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There is a high degree of diversity among the physical properties of asteroids and comets, known as the « small bodies » of the Solar System. In the next years several space missions will be dedicated to the physical characterization and the return of samples from primitive asteroids or to the study of the nature of an object that would have an impact with our planet. Due to the great number of objects which will never be visited by a space mission, ground based observations will be complementary to space missions. During my Ph.D. I focused on the physical characterization of two classes of Near-Earth Asteroids : i) Potentially Hazardous Asteroids (PHAs) and ii) low-delta V asteroids, easily accessible for future missions. For PHAs in particular the derived physical parameters are fundamental to model the future dynamical evolution and asses the mitigation technologies to be used in case of impact with the Earth. I also analyzed the physical properties of the target of the Dawn mission, Vesta and Ceres. Vesta is considered the parent body of the basaltic material (V-type) in the Solar System. In order to characterize the mineralogy of basaltic material I analyzed visible and near-infrared spectra for a sample of 115 V-type asteroids and I compared them with Dawn data, which orbited around Vesta in 2011-2012. I performed a mineralogical characterization of two quadrangles of Vesta, Bellicia and Floronia. I also lead a spectroscopic observational campaign at TNG to characterize Ceres’surface. I interpreted the extreme variability found as an effect of the outgassing activity on the surface of Ceres.; Un haut niveau de diversité est présent parmi les propriétés physiques des astéroïdes et des comètes, collectivement connus comme les petits corps du Système Solaire. Dans les prochaines années plusieurs missions spatiales seront dédiées à la caractérisation physique et au retour d'un échantillon provenant d'un astéroïde primitive, ou à l'étude de la nature d'un objet qui pourrait avoir un impact avec notre planète. Dans ce contexte, les observations au sol seront complémentaires aux missions spatiales. Pendant mon doctorat je me suis concentré sur la caractérisation physique de deux classes de géocroiseurs potentielles cibles des missions spatiales: i) les astéroïdes potentiellement dangereux (PHAs) et ii) les géocroiseurs facilement accessible de la Terre. Pour les PHAs surtout, les paramètres physiques dérivés sont fondamentaux pour modéliser l'évolution dynamique, et évaluer les technologies d'atténuation à utiliser en cas de risque d'impact avec la Terre. J'ai aussi étudié les propriétés physiques des cibles de la mission Dawn, Vesta et Cérès. Vesta a été considéré comme le corps parent du matériel basaltique (de type V) dans le système solaire. Pour caractériser la minéralogie du matériel basaltique j'ai analysé les données spectroscopiques dans les canaux visibles et proche infrarouge d'un grand échantillon de 115 astéroïdes de type V et je les ai comparé avec les données récupérées par la mission Dawn, qui a orbité autour de Vesta en 2011-2012. J'ai conduit une campagne d'observation spectroscopique au TNG pour caractériser la surface de Cérès. J’ai interprété l'extrême variabilité trouvée comme une éventuelle activité de dégazage à la surface de Cérès.

There is a high degree of diversity among the physical properties of asteroids and comets, known as the « small bodies » of the Solar System. In the next years several space missions will be dedicated to the physical characterization and the return of samples from primitive asteroids or to the study of the nature of an object that would have an impact with our planet. Due to the great number of objects which will never be visited by a space mission, ground based observations will be complementary to space missions. During my Ph.D. I focused on the physical characterization of two classes of Near-Earth Asteroids : i) Potentially Hazardous Asteroids (PHAs) and ii) low-delta V asteroids, easily accessible for future missions. For PHAs in particular the derived physical parameters are fundamental to model the future dynamical evolution and asses the mitigation technologies to be used in case of impact with the Earth. I also analyzed the physical properties of the target of the Dawn mission, Vesta and Ceres. Vesta is considered the parent body of the basaltic material (V-type) in the Solar System. In order to characterize the mineralogy of basaltic material I analyzed visible and near-infrared spectra for a sample of 115 V-type asteroids and I compared them with Dawn data, which orbited around Vesta in 2011-2012. I performed a mineralogical characterization of two quadrangles of Vesta, Bellicia and Floronia. I also lead a spectroscopic observational campaign at TNG to characterize Ceres’surface. I interpreted the extreme variability found as an effect of the outgassing activity on the surface of Ceres., Un haut niveau de diversité est présent parmi les propriétés physiques des astéroïdes et des comètes, collectivement