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L’activité en optique

publié le


Les missions du personnel expert en optique du CRAL consistent en :
- analyser un besoin scientifique et le traduire en spécifications techniques pour la conception d’un instrument,
- concevoir un instrument,
- analyser théoriquement le concept d’instrument,
- rédiger un cahier des charges techniques,
- conduire la consultation auprès des industriels ou en interne pour la réalisation de l’instrument,
- concevoir les plans d’intégration, de recette et tests,
- piloter et contrôler les intégrations des systèmes et sous-systèmes,
- piloter la réalisation des tests, les interpréter et les valider à différentes étapes du projet.
Ces missions sont menées sur des instruments conçus par les scientifiques instrumentalistes du CRAL. À ceci s’ajoute une part de R&D afin de mener des études avec des scientifiques du CRAL ou d’autres laboratoires.


Le personnel expert en optique du Service Instrumentation du CRAL disposent d’un laboratoire d’optique et d’un hall d’intégration.


Leurs projets et actions principaux sont les suivants.

- (1) HARMONI/ESO-ELT

Spectrographe intégral de champ (0.47 to 2.45 µm) d’une résolution allant de 4000 à 20000 pour l’Extremely Large Telescope (ELT) doté d’un miroir primaire de 39 mètres de diamètre, et construit par l’Observatoire Austral Européen (ESO) au Chili, site de Armazones. Le CRAL a la charge du système de relais et du découpeur d’images du spectrographe intégral de champ d’HARMONI.

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L’instrument HARMONI/ESO-ELT

 

- (2) 4MOST/ESO-VISTA (4-metre Multi-Object Spectroscopic Telescope)

Spectrographe basse (R=5000) et haute résolution (R=20000) grand champ à fibres dédié au grands sondages galactiques et extragalactiques dans le domaine visible (390-930 nm). 4MOST devrait équiper le télescope VISTA de l’Observatoire Austral Européen (ESO) au Chili, site de Paranal, à l’horizon 2021-2022. Le CRAL a la charge des spectrographes basse résolution.

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L’instrument 4MOST
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Le spectrographe à basse résolution de 4MOST/ESO-VISTA

 

- (3) Actions de R&D en Imagerie à Très Haute Dynamique

Optique Adaptative Extrême (XAO) : cette action vise à développer de nouveaux concepts afin de proposer des solutions pour la XAO sur l’ELT. Dans ce cadre un moyen expérimental a été développé pour valider les performances de la XAO à l’échelle de l’ELT. En particulier, un travail de R&D amont est mené sur un nouvel analyseur de front d’onde basé sur le Mach-Zehnder, ainsi que sur les algorithmes de contrôle/commande associés à son fonctionnement en boucle fermée. Le banc expérimental est constitué d’un simulateur de télescope, d’un simulateur de turbulence, d’un analyseur de front d’onde, de deux correcteurs de front d’onde (un miroir déformable (woofer) et un modulateur à cristaux liquides (tweeter)) et de moyens de calcul temps réel pour la correction woofer-tweeter en boucle fermée.

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Le banc XAO au CRAL

 


Le personnel expert en optique a été très fortement impliqué dans le projet phare de la discipline MUSE/ESO-VLT, un spectrographe 3D sélectionné pour l’European Southern Observatory (ESO) équipant le Very Large Telescope (VLT) sur le site de Paranal au Chili. Ce projet, piloté par le CRAL, regroupe sept laboratoires européens : Leiden Observatory (Pays-Bas), Leibniz-­‐Institut für Astrophysik Potsdam (Allemagne), Institut für Astrophysik Göttingen (Allemagne), ETH – Institute of Astronomy (Zurich) (Suisse), ESO-ODT, Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (Toulouse) et Centre de Recherche Astrophysique de Lyon. Le personnel expert en optique fut un élément moteur du projet MUSE puisqu’il avait la responsabilité du schéma optique global, de l’assemblage, de l’alignement, des tests de l’instrument aussi bien en Europe qu’au Chili. MUSE fut installé au VLT au printemps 2014. Grâce à sa capacité sans précédent pour observer l’Univers en volume et en profondeur, MUSE est en train de révolutionner l’étude de la formation et de l’évolution des galaxies.

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L’instrument MUSE
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L’équipe MUSE du CRAL
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L’instrument MUSE intégré au VLT
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L’instrument MUSE en opération au VLT