THESE de DOCTORAT Lyu ABE Imagerie à Haute Dynamique ...

Principes de coronographie 35étoiles les plus proches sont en-deçà de la limite du pouvoir de résolution des plus grands instrumentsà pupille compacte. Il suffit donc de placer un masque occultant qui a les dimensionsde la figure de diffraction dans un plan image. De la même manière que pour le coronographesolaire, l’énergie lumineuse n’est vraiment réduite qu’après avoir formé une image de la pupillesur laquelle on place un diaphragme (Cf. Figure 3.1).Le coronographe de Lyot est actuellement la seule technique permettant d’obtenir une extinctionsuffisante pour une exploitation astrophysique sur des objets autres que le Soleil. Cependant,des limitations évidentes apparaissent, même dans l’espace, pour l’observation directede planètes extra-solaires. Premièrement, la taille du masque ne permet pas d’accéderà l’environnement proche des étoiles (à l’échelle de la résolution angulaire de l’instrument). Ilest nécessaire de masquer l’objet brillant central jusqu’à deux ou trois anneaux de la tache dediffraction (Malbet 1996 [80]) s’il on veut espérer obtenir de bonnes performances.La seconde limitation concerne la dynamique qui n’est pas suffisante proche de la sourcebrillante pour l’observation directe d’objets très faibles, comme dans le cadre de la rechercheet de l’imagerie directe d’exo-planètes où le contraste peut atteindre 10 9 dans le spectre visible(cas d’une exo-Terre ou d’un exo-Jupiter). Cependant, les observations récentes ont montrél’intérêt du coronographe de Lyot lorsqu’il s’agit d’étudier des objets diffus étendus comme lesdisques de gaz ou de poussière (Augereau et al. 1999 [12], Mouillet et al. 2001 [86]). La faiblesensibilité de cette technique aux erreurs de centrage (tip-tilt) en font un outil intéressant pourla coronographie au sol (Boccaletti, en préparation).3.3 Variantes de la coronographie de LyotUne technique originale a été développée dans le but de contrôler très précisément la tailledu masque en temps réel. Le coronographe est constitué d’une goutte de mercure prise entredeux lames de verre. En exerçant une pression variable d’un côté à l’aide d’un piézo-électrique,on contrôle l’étalement de la goutte de mercure. Le diaphragme de Lyot est lui aussi réglableet permet d’atteindre la meilleure extinction possible. Cette technique a été testée avec succès(Bourget et al. 2001 [30]) dans le cadre de l’imagerie des satellites planétaires.De nombreuses autres variantes du coronographe de Lyot ont été étudiées et tendent àoptimiser l’atténuation dans la pupille coronographique soit par apodisation du masque luimême,soit par apodisation de la pupille d’entrée du télescope (Aime et al. 2001a [9]). Dans cedernier cas, un formalisme mathématique exact a pu être élaboré et qui permet de minimiserl’intensité dans le plan pupille coronographique.Bien que le coronographe de Lyot présente quelques inconvénients qui rendent certainesobservations impossibles, il n’en est pas moins le plus utilisé de nos jours, et est même envisagépour les programmes de recherche directe d’exo-planètes. Sa simplicité de mise enoeuvre, la très longue expérience des observateurs, et l’étude quasi exhaustive des possibili-