connus comme les petits corps du Système Solaire. Dans les prochaines années plusieurs missions spatiales seront dédiées à la caractérisation physique et au retour d'un échantillon provenant d'un astéroïde primitive, ou à l'étude de la nature d'un objet qui pourrait avoir un impact avec notre planète. Dans ce contexte, les observations au sol seront complémentaires aux missions spatiales. Pendant mon doctorat je me suis concentré sur la caractérisation physique de deux classes de géocroiseurs potentielles cibles des missions spatiales: i) les astéroïdes potentiellement dangereux (PHAs) et ii) les géocroiseurs facilement accessible de la Terre. Pour les PHAs surtout, les paramètres physiques dérivés sont fondamentaux pour modéliser l'évolution dynamique, et évaluer les technologies d'atténuation à utiliser en cas de risque d'impact avec la Terre. J'ai aussi étudié les propriétés physiques des cibles de la mission Dawn, Vesta et Cérès. Vesta a été considéré comme le corps parent du matériel basaltique (de type V) dans le système solaire. Pour caractériser la minéralogie du matériel basaltique j'ai analysé les données spectroscopiques dans les canaux visibles et proche infrarouge d'un grand échantillon de 115 astéroïdes de type V et je les ai comparé avec les données récupérées par la mission Dawn, qui a orbité autour de Vesta en 2011-2012. J'ai conduit une campagne d'observation spectroscopique au TNG pour caractériser la surface de Cérès. J’ai interprété l'extrême variabilité trouvée comme une éventuelle activité de dégazage à la surface de Cérès.

As the primitive, remnant building blocks of the solar system formation, asteroids offer clues to the chemical mixture from which the planets formed some 4.6 billion years ago. Their study will allow to constrain the models of the solar system formation. We deduce the mineralogical composition of asteroids by comparing their reflectance spectra with those of terrestrial and meteoritical samples. However, space weathering processes alter the optical properties of the asteroid surfaces. This alteration modifies the color of most asteroids but bot all. Thus, it appears fundamental to understand the effect of these processes on every type of meteorite in order to investigate in more detail the physical properties of asteroids. During my thesis, I used spectroscopy in order to the physical properties of main-belt asteroids and near-earth objects. The aim of the NEO survey has been to make a taxonomy of this population in order to determine the source(s) of re-supply of this population (maib-belt, comets). I also observed the Karin family, that formed 5.8 Myr ago from the breakup of a single parent body, in order to have some hints on the internal structure and composition of the parent body (homogeneous or differentiated). Finally, I observed the targets (Lutetia and Steins) of the Rosetta mission, as well as the two candidates (Ceres and Vesta) of the Dawn mission. These data will allow to perform a comparison with the results obtained in-situ. I also performed irradiation experiments in a laboratory in order to reproduce the solar wind effects on differents samples. These experiments allowed to build a space weathering model which can be used with different scattering laws (Hapke, Shkuratov). The irradiation of an eucrite allowed to suggest the presence of a magnetic field on Vesta. This prediction can be confirmed by ground based observation and/or by the Dawn mission., En tant que résidus primitifs de la formation du système solaire, les astéroïdes nous donnent une indication sur le mélange chimique à partir duquel les planètes se sont formées, il y a 4.6 milliards d'années. Leur étude permettra de contraindre les modèles de formation du système solaire. La composition minéralogique des astéroïdes est déduite de la comparaison de leurs spectres avec ceux d'échantillons terrestres et météoritiques. Cependant, des processus d'altération spatiale (ex : vent solaire) modifient les propriétés optiques de surface des astéroïdes. Ainsi, il est essentiel de caractériser les effets de ces processus sur tous les types de composition minéralogique afin d'investiguer plus en détails les propriétés physiques des astéroïdes. Au cours de ma thèse, j'ai utilisé la spectroscopie pour étudier la nature physique des astéroïdes de la ceinture principale et des géocroiseurs. J'ai observé des géocroiseurs, ainsi que la famille de Karin issue de la fragmentation d'un astéroïde il y a 5.8 millions d'années, et pu ainsi statuer sur l'homogénéité du corps parent. Enfin, j'ai observé les candidats de la mission Rosetta, ainsi que les deux candidats de la mission Dawn. Ces données permettront de faire une comparaison avec les résultats obtenus in-situ. Par ailleurs, j'ai effectué des expériences d'irradiation en laboratoire afin de reproduire les effets du vent solaire sur divers échantillons. Ces travaux ont permis de créer un modèle d'altération spatiale utilisable avec les modèles de réflectance. Enfin, l'irradiation d'une eucrite a permis de déduire la présence d'un champs magnétique sur Vesta.