le consortium PLT Coordination: N. Epchtein (CNRS)

1. Le Grand Télescope Polaire (Polar Large Telescope, PLT)Relevés profonds, à grand champ, haute résolution angulaire et répétés au delà de 2.3 µm le consortium PLT Coordination: N. Epchtein (CNRS) Chef de Projet: W. Ansorge (RAMS-CON Consortium Managements) PLT_Fizeau_10112010

2. Le site de Concordia est le meilleur site astronomique infrarouge sur terre • Le laboratoire Fizeau, héritier du LUAN, posséde en Europe la meilleure et la plus complète expertise pour l’astronomie Antarctique. • leadesrhip d’un projet (gros/moyen) à perspective moyen/long terme • Excellence scientifique • Innovation technologique • Optimisation des risques et des coûts • Visibilité (régionale, nationale, européenne et mondiale) PLT_Fizeau_10112010

3. Objectifs du projet PLT • Projet self–consistant (télescope et projet scientifique) • Instrument (relativement) modeste (< 100 M€/ 10 ans ) • Objectifs scientifiques de pointe, d’intérêt général, mais ciblés • Un domaine spectral peu étudié au sol: IR thermique proche • Une sensibilité jamais atteinte à 2.4 µm • Grand Champ • Exploration du Domaine temporel • Résolution angulaire 0.3’’ en quasi permanence (AO+tour) •  1ère brique d’un Observatoire Astronomique Européen à Concordia (phase préparatoire  ERIC ESFRI) PLT_Fizeau_10112010

4. Pertinence du projet • Un télescope Grand Champ en Antarctique est soutenu par: • le réseau Européen ARENA (‘’Vision’’, 2009) • INSU (classé P1, prospective La Londe, 2009) • ASTRONET (Infrastructure Roadmap, 2008) • Le CNRS DRCEI • Intérêt réitéré de l’ESO Projets similaires (concurrents) en Chine (Dome A) et au Japon (Dome F) • Projet Européen (international) à leadership français (au Dôme C) • Premier instrument moyen qui pourrait être construit en Antarctique dans la décennie 2010. • Débat: visible/IR • Débat: IR proche/IR pré-thermique/IR moyen • Débat: généraliste/dédié • Débat: imagerie large bande/ spectro-imagerie • Réponse: PLT: IR pré-thermique, large bande avec option spectro-imagerie (2 foyers) PLT_Fizeau_10112010

5. PLT Pourquoi en Antarctique ? • Excellente transmission atmosphérique • Faible émission du fond de ciel infrarouge (Kciel = 16.5) • Bonus: peu de raies du radical OH à l > 2.3 µm • Excellente conditions de seeing au dessus de la couche de turbulence de surface (30 m) (300 mas) • Adéquation seeing-diffraction pour un 2.5 m à 2 µm • Optique Adaptative (GLAO)  0.3’’ EN PERMANENCE! • Opérations en L/M pendant l’été et périodes de crépuscule (8 mois) • ¼ du ciel observable en permanence ! PLT_Fizeau_10112010

6. A quoi sert PLT ? (1) • Exploration d’un nouveau domaine spectral • Domaine temporel (Time Domain) • Complément au LSST dans l’IR thermique • Recherche et suivi photométrique d’objets très lointains (Early Universe) et variables, notamment très obscurcis • SNe: instabilité paire – SNIa en zones poussiéreuses • Exploration des populations extragalactiques z ≥ 6 • Détection et Suivi de GRBs (LSST, Satellites) • Petits corps et débris (système solaire) PLT_Fizeau_10112010

7. PLT_Fizeau_10112010

8. A quoi sert PLT ? (2) • Population stellaire III • Suivi et caractérisation d’exoplanètes (transits secondaires, µlensing) en IR • Recensement profonds des étoiles jeunes de faible masse • Suivi synoptique quasi-exhaustif des objets variables des Nuages de Magellan (2 couvertures complètes par mois) • Suivis astrométriques d’objets proches • les hasards de la « pêche à la ligne » PLT_Fizeau_10112010

9. PLT Les éléments du PLT   • Programme scientifique • Télescope • Caméra infrarouge (avec AO) • Infrastructure • Gestion des masses de données et accès • Logistique • Management PLT_Fizeau_10112010

10. Principales caractéristiques • PLT est un télescope/caméra de relevés IR de nouvelle génération (post VISTA) • IR thermique (2.3-5 µm) (Ks- Ls) • Télescope Grand champ: 1 degré carré • Résolution angulaire ~ 300 mas • FPA 256 Mpixels (16 Hawai 4RG 4 k x 4k) • Couverture répétée de ~5000 deg. carrés • Ultra sensible : 3 magnitudes de gain /VISTA en K (25.5) • Excellente photométrie <10 mmag en K • Répétition minimale: 20 visites des champs par an (mini) PLT_Fizeau_10112010

