Fig1

 

Le Projet SPEED est une plateforme instrumentale d’étude des méthodes d’observation en imagerie très haute dynamique avec un télescope segmenté orienté vers les très faibles séparations angulaires dans la perspectives des observatoires sol/espace de prochaine génération. Le banc combine un simulateur de télescope segmenté contrôlable de 163 segments, de l'optique de cophasage (voie visible), et de l'imagerie haut contraste coronographique multi-DM (voie proche infrarouge). Le champ de vue scientifique est compris entre 1 et 8 éléments de résolution (lambda/D) en bande H. En terme de composants clés, le banc combine un source super-continuum NKT, une sphère intégrante, un miroir tip/tilt, un miroir déformable IRIS AO PTT489, 2 miroirs déformables Kilo-C DM, une SCC-PS et/ou ZELDA-PS (analyseurs de cophasage), un PIAACMC (coronographe), et une SCC (analyseur sur imagerie coronographique). Le banc est actuellement en phase d’intégration, d’alignement et de tests en salle ISO 7 dans le bâtiment FIZEAU. Le projet SPEED bénéficie d’un large soutien local, national et européen (voir plus bas les logos des différents partenaires).

Le banc SPEED se positionne dans le contexte des développements futurs d'instruments haut-contraste (sol et/ou espace) utilisant un télescope segmenté. Le projet vise particulièrment le développement futur d'instruments sur la niche scientifique de la détection d'exoplanètes autour d'étoiles de type tardif (M). 

Trois axes principaux de recherche sont étudiés: 

  • l'optique de cophasage (phasage fin et monitoring) sur imagerie scientifique 
  • la coronographie à très faible IWA (inner working angle)
  • l'optique active multi-DM pour la création d'une zone de très haut contraste dans l'image coronographique (dark hole)

 Le banc permettra également d'étudier la propagation d'erreurs liées à la nature segmentée du télescope et de son impact sur le haut-contraste (e.g., segments manquants, résidus de cophasage, couplage des résidus de cophasage aux résidus d'XAO, etc.)

Toutes les OAPs du banc SPEED ont été réalisées par l'atelier d'optique de l'OCA (D. Vernet).

 

Fig2Crédit: J. Dejonghe - C. Gouvret

Vue CAO 3D de SPEED. Code couleur : simulateur de télescope (orange), domaine visible (marron) et domaine proche infrarouge (rouge). Acronymes : miroir tip/tilt (TTM - tip/tilt mirror), paraboles hors axe (OAP - off- axis parabola), miroir segmenté (ASM - active segmented mirror), miroir déformable à membrane continue (DM - deformable mirror), miroir plat (FM - flat mirror), dichroïque (DIC), analyseur de cophasage (SCC-PS - self-coherent camera-phasing sensor), composant optique plan focal (FPM - focal plan mask), coronographe (PIAA-M1 & PIAA-M2 - phase inducced amplitude apodization mirror 1 & 2), Lyot stop (LS), caméra visible (APOGEE), et caméra proche infrarouge (RASOIR).

 

Fig3 Image (simulée) de la pupille du simulateur de télescope du banc SPEED combinant 30% d'obstruction centrale, 6 araignées et 163 segments. 

 

Fig4

Image (simulée) de la PSF du banc en voie NiR. Le cercle bleu définie la fréquence de coupure des mioirs déformables du banc dédiés au contrôle et mise en forme du front d'onde. Le cercle rouge représente la champ de vue d'étude du banc (FoV) limité aux faibles séparations angulaires. Les cercles vert représentent les premières signatures de diffraction issues de la segmentation du miroir primaire.   

 

Fig7