Les activités ASHRA

1. Les activités ASHRA • Olivier CHESNEAU • Michel Tallon

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

3. Le budget de l’ASHRA • Répartition des fonds • Collaboration nationales et ateliers: 12 kE • R&D: 30 kE • Collaboration internationale et conférences: 50 kE • Situation en 2009-2010: 130 kE • Dotation CNES: 25% • Dotation INSU: 75% • Situation en 2012-2013: 80 kE (P0) – 15 kE (P1) • Contribution CNES: 35 kE >40% • Contribution INSU: 45 kE P0 – 15 kE P1

4. CSAA 2012 - 2013 • 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.

5. SPHERE Premier instrument dédié au grand contraste= point de convergence de nombreuses R&D • Étude système complète • Des composants novateurs dédiés : caméra rapide, miroir déformable, optiques asphériques, RTC • Modules poussés : coronographie, optique adaptative extrême, imagerie différentielle • Calibrationet stabilités des aberrations au niveau nanométrique, et Traitement de données Miroir déformable CILAS 40x40 (FP7) coronographe 4 quadrants Senseur rapide faible bruit (OCAM) Calibration aberrations Paul et al 2013 Image coronographique = f(l) Correction Optique adaptative Optique asphérique (LAM)

6. science @ Paranal = 2014 • Grand contraste et HRA visible et NIR sur objets brillants • Consortium européen (12 instituts) poussé par la France ( participation ~50%) • réalisation sous contrat : 2006 – 2013

7. G. Rousset, AO system for MOSAIC Seeing ≈ 3% GLAO 13% SCAO 27% MOAO 25% 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 channelwith DM and TTM in open loop and 3 WFS channels on 3 off-axis NGS in open loop

8. 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

9. E-ELT AO simulations on ESO AO simulator AO real-time latency r0 w1 iter 1 proj ∫ AO measurement AO correction ”warm-start”: wf commandes en 1/2 itération w0 iter1 iter 2 iter 3 wf rf reference star flux (ph./frame/subap.) 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 ~ 104inconnues • a priori : fonction de structure de la turbulence atmosphérique • 3 itérationsseulementpour une correction d’OAoptimale(encore trop long!) • Nouvelle avancée pour FRiM-3D : 1/2 itération par découplage. • Découplage • calcul des commandesefficace en 1 itération(~ 600 µs) • 3 itérations en parallèle pour optimiser le départ du prochain calcul • Algorithmerevisitécommandes en 1/2 itération • Maintien des performances confirmé par premières simulations C.Béchet & M.Tallon, ESO RTC workshop 2012 C.Béchet & M.Tallon, AO4ELT3 conference, 2013

10. GRAVITY : astrométrie de précision et imagerie profonde à haute résolution angulaire • Principalesétapes : • Fin de la conception de détail 2012 • Intégration 2013-2014 • Installation au VLT au 2ndsemestre 2014 • Résolutionsangulaires : • UT : 3-4 mas • AT : 2-3 mas • Précisionastrométrique : • (qq) 10 µas en 5 minutes • = rayon de l’horizon de Sgr A* • Sensibilitédans le champ objet : • UT : K=16, AT : K=13 en 100s

11. Contributions françaises Recombinateurs en optique intégrée Suiveur de franges 4T Étude système de l’optique adaptative + Système de réduction des données + Contributions aux études systèmes Lignes à retard et rotateurs de polarisation fibrés

12. MATISSE Multi AperTure Mid-Infrared SpectroScopic Experiment • Imaging capabilities in the N (8-13.5 mm) band (4T) • Opening the spectra window L (3.5 mm) &M (4.5 mm) • Spectral resolutions: from 30 to 5000 Principal Investigator:Bruno Lopez Intégration en 2013-2014 Première lumière: 2016

13. 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 connue Mesure précise du spectre relatif des composantes entre 600 et 850 nm et comparaison avec les données / modèles précédents Spectre FIRST Résultats soumis à A&A : Elsa Huby et al. (2013)

14. 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 Spectres = Soulez et al, E.A.S. 2013 Déconvolution Données (flux intégré)

15. – Spectrographie MUSE – Astrométrie avec GRAVITY • Astrométrie à ± 0.1 mas • Extraction sans biais des spectres Traitement de données multivariées (x,y,λ,t) Traiter les données dans leur globalité = Extraire le maximum d'information ANR POLCA (PI: M. Tallon) Processing of pOLychromatic interferometriC data for Astrophysics Soulez et al. in prep