Projets réalisés au Service Optique

EUCLID NISP (Near Infra-Red SpectroPhotometer) est un spectrographe et imageur spécialisé pour l’étude de l’Energie Noire et la Matière Sombre. Le Service Optique est responsable du management local du projet, de l’équipe système NISP, de la fourniture et la vérification des réseaux de diffraction ainsi que des vérifications optiques de l’instrument NISP lors des tests d’environnement réalisés au LAM dans la cuve ERIOS.

L’instrument NISP a été livré en mai 2020 à Airbus Defence and Space pour des intégrations et tests de niveaux supérieurs. L’instrument a été intégré et testé avec le module charge utile en 2021. Les tests de niveau satellite seront effectués en 2022 pour un lancement en 2023.

Personnel impliqué : A. Caillat, A. Costille, D. Le Mignant. Ont également été impliqués: S. Pascal, R. Grange, S. Vives, E. Prieto

L’IRT est un télescope spatial proche infra-rouge dont le Service Optique a réalisé l’architecture et la conception optique dans le cadre du programme Cosmic Vision (mission de taille M5) de l’ESA pour la période 2021-2032. Le projet a passé avec succès sa MSR en janvier 2021.

L’ensemble des études optiques de phase A ont été menées par le Service Optique (en parallèle en étroite collaboration avec les études thermo-élastiques du Service Mécanique du LAM, responsable quant à lui de la conception structurale et optomécanique).

Les objectifs scientifiques de la mission THESEUS sont principalement l’étude des phénomènes astrophysiques transitoires, notamment les sursauts gamma.

La mission n’a finalement pas été retenue dans le cadre des sélection des missions M5.

Le télescope COLIBRI est un observatoire terrestre qui réalisera le suivi sol de la mission spatiale franco-chinoise SVOM, mission dédiée à l’étude des sursauts gamma. COLIBRI est équipé d’un télescope robotique rapide (temps de pointé inférieur à 30s) de 1.3m de diamètre sur lequel sont installés 2 instruments visible et proche-infrarouge, permettant une capacité d’imagerie sur la bande 400-1800nm.

Le télescope est actuellement en test à l’OHP et sera transféré au Mexique durant le premier trimestre 2023. Le télescope sera opéré à l’Observatoire Astronomique National du Mexique, en Basse-Californie.

Le Service Optique est responsable de l’ingénierie système globale de l’observatoire, avec une responsabilité accrue en ce qui concerne le télescope (monture alt-az et miroirs) qui constituent des livrables du LAM au projet.

Contact : Johan Floriot

FIREBALL est un spectrographe multi objet UV utilisant un ballon. Le Service Optique  a participé à la conception, l’étude, la réalisation et la validation de l’optique du spectrographe.

Le projet VLT-SPHERE est dédié à la découverte et la caractérisation d’exo-planètes par les techniques d’Optique Adaptative Extrême (X-AO), coronographie, imagerie différentielle. La première lumière  de l’instrument a été réalisée en mai 2014.

Le Service Optique a été responsable des études système de l’instrument et, en collaboration avec les autres services du LAM, du sous-système IRDIS, le module scientifique principal de l’instrument.

HiRISE (High Resolution Imaging and Spectroscopy of Exoplanets) est un projet visant à implémenter un couplage entre le spectro-imageur coronographique SPHERE et le spectromètre infrarouge haute-résolution CRIRES+ sur l’UT3 (Unit Telescope 3) du VLT (Very Large Telescope). Il sera installé en tant qu’instrument visiteur et devra permettre la caractérisation de jeunes exoplanètes géantes déjà obervées avec une très haute résolution spectrale dans l’infrarouge proche.

L’instrument HiRISE est composé de 4 modules :

– Le FIM (Fiber Injection Module) dont le but est de récupérer au sein de SPHERE la lumière issue d’exoplanètes connues ;

– Le toron de fibres optiques permettant le transport de cette lumière autour de l’UT3 jusqu’à CRIRES+ ;

– Le FEM (Fiber Extraction Module) servant à injecter la lumière de l’exoplanète issue du toron de fibres dans le spectromètre CRIRES+ ;

– Le HiCAB (HiRISE Cabinet) regroupant l’essentiel des composants électroniques permettant le contrôle des éléments actifs de l’instrument.

Le Service Optique est impliqué dans la construction de l’instrument, la caractérisation des éléments des différents modules optiques, l’intégration en salle blanche et finalement les tests et la validation de l’instrument avant son envoi au Chili pour son installation sur l’UT3 du VLT.

