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Description du projet :
Les systèmes d'optique adaptative consistent en systèmes optiques dynamiques qui corrigent en temps réel les aberrations d'origine multiple et variables dans le temps que l'on peut trouver au sein des systèmes optiques travaillant dans des conditions environnementales complexes (turbulence atmosphériques, liquides, etc.)
Connaître la réponse instrumentale d'un système d'optique adaptative (OA) à une source ponctuelle (Point Spread Function, PSF), est indispensable est requise dans plusieurs cas : tout d'abord, pour le diagnostic de la performance du système; ensuite, au niveau de l'extraction du contenu scientifique des
données scientifiques brutes acquises en mode OA (réduction des données). Parmi les techniques de réduction les plus usitées, on compte la déconvolution, ainsi que les mesures photométriques et astrométriques. Toutes ces techniques nécessitent une connaissance aussi précise que possible de la PSF du système.
En principe, la PSF peut être simplement déterminée par l'observation d'une étoile, objet consideré ponctuel, dans le champ d'observation. Cependant, une telle étoile n'est pas toujours disponible : soit que l'on soit en mode spectroscopie, que le champ angulaire soit encombré d'étoiles lumineuses, ou que la correction OA utilise une étoile-guide non ponctuelle - un noyau actif de galaxie, un satellite naturel, etc... Par ailleurs, une telle observation consomme un précieux temps de télescope (100'000 euro/nuit sur les VLT), et de plus la non simultanéité de l'enregistrement de la PSF et de la mesure OA proprement dite fait que les conditions atmosphériques - de turbulence - ne sont plus tout à fait les mêmes, et que la PSF aura changé, dans des proportions difficiles à évaluer.
Pour ces raisons a été développé, ces dernières années, une technique de reconstruction de la PSF se basant sur les mesures de l'analyseur de front d'onde acquises durant l'observation OA: en effet, ces données contiennent, sous une forme ou une autre, une information sur la structure de la PSF instantanée. Jean-Pierre Véran fut le pionnier du développement de cette technique, qu'il a appliquée avec succès au système PUEO (OA sur CFHT), et que j'ai à mon tour appliquée au système ALTAIR, l'OA du télescope GEMINI, lors de mes années de recherche au Centre National de Recherche du Canada.
Depuis 2009, j'ai initié en collaboration avec les observatoires astronomiques Gemini et W.M. Keck un programme scientifique de mise au point d'une technique de PSF-R pour ces deux observatoires. Nos travaux ont déjà démontré l'efficacité de notre technique pour les modes OA faisant usage d'étoiles guide naturelles, et notre objectif cobsiste à présent à appliquer ces méthides pour les systèmes utilisant des étoiles guide artificielles (étoile laser). Noius avoins pour cela touché une bourse de recherche de 140'000 $US de la part du National Science Foundation aux Etats-Unis. Cet argent est destiné à couvrir les frais de ces travaux.
Equipe de recherche au sein de la HES-SO:
Baur Audrey
, Jolissaint Laurent
Partenaires académiques: IAI; Jolissaint Laurent, IAI
Durée du projet:
27.02.2015 - 14.12.2018
Montant global du projet: 104'490 CHF
Statut: Terminé