mission ARIEL (Atmospheric Remote-sensing Exoplanet Large-survey, 2029) : l’interprétation complète et fiable d’observations nécessitera une grande quantité de données spectroscopiques dans l’IR proche/moyen et dans une partie du visible.