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OSUG - Terre Univers Environnement OSUG

Activités de l’équipe Cristal

La liste non exhaustive des projets instrumentaux et des différents axes de recherche de l’équipe Cristal est proposée dans le tableau suivant et dans les descriptions résumées ci-dessous.

Instruments en opérationInstrument en cours de développementÉtudesR&D
Optique adaptative et grand contraste NAOS/VLT SPHERE/VLT EPICS/ELT FFREE
Interférométrie AMBER/VLTI, PIONIER/VLTI Gravity/VLTI, PIONIER/VLTI POPS/2GFT-VLTI RALIS, SMARTLASIR
Détecteurs WIRCAM/CFHT RAPID, OCAM FOCUS
Spectroscopie SPIROU/CFHT SWIFTS
Exploration planétaire CONSERT/Rosetta Orbitrap spatial
ASSERT
Traitement du signal, Algorithmes JMMC SPHERE

Projets qui ne sont plus en opération : IONIC/IOTA, ADONIS/3,60m de l’ESO, GrAF/CFHT.

Start-up issues de l’IPAG : Alp’AO, Resolution Spectra System, First Light Imaging


Optique adaptative et grand contraste

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SPHERE
  • SPHERE est un instrument qui combine une optique adaptative extrême et une série de détecteurs spectroscopique, polarimétrique et coronographique en vue de détecter et de caractériser les exoplanètes dans les régions externes des systèmes planétaires. Cet instrument sera installé au VLT.
    • Première lumière attendue en principe fin 2013
    • Consortium : IPAG (Grenoble), MPIfR (Heidelberg), LAM (Marseille), LESIA (Meudon), Laboratoire Fizeau (Nice), INAF-OAP (Padova), ETHZ (Zurich), Obs. de Genève, univ. d’Amsterdam, ONERA (Chatillon), ASTRON (Dwingeloo).
    • Site Internet de l’ESO : http://www.eso.org/sci/facilities/develop/instruments/sphere
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NAOS
  • .... et aussi le projet EPICS d’instrument à très grand contraste sur le télescope européen géant (E-ELT) et la R&D associée FFREE.

Interférométrie longue base

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Gravity
  • Gravity. Gravity fonctionne avec un système d’optique adaptative dans le proche infrarouge, et est un imageur à haute précision astrométrique (10 micro-arcsecondes). La contribution de l’IPAG concerne la réalisation des composants d’optique intégrée, qui assurent la recombinaison de 4 faisceaux du VLTI au sein de l’instrument scientifique et du suiveur de franges, ainsi que la caractérisation des lignes à retard fibrées et des contrôleurs de polarisation fibrés.
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PIONIER
  • PIONIER est un instrument visiteur de l’ESO qui permet de mélanger de manière interférométrique la lumière provenant simultanément de 4 télescopes du VLT. Cet instrument est basé sur un composant d’optique intégré en silice sur silicium réalisé par le CEA/LETI. Opérant en H, PIONIER possède jusqu’à 7 canaux spectraux. Une version permettant d’accéder dans la bande K a été installée en avril 2012 et une mise à jour avec un détecteur à faible bruit de lecture de type RAPID est envisagée pour fin 2013.
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AMBER
  • AMBER est un instrument opéré par l’ESO qui permet de mélanger de manière interférométrique la lumière des astres collectée simultanément par trois télescopes du VLT . Le signal obtenu dans les bandes H et K du proche infrarouge peut être dispersé avec une résolution spectrale de 30, 1500 ou 12000.
  • POPS est une étude rendue à l’ESO sur la possibilité de faire du suivi de franges pour les instruments du VLTI de seconde génération (2GFT).
    • Date de l’étude : 2009-2010
    • Consortium : Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble (IPAG), Laboratoire Fizeau à Nice, Université de Liège (ULg) et GIPSA-lab à Grenoble.
    • publication : Blind et al. 2010, SPIE 7734, 24
  • ... et aussi les projets de R&D financés par l’ANR : RALIS et SMART-lasir.

