Rapport quadriennal 2002 - Laboratoire d'Astrophysique de l ...

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Chapitre C Opérations: Bilan et prospective 3.3.4 Autres travaux spatiaux comme SIM, IRSI/Darwin, TPF, ... Nous avons étendu l’application de la technique "optique intégrée" tant en terme de couverture spectrale qu’en terme de nombre de fonctionnalités (recombinaison à N télescopes, ...). Ces travaux permettent de fournir des solutions élégantes pour recombiner 3, 4 ou plus de télescopes et pour réaliser un filtrage spatial dans l’infrarouge thermique pour des missions de type DARWIN. Nous avons réussi à fabriquer et tester en laboratoire des composants pouvant recombiner jusqu’à 4 télescopes (Berger et al. 1999, Haguenauer et al. 2000, Kern et al. 2001). Par ailleurs nous avons montré que cette technologie était extensible à la bande K à 2.2 µm (Laurent et al. 2002). Finalement nous avons testé cette technologie en conditions réelles sur le ciel par des expériences de faisabilité sur GI2T en 1998-1999 et des premières franges sur IOTA en 2000 (Berger et al. 2001, cf. Figures 4 et 5). Ces travaux ont fait l’objet de 3 thèses expérimentales (J.-P. Berger 1998, Haguenauer 2001, Laurent en cours, Magny en cours, et thèses en collaboration avec le LEMO) et aussi d’une thèse plus théorique sur la compréhension de la propagation de la cohérence de la lumière au sein de guides d’onde (Mège, soutenance en 2002). Ces travaux font l’objet de nombreuses collaborations notamment avec le laboratoire LEMO de l’ENSERG/INPG, le LETI du CEA Grenoble, l’IRCOM à Limoges, et diverses entreprises comme GeeO, Teem Photonics, CSO, ALCATEL Space industries, etc... Le CNES nous aide largement pour ces travaux notamment en crédits R&T et aussi en financement de thèse et de post-doctorants. Le LAOG s’est impliqué dans des travaux que nous ne détaillerons pas ici. Outre la participation ponctuelle (implications de A. Dutrey) au groupe scientifique de MIDI et à la préparation du projet ALMA, il s’agit de la préparation de la seconde génération d’instrument du VLTI aussi bien sur les aspects optique intégrée que sur les aspects systèmes. Le LAOG a participé aux réflexions sur l’instrument double champ PRIMA de l’ESO, aux travaux préparatoires de DARWIN qui étaient effectués à l’IAS. Le LAOG a aussi répondu en appui à ALCATEL Space Industries à l’appel d’offre de l’ESA sur un prototype d’interféromètre à franges noires pour préparer DARWIN, appel d’offre qui a été remporté et donc qui s’est continué par les études et réalisations. Le LAOG a participé à la création du Centre Jean-Marie Mariotti pour la définition des besoins. Par ailleurs les chercheurs du LAOG se sont investis dans un certain nombre d’écoles post-doctorales pour former la communauté à l’utilisation des interféromètres. Nous pouvons citer les écoles de l’IRAM sur l’interférométrie millimétrique (Sept. 98 – juin 2000) mais incluant aussi un volet sur les interféromètres optiques (IRAM Millimeter Interferometry Summer Schools: juin 2000). Par ailleurs, dans le cadre du JMMC, le LAOG a apporté une aide importante à l’école nationale Préparation des premières observations du VLTI qui se déroulait du 22 au 25 octobre 2001 à Nice et organise l’école européenne EuroWinter School “Observing with the Very Large Telescope Interferometer qui aura lieu du 3 au 8 février 2002 aux Houches. Il existe aussi des introductions à l’interférométrie données dans le cadre du réseau européen de l'équipe « EJDJ »: Young stellar clusters: the angular limit du 13 au 15 décembre 2001 à Grenoble. Enfin, le LAOG participe à l’école « Interferometry week » à Santiago du Chili en Janv. 2002. 3.4 Prospective Le quadriennal 2003-2006 verra la fin de la construction d’AMBER, son intégration et les tests de fonctionnement dans le hall d’intégration du LAOG, sa première lumière sur le ciel au VLTI et très probablement les premiers résultats astrophysiques dès 2003. Le laboratoire s’impliquera tout autant dans l’exploitation astrophysique de MIDI quand cet instrument sera ouvert à la communauté. Ce quadriennal sera aussi une période décisive pour l’application de l’optique intégrée dans les instruments de prochaine génération notamment sur le VLTI mais aussi sur les prototypes des missions spatiales de l’ESA. Le LAOG souhaite participer aux prochains développements de l’interféromètre européen en apportant sa compétence système et logicielle développée pour AMBER et sa compétence en optique intégrée, notamment pour d’éventuels instruments astrométrique et coronographique. Il souhaite aussi s’impliquer de manière significative dans un consortium européen en vue de développer un instrument imageur sur le VLTI. En effet, il ressort de la prospective astrophysique des différentes thématiques du LAOG que la capacité d’imagerie du VLTI est certainement le mode le plus attractif pour l’étude des milieux circumstellaires que des noyaux de galaxies, aussi bien pour les processus d’accrétion, d’éjection que pour la caractérisation fine des objets 137
Rapport d’activité 1999-2001 LAOG (masse, multiplicité, ...). Ces développements instrumentaux sont bien sûr étroitement liés aux développements logiciels du JMMC prenant en charge les données produites par les instruments. Au niveau de la R&T interférométrique, nous axerons nos développements sur l’extension de l’optique intégrée vers les grandes longueurs d’onde pour DARWIN, la possibilité d’insérer des signaux métrologiques pour l’astrométrie, la possibilité de brancher directement un détecteur à jonction tunnel supraconductrice (JSET/STJ) en sortie de composants pour augmenter l’intégration de l’instrument. Nous pensons aussi étudier les composants actifs qui permettraient à l’avenir d’intégrer la modulation du chemin optique directement dans les composants. Nous envisageons d’étudier les fonctions dichroïques et de placer l’instrument complet dans un cryostat ainsi que nous l’avons tenté au début de nos études (Rousselet-Perraut 2000). Il est possible qu’un composant recombinateur puisse être utilisé dans un démonstrateur spatial comme SMART-2 ou SMART-3 de l’ESA. Finalement il nous semble judicieux de se pencher sur le problème de l’injection de la lumière dans les guides d’ondes avec une optique adaptative optimisée. Dans les 4 années à venir, il est essentiel de renforcer le potentiel chercheur par des postes à temps partagé (50%) avec une thématique astrophysique. Actuellement, il y a environ l’équivalent de 2 chercheurs à temps plein réparti sur 4-5 personnes. Sur la période du quadriennal, un apport d’un poste équivalent temps plein sur 2 nouveaux chercheurs permettrait de renforcer le suivi des projets et la continuité de la R&T. Au niveau technique, le renforcement de l’équipe technique du LAOG notamment sur les activités détecteurs et développements informatiques (contrôle instrumental) nous paraît indispensable. Les prochaines années vont être particulièrement actives au niveau de la coordination des projets européens au sein de l’ESO et de l’ESA (seconde génération VLTI, DARWIN). Le LAOG compte un certain nombre de personnes participant à ces efforts et donc il est nécessaire de prévoir un soutien en fonctionnement suffisant pour permettre de participer aux diverses réunions de coordination. 138
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