GRAVITY+

Objectifs

Le projet GRAVITY+ a pour objectif l’amélioration de plusieurs ordres de grandeur des performances de GRAVITY (nommé dans le prix Nobel de physique de 2020) grâce au déploiement de quatre Optiques Adaptatives Extrêmes (XAO) et quatre Étoiles Laser (LGS), distribuées sur chacun des télescopes de 8 mètres du VLT. Ces transformations, associées à d’autres prévues dans GRAVITY+ (double champ, amélioration des performances de suivi de franges, etc.) permettront de réaliser un véritable saut en performances (x100 de la couverture du ciel, x50 de la sensibilité́, et x10 du contraste) et d'atteindre de nombreux nouveaux objets (par ex. AGN à z~2, exoplanètes avec deltaK > 13mag).

Le consortium GRAVITY+ est composé des instituts Max Planck MPE (institut PI, Allemagne) et MPIA (Allemagne), du CNRS/INSU (France), de l’Université de Cologne (Allemagne), de CENTRA (Portugal), de l’Université de Southampton (UK), en collaboration avec l’ESO. La collaboration du CNRS/INSU inclut tous les laboratoires français impliqués sur l’interféromètre du VLT : LESIA (Co-I, Meudon), IPAG/OSUG (Co-I, Grenoble), Lagrange/OCA (Nice), et CRAL (Lyon).

GRAVITY+ a été présenté à l’ESO et à la communauté internationale en 2019. A la suite d’un appel compétitif organisé par l’ESO, le consortium a rédigé un « white paper » présentant l’ambition et l’organisation du projet.

Le projet a officiellement démarré fin 2021. Au niveau national, l'INSU est responsable du lot de travail GRAVITY+ Adaptive Optics (GPAO). La première XAO de GRAVITY+ est en cours d’intégration à Nice. La seconde sera également testée sur banc courant 2023. Les deux dernières seront testées au niveau sous-système dans les instituts. Les quatre systèmes complets seront installés à Paranal à l’été 2024 et les modes étoiles naturel visible et infrarouge (NGS et NGS_CIAO) seront immédiatement mis en service pour exploitation scientifique. L’ESO installera les étoiles laser vers fin 2025. Les modes LGS et LGS_CIAO devraient donc entrer en service début 2026. Le consortium restera responsable de l’instrument et pourra envisager des améliorations jusqu’à l’acceptation finale par l’ESO qui devrait avoir lieu dans les deux ans après la mise en service du mode LGS, soit en 2028.

Le SNO GRAVITY+ à l'OCA consiste à mener les phases d'AIT, d'AIV, et de participer au commissionning de GPAO, loptique adaptative du projet GRAVITY+ actuellement en cours d'assemblage et d'intégration. Il s'agit notamment de faire l'intégration et les tests à Nice de l'optique adaptative GPAO, puis à l'assemblage, l'intégration et les vérifications sur le site de l'observatoire du mont Paranal (Chili). Cette phase critique du projet nécessite des forces vives et la rédaction de documentation technique nécessaire à l'acceptation sur site du projet par l'ESO. S'en suit une phase de commissionning qui consiste à évaluer les performances de l'instrument et valider les spécifications initiales dictées par les objectifs scientifiques.

Identité

GRAVITY+

Coordination au niveau national : Thibaut Paumard (Observatoire de Paris)

Coordinateur local : Florentin Millour

Données

L'intrument GRAVITY+ sera hébergé par l'ESO, qui héberge et archive les données brutes de l'instrument. Un travail de curation des données en lien avec l'ANO5 JMMC/MOIO est en cours de mise en place.

Implication de l’OCA

L'OCA est responsable des phases d'AIT et d'AIV de l'optique adaptative GPAO. Lors de ces phases intenses, de nombreuses compétences sont à mettre en oeuvre notamment : mécanique, optique, informatique, et bien sûr des compétences en assemblage, intégration et tests AIT.

Personnels OCA impliqués

Florentin Millour, Philippe Berio, Christophe Bailet, Alexis Matter, service S2M (Paul Girard, Nicolas Mauclert)

Besoins + perspectives à court terme

Le projet GRAVITY+ est dans la phase intense d'AIT/AIV et de commissionning jusque fin 2025. Pendant cette période, nous avons un besoin soutenu de forces vives pour conforter les activités menées par l'OCA (recrutement d'un CNAP). Il s'agit notamment de participer voire de mener les activités AIV à Paranal (plusieurs missions au Chili par an, réalisation de tests en laboratoire et sur le ciel, mise en place et remplissage de matrices de vérification, rédaction de rapports de tests, etc.).

Le projet GRAVITY+ court jusqu'en 2028, avec des interventions essentiellement sur le logiciel de réduction des données et les procédures d'observation pour optimiser les performances de l'instrument. Ces activités en France sont pilotées par l'Observatoire de Paris, avec des contributions de l'OCA et des autres instituts francais participant au consortium. Par la suite, les activités sur l'instrument porteront essentiellement sur le support aux utilisateurs (ANO3 SUV) et la curation des données (ANO5 JMMC/MOIO)