Olivier CHESNEAUOlivier CHESNEAUMichel TallonMichel Tallon

Les activités ASHRA

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•Optique adaptative,•Interférométrie optique,•Imagerie Haute dynamique•Traitement optimisé du signal

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Situation en 2012-2013: 80 kE (P0) – 15 kE (P1)•Contribution CNES: 35 kE >40%•Contribution INSU: 45 kE P0 – 15 kE P1

Situation en 2009-2010: 130 kE•Dotation CNES: 25%•Dotation INSU: 75%

Répartition des fonds•Collaboration nationales et ateliers: 12 kE•R&D: 30 kE•Collaboration internationale et conférences: 50 kE

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9 demandes émargeant aux TGE, dont beaucoup concernent l’ASHRA•SPHERE au VLT (2013-2014)•GRAVITY et MATISSE au VLTI (2014-2016)•R&D ELT

• Fabrication des miroirs,• CANARY (MultiConjugate AO, MCAO)• Senseur pyramide en AO• Etoiles laser

Sans oublier le projet FIRST d’imagerie en haute dynamique et la mise à niveau des moyens optique au LAM.

Étude système complète Des composants novateurs dédiés : caméra rapide, miroir déformable, optiques asphériques, RTC Modules poussés : coronographie, optique adaptative extrême, imagerie différentielle Calibration et stabilités des aberrations au niveau nanométrique, et Traitement de données

Calibration aberrations Paul et al 2013

Image coronographique = f()

Correction Optique adaptative

Senseur rapide faible bruit (OCAM)

Miroir déformable CILAS 40x40 (FP7)

coronographe 4 quadrants

Optique asphérique (LAM)

Consortium européen (12 instituts) poussé par la France ( participation ~50%) réalisation sous contrat : 2006 – 2013

science @ Paranal = 2014Grand contraste et HRA visible et NIR sur objets brillants

First on-sky MOAO demonstration: Programme CANARY

CANARY demonstrator on WHT, main collaboration between Durham University and Obs. de Paris

September 2010: on-axis diagnostic channel with DM and TTM in open loop and 3 WFS channels on 3 off-axis NGS in open loop

Seeing ≈ 3% GLAO 13%

SCAO 27% MOAO 25%

17/04/13

G. Rousset, AO system for MOSAIC 7

Multi Object AO (MOAO) avec étoiles lasers et étoiles naturelles

Source binaire corrigées avec 6 étoiles guides : 4 lasers (15km) et 2 naturelles en boucle ouverte (mai 2013)

Profil mesuré de turbulence

Optiques Adaptatives de l’E-ELT : algorithme FRiM-3D plus rapide

FRiM-3D (CRAL) : calcul des commandes par minimum de variance, sans inversion de matrice équations à ~ 104 inconnues a priori : fonction de structure de la turbulence atmosphérique 3 itérations seulement pour une correction d’OA optimale (encore trop long!)

Nouvelle avancée pour FRiM-3D : 1/2 itération par Nouvelle avancée pour FRiM-3D : 1/2 itération par découplagedécouplage..

• Découplage Découplage • calcul des commandes efficace en 1 itérationcalcul des commandes efficace en 1 itération (~ 600 µs) (~ 600 µs)• 3 itérations en parallèle pour optimiser le départ du prochain calcul3 itérations en parallèle pour optimiser le départ du prochain calcul

• Algorithme revisité Algorithme revisité commandes en 1/2 itérationcommandes en 1/2 itération

• Maintien des performances confirmé par premières simulationsMaintien des performances confirmé par premières simulations

iter 1

proj ∫AO measurement AO

correction

r0

w0

wf

w1

”warm-start”:

iter 2 iter 3

iter 1

wf

rf

AO real-time latency

C.Béchet & M.Tallon, ESO RTC workshop 2012C.Béchet & M.Tallon, AO4ELT3 conference, 2013

commandes en 1/2 itération

E-ELT AO simulations on ESO AO simulator

reference star flux (ph./frame/subap.)

GRAVITY : astrométrie de précision et imagerie profonde à haute résolution angulaire

Principales étapes :• Fin de la conception de détail 2012• Intégration 2013-2014• Installation au VLT au 2nd semestre 2014

Précision astrométrique : • (qq) 10 µas en 5 minutes = rayon de l’horizon de Sgr A*

Sensibilité dans le champ objet : • UT : K=16, AT : K=13 en 100s

Résolutions angulaires : • UT : 3-4 mas• AT : 2-3 mas

Contributions françaises

Étude système de l’optique adaptative

+ Système de réduction des données+ Contributions aux études systèmes

Recombinateurs en optique intégrée

Lignes à retard et rotateurs de polarisation fibrés

Suiveur de franges 4T

• Imaging capabilities in the N (8-13.5 m) band (4T)

• Opening the spectra window L (3.5m) &M (4.5m)• Spectral resolutions: from 30 to 5000

MATISSEMulti AperTure Mid-Infrared SpectroScopic Experiment

Principal Investigator:Bruno Lopez

Intégration en 2013-2014Première lumière: 2016

FIRST: recombinaison en pupille par fibre pour obtenir du haut contraste.

obtenus sur le télescope de 3m Shane de l’observatoire Lick

E. Huby, G. Perrin, S. Lacour, F. Marchis, G. Duchêne, T. Kotani, O. Lai Principe de l’instrument

Perrin et al. (2006), Lacour et al. (2007)

Positions relatives des composantes

comparées à l’orbite connueMesure précise du spectre relatif des composantes entre 600 et 850 nm et comparaisonavec les données / modèles précédents

Résultats soumis à A&A :Elsa Huby et al. (2013)

Spectre FIRST

Traitement de données multivariées (x,y,λ,t)

Traiter les données dans leur globalité=Extraire le maximum d'information

=

Restauration spectrographe intégrale de champ MUSE

● extraction sans biais des spectres

● détection objets faibles

Données (flux intégré) Déconvolution

Spectres

Soulez et al, E.A.S. 2013

Traitement de données multivariées (x,y,λ,t)

Traiter les données dans leur globalité=Extraire le maximum d'information

– Spectrographie MUSE– Astrométrie avec GRAVITY● Astrométrie à ± 0.1 mas

● Extraction sans biais des spectres

Soulez et al. in prep

ANR POLCA (PI: M. Tallon)Processing of pOLychromatic interferometriC data for Astrophysics