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L'instrument FLUOR (Fiber Linked Unit for Recombination) permet une recombinaison fibrée dans l'infrarouge de deux faisceaux d'un interféromètre stellaire. La recombinaison a lieu dans le coupleur triple de fibres MONA, développé par l'entreprise "Le Verre Fluoré". Il fut mis au point en 1992, sur le site de Kitt Peak, en Arizona.
Schéma
d'ensemble de la table FLUOR sur CHARA Éléments constitutifs de FLUOR : FASTSCAN : permet de balayer les franges à haute fréquence. ALIU : Unité d´alignement de FLUOR sur CHARA, composée d´un cube séparateur et d´un coin de cube, qui renvoient les rayons lumineux sur la lunette d´alignement. Les étages d´injection : Ils permettent d´injecter le faisceau lumineux dans la fibre optique; ils sont composés d´un miroir plan qui renvoie le faisceau vers une parabole hors-axe, qui focalise exactement sur la fibre. MONA : Recombine deux fibres en entrée ; fournit deux signaux photométriques et deux signaux interférométriques dans les quatre fibres de sortie. L´Étage de sortie (OUT) : crée un faisceau collimaté à partir des quatre fibres de sortie de MONA regroupée dans un toron, pour l´envoyer vers NIRO. NIRO : caméra IR de CHARA, basée sur un composant NICMOS. Depuis, installé
sur le site du Mt Hopkins, sur
l'interféromètre IOTA, FLUOR a démontré l'intérêt de l'emploi des
fibres optiques pour le filtrage spatial pour recombiner des faisceaux lumineux.
Ces dernières années, ses excellents résultats, tant techniques que scientifiques
(Précision de mesure de la Visibilité fréquemment autour de 1%), ainsi que
le succès de l'emploi du recombinateur à fibre VINCI sur le site du VLTI,
ont mené à s'intéresser à l'intérêt scientifique d'utiliser FLUOR sur un interféromètre
de plus grande taille, qui permettrait une meilleure résolution. Ceci a conduit
à entrer en contact avec le CHARA
(Center for High Angular Resolution Astronomy), installé sur le
site de l'observatoire du Mt Wilson. CHARA permet de recombiner des faisceaux
provenant de six télescopes de un mètre de diamètre, et dont les bases peuvent
aller de 34m à 331m (à comparer aux 38m de IOTA). Les
premiers contacts furent établis au cours de l'année 2001 par Vincent Coudé
du Foresto (Astronome LESIA) et Pascal Bordé (Étudiant en thèse au LESIA)
; le déménagement de IOTA vers CHARA, du 10 juillet au 15 juillet 2002, fut
l'occasion d'une aventure toute particulière, racontée en texte et images
sur le site usa-roadtrip.ifrance.com.
Les
personnes ayant directement participé à l'installation de FLUOR sur CHARA
étaient : Vincent
Coudé du Foresto, Antoine
Mérand (Étudiant en thèse au LESIA), Cyrille
Baudouin et Antonin
Rémond (Stagiaires ingénieurs de l'ENSPM
au LESIA). Theo
Ten Brumelaar, responsable CHARA sur le Mt Wilson, Steve
Ridgway, astronome au NOAO, et Nils
Turner, astronome CHARA, ont aussi participé à l'installation et
aux premières tentatives d'observation. Ce dernier déplacement de FLUOR s'est
accompagné d'un certain nombre de modifications dont notamment une simplification
du schéma général, et l'adjonction de deux
nouvelles platines d'injections, inspirées de l'étage de sortie
de VINCI. Ces améliorations matérielles ont vu aussi une modification du logiciel
de FLUOR (Operating System), sous environnement Labview et MacOS, pour pouvoir
commander les instruments de CHARA, programmés en C et sous Linux ; il a fallu
aussi développer un nouveau code permettant de communiquer avec la caméra
NICMOS de CHARA. Par ailleurs, l'Operating System a été repensé et scindé
en deux parties : une partie acquisition, située sur un Mac G3 à proximité
du laboratoire et permettant la lecture de la caméra et la commande de l'unité
FastScan ; une partie "observation" , basée sur un Mac G4 dans la salle de
contrôle de CHARA, dans le centre d'opérations, à une centaine de mètres du
laboratoire, chargé de récupérer les données fournies par le Mac d'acquisition,
et leur traitement en temps réel. L'adaptation de FLUOR à CHARA, ainsi que
son déménagement a fait l'objet du projet de fin d'études de Cyrille Baudouin,
sous la tutelle de Vincent Coudé du Foresto.
L'installation
de l'ensemble des composants optiques et électroniques nécessaires à un bon
fonctionnement de FLUOR demanda deux semaines, et le 1 Août 2002, l'instrument
était près pour le débogage de la partie logicielle, qui prit cinq jours supplémentaires.
Enfin, le 6 août 2002, les premières franges sur une source artificielle étaient
observées, malgré un rapport signal à bruit désastreux, ce qui fit que la
tentative d'observation sur le ciel le lendemain échoua. Afin d'améliorer
la qualité de l'injection dans les fibres (cause de mauvais RS/B), les jours
suivants furent entièrement dédiés à un réalignement complet de la table FLUOR.
Ceci conduit à nouveau à l'observation
de franges sur source artificielle le vendredi 9 août 2002, mais
avec un RS/B multiplié par cent.
La semaine
qui suivit, des observations furent tentées sur le ciel tous les soirs,
mais le seeing était très mauvais, en partie à cause d'un incendie à proximité
du Mt Wilson, ce qui empêchait la majeure partie du temps l'ouverture des
télescopes. Enfin, la nuit du 18 août 2002, les
premières franges furent observées sur l'étoile alpha de Cassiopée.
Les résultats sont excellents : une visibilité de 90% sur l'étoile calibratrice,
et une mesure du diamètre précise à 2%. Il est à noter que les résultats d'observation avec FLUOR devraient grandement s'améliorer dans les prochaines semaines de septembre et octobre 2002. En effet, les premières observations n'utilisaient qu'une seule des nouvelles platines d'injection, la deuxième n'ayant alors pas été encore livrée. Les observations avaient donc dû utiliser une des anciennes platines d'injection de FLUOR, utilisées sur IOTA. Or celles-ci n'étaient absolument pas optimisées pour les faisceaux de CHARA, et occasionnaient une grande perte de signal lors de l'injection de lumière dans la fibre. La prochaine série d'observation est prévue pour la fin du mois de septembre et le début du mois d'octobre. D'autres améliorations sont en cours, notamment une totale automatisation de l'alignement des faisceaux et de l'optimisation de l'injection dans les fibres. Pour voir
la mosaïque de travail de la "FLUOR Team", cliquez ICI Pages réalisées par Antonin Rémond
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