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The current study deals with the astrometric reduction of old photographic plates : we observe in the past. The main objective is to demonstrate that it is now possible to provide high-precise astrometric positions, by reducing a new time old photographic observations. We used photographic plates of the Galilean satellites taken at the McCormick Observatory and the U.S. Naval Observatory between 1967 and 1998, and resulting in 2650 observations. Of course we had to create a complete procedure of analysis. We first digitized the entire plates archive with taking care of the process itself, not to decrease the accuracy at this point. Then we created a procedure in order to provide astrometric positions. Softwares were developed to identify, extract and correct the positions, from the digitizations. A new astrometric reduction method by linking the stars was especially developed for the photographic plates' analysis to determine high-precise (RA,Dec) astrometric positions and intersatellite positions of the Galilean satellites. We also corrected the data for various instrumental and spherical effects, such as the coma-magnitude effect or the total atmospheric refraction, due to the small number of reference stars available. For the first time with these plates, we were able to provide ICRS (RA,Dec) astrometric positions, while only relative positions could be calculated. For the Jovian system, we now provide an accuracy about of 75 mas for (RA,Dec) positions, and about of 36 mas for intersatellite positions. Note that the previous accuracy was about of 90 mas and only for intersatellite positions. More, the observations provide satellite positions and Jupiter positions too. Thus we used these results to compare star catalogs, Galilean and planetary ephemerides. They were also used to fit the last Galilean ephemeris provided by the IMCCE, with the observations.; L'étude présentée dans cette thèse concerne principalement la réduction astrométrique de plaques photographiques anciennes : nous observons dans le passé. L'objectif étant de montrer qu'il est désormais possible d'obtenir des observations astrométriques de grande précision pour des périodes anciennes, en effectuant une nouvelle réduction d'observations photographiques. Nous avons utilisé à cet effet des plaques photographiques des satellites galiléens réalisées au McCormick Observatory et à l'U.S. Naval Observatory entre 1967 et 1998 (2650 observations). Il nous aura été indispensable de reprendre complètement l'analyse de ces plaques. Nous avons numérisé l'ensemble des données analogiques en prenant soin de bien comprendre le mécanisme de digitalisation pour ne pas perdre de précision durant le traitement. Nous avons ensuite établi une procédure de détermination de positions astrométriques. Plusieurs programmes ont été développés pour identifier les objets, extraire les positions et les corriger, depuis les images numérisées. Une méthode de réduction astrométrique par rattachement aux étoiles du champ, adaptée aux plaques photographiques, a aussi été produite pour pouvoir calculer très précisément les positions astrométriques équatoriales (RA, Dec) et intersatellites des satellites galiléens, tout en corrigeant nécessairement de nombreux effets instrumentaux et physiques tels la coma-magnitude ou encore la réfraction atmosphérique totale. L'ensemble de cette procédure a été optimisé pour que le faible nombre de références stellaires dont nous disposons suffise à la précision recherchée. Pour la première fois depuis ces plaques, nous avons déterminé des positions équatoriales (RA, Dec) dans le système de référence ICRS, là où les positions n'étaient que relatives entre satellites. Aussi et pour le système jovien, nous avons obtenu des données d'une précision de 75 mas en (RA, Dec) et 36 mas en intersatellite, alors que la précision n'était que de 90 mas à l'époque et en intersatellite seulement. De plus, les observations obtenues fournissent non seulement des positions des satellites galiléens, mais aussi des positions de la planète Jupiter. Les résultats produits nous ont ainsi permis de comparer différents catalogues d'étoiles et différentes éphémérides satellitaires et planétaires. Ils ont aussi été utilisés pour ajuster aux observations la dernière théorie dynamique des satellites produite par l'IMCCE.

This thesis describes the set up of the dynamical model of the planetary an lunar ephemeris INPOP, and its adjustment to Lunar laser telemetry data. The first part contains general considerations about the modeling of forces and torques exerted upon Solar System bodies. These interactions, leading to the equations of motions, take into account the Newtonian main term, corrections due to the general relativity, perturbations due to some non spherical bodies or their deformation due to intern constraints (tidal effects). The second part deals with adjustments to Lunar Laser Ranging observations, the measurement of the light time travel between a station on the Earth and a reflector on the Moon. Their intrinsic precision reaches a few centimeters for the most recent ones. In the reduction process, it is thus necessary to take into account some very small physical effects, such as the displacement of the terrestrial crust or the relativistic deviation of light. Finally, the third part describes the constructions of three particular solutions. The first one, designed to retrieve the Jet Propulsion Laboratory's solution DE405, allows to validate the dynamical model. The second one corrects some inconsistancies and includes the Earth's orientation, in order to compute long time solutions. The third one, which model is improved, is fitted to LLR observations. The LLR residuals and fitted parameters values are compared to other published solutions.; 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.

The purpose of this thesis is the improvement of the asteroid model in the planetary ephemeris INPOP (Intégration Numérique Planétaire de l'Observatoire de Paris). Asteroids are particularly difficult to implement in the dynamical model of an ephemeris because of their large number and because of the lack of accurate measurements of their masses. An analytical framework, suitable for the study of asteroid perturbations, is presented. After numerically searching for the most perturbing asteroids in terms of the amplitude of the individual perturbations induced on the planets, we explore a new approach. This consists in searching for a limited number of objects that should be removed from a selection of 25000 asteroids in order to achieve the best similarity between the perturbation induced by the remaining asteroids and the perturbation induced by a solid ring centered on the Sun. The problem falls into the category of mixed integer quadratic problems where real as well as integer parameters are fitted in order to obtain an optimal solution. We provide a new list of 276 asteroids that together with a ring should be accounted for in the dynamical model of the ephemeris. As the optimal selection depends on asteroid masses, the list is based on Monte Carlo experiments in which the asteroid masses are randomly varied within reasonable intervals. The Tikhonov regularization with box constraints is presented as a method to fit the new model to observations. A second part of the study is concerned with asteroid perturbations induced on spacecrafts orbiting the Earth-Sun Lagrangian point L2. The point harbors since 2009 the Herschel and Planck observatories, it was also selected for the incoming Gaia mission. The nominal orbits of Herschel and Planck are determined by calculating the normal form for the circular restricted 3 body problem hamiltonian. The orbits are then injected into INPOP and stabilized by the multiple-shooting method. An analytical framework based on the quasi-bicircular problem is developed to predict the perturbations induced on the spacecrafts by asteroids on circular orbits. The perturbations induced by asteroids on realistic orbits are obtained numerically by comparing integrations with INPOP of both spacecrafts in presence of various asteroids. We show that in general the perturbations induced by the asteroids are negligible.; 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.