Détecteurs

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WIRCAM
  • WIRCAM est la caméra grand champ du télescope de 3,60m du CFHT pour le proche infrarouge. Cette caméra contient quatre détecteurs infrarouges HAWAI de 2048x2048 pixels permettant d’accéder à un champ de 20x20 minutes d’angle.
  • RAPID est un développement de détecteur très faible bruit à très haute cadence (2kHz) pour des applications en optique adaptative et en interférométrie proche infrarouge avec des applications médicales. Ce type de détecteur a été identifié comme critique dans l’étude POPS. Un banc de test interférométrique est à l’étude à l’IPAG.
    • Consortium : IPAG, LETI, SOFRADIR, LAM, ONERA, Biospace
    • Financement : Fond Unique Interministériel (FUI)
    • Dates : 2009-2013
  • FOCUS est un labex (laboratoire d’excellence) pour le développement de détecteurs en astronomie dans le domaine des ondes millimétriques, infrarouges et sur des concepts innovants entre Grenoble et Paris.
    • Consortium : IPAG, SAP-IRFU, LETI, IRAM, LPSC, Institut Néel, LAM, ONERA, IMEP-LAHC
    • Actions : voir le site web FOCUS
  • ... et aussi le projet de détecteur proche infrarouge à faible bruit et forte vitesse RAPID, ou la valorisation de la caméra OCAM avec First Light Imaging.

Exploration planétaire

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CONSERT
  • CONSERT est un sondeur radiofréquence conçu pour l’étude de la structure interne du noyau de la comète Tchourioumov-Guerassimenko lors de la rencontre avec la sonde Rosetta de l’ESA. Lorsque l’atterrisseur Philaé sera posé sur le noyau et que Rosetta orbitera autour, CONSERT mesurera la propagation d’ondes électromagnétiques métrique (90MHz) à travers le noyau entre Rosetta et Philae. L’étude du signal mesuré permettra de récupérer des informations inédites sur la structure interne et la composition du noyau : densité, hétérogénéité, présence de vides ou de zones plus denses et aidera à une meilleure compréhension des processus de formation de la comète22.
    • Début de mission : 2 mars 2004, fin de mission pour 2015
    • Consortium : IPAG (Grenoble), le LATMOS (Verrière-le-Buisson) et le MPS (Lindau) sous financement CNES et DLR.
    • Site Internet de l’ESA : http://www.esa.int/SPECIALS/Rosetta

Spectroscopie

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SWIFTS
  • SWIFT est un projet de spectromètre miniature. Avec des dimensions de 750 par 22 et 500 micromètres, c’est le plus petit spectromètre jamais conçu. Il laisse entrevoir de nombreuses applications en médecine, astronomie, télécommunication, détection de gaz dangereux... SWIFTS est composé d’une fibre optique dans laquelle une onde vient interférer avec elle-même selon deux configurations possibles : soit en disposant un miroir en bout de fibre, il s’agit alors de l’effet Lippmann, soit en séparant la lumière incidente en deux ondes qui sont alors injectées dans la fibre dans les deux sens de propagation. L’interférogramme ainsi obtenu doit être mesuré par des nanodétecteurs pour ensuite être traité afin d’en déduire l’intensité en fonction des longueurs d’onde qui composent le rayonnement incident.
    • Consortium : IPAG (Grenoble), LNIO (Troyes), IMEP (Grenoble)
    • Partenaires industriels : Teem Photonics (Grenoble), Floralis (Grenoble), e2v (Grenoble), EADS (Toulouse)
    • Financement : CNES, ESA, DGE, Rhönes-Alpes, Minalogic
    • Start-up : Resolution Spectra Systems

Traitement du signal, Algorithmes

  • JMMC. Le Centre Jean-Marie Mariotti (JMMC en anglais) est le centre français de soutien à l’interférométrie optique et infrarouge, notamment vis à vis des utilisateurs des interféromètres en astronomie qui sont actuellement en opération dans le monde. Le JMMC travaille à développer des outils logiciels utiles aux observations interférométriques allant de la préparation des observations, de la fourniture de catalogue de sources de calibration, aux outils de réduction des données et aux outils d’analyse (ajustement de modèles et reconstruction d’images). Le centre regroupe 6 laboratoires. Le support technique ainsi que la coordination est peffectué ar l’IPAG. Le partenaire naturel du JMMC est l’ESO avec l’interféromètre VLTI, mais il n’est pas le seul (ESA, CDS, CHARA,...).
    • Démarrage du JMMC : 2003
    • Laboratoires partenaires : CRAL (Lyon), Fizeau (Nice), IAS (Orsay), IPAG (Grenoble), LESIA (Meudon), ONERA (Châtillon)
    • Site internet du JMMC : http://www.jmmc.fr

Sous la tutelle de:

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CNRS Université Grenoble Alpes