11. L short L’ M’ K dark J H K Best spectral range for PLT H20 = 1mm; 1 airmass PLT_Fizeau_10112010

12. Specs. (suite) • Dispositif GLAO (turbulence résiduelle à 30 m) • Pipeline capable d’acquérir et traiter sur place ~500 Go/jour • Communications  station (100 Mo) et  extérieur • Archivage (100 To/an) et accès aux données ( VO) • Échanges croisés avec LSST • Archive finale 1 PTbyte PLT_Fizeau_10112010

13. WF IR FPA FPA VISTA: 16 arrays HRG2 PLT_Fizeau_10112010

14. Performances of PILOT + camera camera: 0.15’’/pxl 40’ FOV D’après le rapport du WG1 ARENA (Burton, Burgarella et al.., 2009) PLT_Fizeau_10112010

15. Calendrier préliminaire • 2010: phase de mise en place du consortium, proposition de DS à l’appel d’offres de la CE (25 novembre). Rédaction du Science Book • Printemps 2011: réponse de la CE • 2012-2013: Conceptual DS • 2014: études de détails (dossiers de réalisation) • 2015-2017: construction caméra et télescope • 2016-2018: installation sur site • 2018-2019: première lumière au Dôme C • 2020-2030: opérations PLT_Fizeau_10112010

16. Première Etape: * Concept Design StudyRéponse à l’appel #8 du FP7 PLT_Fizeau_10112010

17. FP7 appel #8 « Design Studies » INFRA 2011-2.1.1 • Last opportunity on FP7 • Construction of new infrastructures: preparatory phase • conceptual design studies for new European research infrastructures • scientific, technical and financial feasibility  its conceptual foundations. • Expected impacts: • Technological development capacity and effectiveness • Scientific performance, efficiency and attractiveness of the European Research Area. • Conceptual design report  maturity of the concept. • These reports will be useful to policy bodies (e.g. ESFRI) for establishing plans and roadmaps for new research infrastructures of European interest PLT_Fizeau_10112010

18. Le consortium PLT DS PLT_Fizeau_10112010

19. Coordination: CNRS • Fizeau, Nice (6 chercheurs) • CRAL, Lyon (5 chercheurs, 3 ITA) • LAM, Marseille (1 Chercheur ) • CC-IN2P3, Lyon (1 IR) • LGGE, Grenoble (1 chercheur) • + expertises LERMA, GEPI • Total (CNRS): ~ 20 personnes impliquées • Consortium: ~50 personnes • Effort total ~ 350 FTE • Project Management: W. Ansorge RAMS-CON consultant managements PLT_Fizeau_10112010

20. Participants • Coordonnateur ~2013: N. Epchtein; deputy coord. : L. Abe • participants: • Fizeau: L. Abe (WP5, 5.1, 5.2), E. Aristidi, M. Carbillet, D. Mekarnia, J.-P. Rivet • CRAL: M. Langlois (Caméra IR), I. Vauglin (Gestion des données), P. Prugniel, M. Tallon, E. Thiébaut • CC-IN2P3: R. Lemrani ; LGGE Grenoble: C. Genthon; LAM: B. Le Roux (AO) • Paris: T. Le Bertre (LERMA), J.-L. Dournaux (GEPI) • IPEV: C. David (logistique) • CNR Italy: S. Argentini • NERSC Norway: I. Ezau • STFC: I. Bryson (UKATC), G. Dalton (RAL) • UNSW: M. Ashley, J. Lawrence • Partenaires industriels: EIE, SAGEM, RAMS, Fraunhofer IPA • « Comité de pilotage scientifique) préparation du « Science Book ». PLT_Fizeau_10112010

21. Objet: Conceptual Design Study PLT_Fizeau_10112010

22. Structuration en modules (Workpackages)  PLT_Fizeau_10112010

23. RAMS EIE, SAGEM IPEV Fraunhofer IPA CNRS/STFC CNRS+ RAMS-Consortium Management PLT_Fizeau_10112010

24. management PLT_Fizeau_10112010

25. PLT_Fizeau_10112010

26. PLT PLT – en un coup d’œil • Un projet scientifique unique • Site infrarouge par excellence • Un télescope antarctisé de grande dimension • Une caméra aux performances exceptionnelles • Une logistique éprouvée (IPEV) et une expertise antarctique unique à Fizeau • Une gestion des données scientifiques à la hauteur du flot de données (IN2P3) • Un management projet de haut niveau (normes) • Une prise de risque minimale pour un coût limité (<100 M€ sur 10 ans) PLT_Fizeau_10112010