Contact : Maxime Lopez

Le telescope Nancy Grace Roman est une mission spatiale de la NASA comportant deux instruments dont un démonstrateur de coronographe (CGI) pour l’étude des exoplanètes.

Le LAM réalise tous les miroirs paraboliques hors axe de cet instrument avec des performances extrêmes en termes de forme (<5nm RMS) et de rugosité (<1nm RMS). Cette excellente qualité optique est atteinte grâce à la méthode de polissage sous contrainte développée au LAM par le Groupe R&D optique et instrumentation depuis plusieurs dizaines d’années. Cette technique est mise en application au sein du service optique grâce aux moyens de fabrication et de métrologie de la plateforme technologique POLARIS.

Les 7 miroirs de vol ainsi que leurs spares ont été livrés au JPL en 2022.

Contact: Marc Ferrari (GRD)

EMIR est un spectrographe multi-objet pour les bandes J, H, K au foyer du Grand Télescope des Canaries.
Le Service Optique a été responsable de la réalisation des réseaux de diffraction (Grismes).

SOPHIE est un spectrographe à fibres optiques pour la détection de planètes extra-solaires au télescope de 193 cm de l’OHP.
Le Service Optique a eu la responsabilité des contrôles interférométriques et spectro photométriques des composants de l’optique du spectrographe et le polissage, assemblage et tests du train de fibre reliant le foyer du télescope à l’entrée du spectrographe.

Le projet ROSETTA – NAC est une caméra à haute résolution pour la mission cométaire de l’ESA ROSETTA. Lancée en 2004, la sonde avait rendez-vous avec la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko en 2014.
Le Service Optique a fourni l’étude optique, suivi la fabrication dans l’industrie et effectué des tests et des calibrations.

Le projet VIMOS est un spectrographe multi objet pour le VLT, télescope de 8m de l’ESO.
Le service optique a eu la responsabilité du management global, de l’étude système, de la réalisation de l’optique principale, de l’optique à fibre du spectrographe intégral de champ et du module de calibration. Il a eu aussi une participation majeure dans les opérations d’intégration et de test en Europe et au Chili.
La première lumière de l’instrument a eu lieu en 2002 et il a été décommisionné en 2018.

Photomètre et spectromètre imageurs pour l’infrarouge lointain embarqué sur le télescope Herschel, lancé en 2009.
Le Service Optique a été responsable de l’étude optique et a fourni les miroirs et leur alignement dans l’instrument.

Télescope photométrique à très grande précision pour la détection d’exo planètes par la méthode des transits, COROT a été lancé en 2006.
Le Service Optique était responsable de la conception et de la réalisation du télescope.

Télescope spatial pour observation dans l’UV lancé par la NASA en 2003. Le Service Optique était responsable des grismes et de leur monture.

Coronographe solaire embarqué sur le satellite SOHO réalisée dans le cadre d’un programme de collaboration entre la NASA et de l’ESA et lancé en 1995. L’instrument est notamment chargé d’étudier le vent solaire et l’évolution de comètes s’approchant du soleil grâce a son triple coronographe étudié par Le Service Optique.

Conception du système optique et étalonnages de la Faint-Object Camera (FOC) en collaboration avec la société MATRA dans le cadre d’un contrat avec l’ESA. Aussi dans le cadre d’un contrat ESA, en collaboration avec les sociétés MATRA et Ball Aerospace, participation au programme COSTAR pour définir, réaliser et valider le système de correction des aberrations du HST. HST est en exploitation depuis 1990.

Satellite de la NASA permettant de faire de la spectroscopie à haute résolution spectrale (20 000) dans l’UV lointain (de 905 à 1187 Å) lancée en 1999.
Le Service optique a eu la responsabilité de définir, faire fabriquer, et tester quatre réseaux de diffraction de grande taille et à très haute densité de traits (environ 6000 traits par mm).

Spectromètre acousto-optique développé par l’agence spatial suédoise. Le Service Optique était responsable d’études optiques et des tests et étalonnages optiques de l’instrument. ODIN a été lancée en 2001.

Réalisation des optiques et l’alignement du spectrographe à grands longueurs d’ondes (LWS), l’un des quatre instruments focaux équipant l’Observatoire Spatial Infrarouge (ISO) de l’ESA. Ce télescope a été lancé en 1995.