Développement et analyse des données d'une expérience de radiodétection des rayons cosmiques d'ultra haute énergie

Radiodetection of cosmic rays was first attempt in the early 60's. Unfortunately, at that time, results suffered of poor reproducibility and the technique was abandoned in favour of direct particle and fluorescence detection. Nowadays, the ultra high energy cosmic rays constitute an area of scientific interest of first plan and the extreme rarity of those particles implies development of huge detectors. In this context and taking advantage of recent technologic improvements, the radiodetection of ultra high cosmic rays is being reinvestigated in order to enhance the statistic of experiments besides already existing methods.In this document, we first remind to the reader the global problematic of cosmic rays. Then, the several mechanisms involved in the emission of electric field associated with extensive air showers are discussed. The CODALEMA experiment that aims to demonstrate the feasibility of cosmic rays radiodetection, is extensively described along with the obtained results. And finally, a radiodetection test experiment implanted at the giant detector Pierre Auger is presented. It should provide inputs to design the future detector using this technique at extreme energies.La détection radio des rayons cosmiques a été tentée dans les années 60 mais a rapidement été abandonnée du fait du manque de reproductibilité des résultats et des limitations techniques de l'époque au profit d'autres techniques comme les réseaux de détecteurs au sol ou les détecteurs de fluorescenceAujourd'hui, la compréhension de l'origine et de la nature des rayons cosmiques d'ultra haute énergie constitue l'un des enjeux scientifiques de premier plan pour la communauté des physiciens des astroparticules. Cependant, le très faible flux de particules à ces énergies rend difficile leur étude et nécessite la mise en place de détecteurs géants. C'est dans ce contexte et compte tenu des récents développements technologiques que la méthode de radio-détection des rayons cosmiques est réinvestiguée. Ses qualités intrinsèques doivent permettre, en complément des méthodes de détection existantes de renforcer la statistique et la précision des observatoires de ces rayons cosmiques d'ultra haute énergie.Après avoir rappelé la problématique des rayons cosmiques, nous présentons l'état actuel des connaissances concernant l'émission radioélectrique associée au développement de gerbes atmosphériques. Nous décrivons ensuite en détail les développements techniques mis en œuvre pour construire et rendre opérationnel le démonstrateur expérimental CODALEMA installé à Nançay. Nous discuterons les méthodes d'analyses ainsi que les résultats obtenus avec cet instrument qui a permis de démontrer pour la première fois, de manière non ambiguë, la détection d'un signal radio associé au passage d'une gerbe atmosphérique. Nous présentons aussi le banc de test implanté sur le détecteur géant Pierre Auger en Argentine, et dont le but est d'apporter des réponses sur les caractéristiques que devrait posséder un grand détecteur radio pour le domaine d'étude des énergies extrême