Journée des technologies de l’Observatoire de Paris

25 mars 2010 – Observatoire de Paris – Meudon
Inscriptions closes
Jeudi 25 mars 2010, de 10h00 à 15h30
5 place Jules Janssen – 92195 Meudon

application/pdf Plan d’accès OBSPM
L’Observatoire de Paris est un établissement de référence en astronomie, en astrophysique et en métrologie du temps et des fréquences. Sans cesse, ses scientifiques proposent de nouveaux instruments avec des méthodes innovantes de mesure pour sonder l’Univers avec une profondeur inégalée. Ils développent pour cela des concepts technologiques inédits, occupant une position de pointe au plan international dans certains domaines comme la Haute Résolution Angulaire (HRA) ou la physique des atomes froids.

L’objectif de la Journée des technologies de l’Observatoire de Paris est de présenter au monde industriel les dernières avancées de ces technologies ultra sophistiquées et de lui permettre de tirer bénéfice des progrès scientifiques issus de l’instrumentation des grands programmes d’observation spatiaux et terrestres et de la métrologie.

Liste des intervenants
9h20 – Départ en bus de la gare de BELLEVUE (Meudon), (participants en provenance de la gare Montparnasse par le train SNCF de 8h58).

9h30 – 10h00 – Accueil des participants au bâtiment du LAM n°18 (parking)

10h00 – Introduction

Daniel EGRET, Président de l’Observatoire de Paris
Jean-Claude SIRIEYS, Directeur Général d’Opticsvalley

10h15 – 11h30 : Session académique

Chairman : Sylvain SCHWARTZ, Thales Research & Technology

1/ Les techniques d’observation à haute résolution spatiale
Gérard ROUSSET
– Professeur à l’Université Paris Diderot (Paris 7) et chercheur au Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique – LESIA
– Directeur du Groupement d’Intérêt Scientifique PHASE – Partenariat Haute Résolution Angulaire Sol-Espace
Tél. : 01 45 07 75 79
gerard.rousset @ obspm.fr

Résumé
L’Observatoire de Paris a mis au point depuis la fin des années 80 plusieurs instruments de haute technologie permettant d’accéder à la haute résolution spatiale des très grands télescopes terrestres et fournissant ainsi des capacités exceptionnelles d’observation aux astrophysiciens. Des technologies de pointe ont été développées en optique adaptative sur l’analyse de front d’onde et la commande notamment, en coronographie et imagerie à très haut contraste ainsi qu’en interférométrie multitélescope à recombinaison par fibres optiques. Les recherches s’appuient sur des simulations numériques, des validations expérimentales en laboratoire et la réalisation d’instruments sur les plus grands télescope du monde.

2/ L’interférométrie atomique et les mesures de précision
Noël DIMARCQ
– Directeur de recherche CNRS- Directeur du Laboratoire Systèmes de Référence Temps-Espace – SYRTE
– Directeur adjoint de l’Institut Francilien de Recherche sur les Atomes Froids – IFRAF
Tél. : 01 40 51 22 53
noel.dimarcq @ obspm.fr

Résumé
Les techniques d’interférométrie atomique permettent aujourd’hui de mettre en œuvre des concepts innovants d’instruments de mesure de très haute précision : horloges atomiques, capteurs inertiels (gyromètre, accéléromètre, gravimètre)… De tels instruments ont des applications très variées depuis les tests de physique fondamentale jusqu’à des mesures opérationnelles dans des systèmes embarqués, au sol ou dans l’espace. Après avoir brièvement décrit leur principe de fonctionnement, la présentation sera axée sur les technologies mises en œuvre dans ces instruments puis sur les partenariats existants et envisageables entre laboratoires et industriels.

3/ Le domaine de la radioastronomie : capteurs et circuits spécifiques de haute technologie
Ivan THOMAS
– Ingénieur de Recherche à l’Unité Scientifique de la Station de Nançay – USN Nançay
– Responsable technique de la Station de Radioastronomie de Nançay
Tél. : 02 48 51 86 08
ivan.thomas @ obs-nancay.fr

et Gérard BEAUDIN
– Ingénieur de Recherche au Laboratoire d’Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique – LERMA
– Responsable du Groupe d’Etude Micro-Ondes – GEMO
– Vice président de l’Union Radio Scientifique Internationale – URSI France
– Prix des Ingénieurs 2008 délivré par la Société des Ingénieurs et Scientifiques de France associée à L’Usine Nouvelle Tél. : 01 40 51 20 10
gerard.beaudin @ obspm.fr

Résumé
La radioastronomie dans les gammes d’ondes décamétriques à centimétriques utilise de façon croissante les réseaux phasés d’antennes, notamment pour les nouveaux grands instruments d’observations (SKA, LOFAR). L’Observatoire de Paris est fortement impliqué depuis ces dernières années dans le développement des systèmes de réception propres aux réseaux phasés : ASIC radiofréquences, systèmes numériques de beamforming …L’analyse des surfaces et atmosphères planétaires et des nuages moléculaires du milieu interstellaire s’appuient sur la mise en œuvre de récepteurs hétérodynes à composants semi ou supraconducteurs dans les domaines des ondes millimétriques et submillimétriques. Ces technologies, peuvent déboucher sur des applications météorologiques, médicales, de défense et sécurité, etc…
Divers domaines d’application de capteurs ou de commutateurs de signaux radio peuvent bénéficier de ces développements mettant en œuvre la microélectronique, les micro et nanotechnologies. Les retombées sont nombreuses et variées.

4/ Miniaturisation de spectro-imageurs pour missions spatiales
Jean-Michel REESS
– Ingénieur de Recherche CNRS, opticien au Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique – LESIA
– Chef de projet de la voie coronographique de l’instrument MIRI/JWST
– Chef de projet d’études de phase A de spectro-imageurs du programme Cosmic Vision (MARCO POLO, EJSM
– Responsable sous-système optique des spectromètres VIRTIS/ROSETTA, VEX et OMEGA/MARS EXPRESS
Tél. : 01 45 07 76 58
jean-michel.reess @ obspm.fr

Résumé
Le LESIA a une longue expérience dans l’étude et la réalisation de spectro-imageurs pour les missions spatiales d’explorations planétaires (VEX et OMEGA sur MARS EXPRESS, VIRTIS sur ROSETTA…) Les progrès scientifiques requièrent des instruments de plus en plus performants pour des encombrements de plus en plus réduits. Dans ce contexte, le LESIA propose de nouveaux concepts instrumentaux miniaturisés dans le cadre d’une recherche et développement financée par le CNES. Sera présentée ici une synthèse de ces études.

11h30 – 11h50 – pause café

11h50 – 12h50 – Session industrielle

Chairman : Noël DIMARCQ, Observatoire de Paris

1/ Valorisation mondiale, dans une structure microscopique, d’un banc de mesure issu de la recherche fondamentale
Philippe GOY
– Fondateur de ABmm
– Ancien Directeur de recherche CNRS à l’Ecole Normale Supérieure
philippe.goy @ abmillimetre.com

Résumé
Dans des expériences de spectroscopie atomique, on développe des sources par multiplication et des détections harmoniques. L’association originale des deux crée un banc de mesure aux applications multiples.

2/ Développements industriels, partenariat et prospective entre THALES et le SYRTE
Virgile HERMAN
– Responsable Développement et Ligne de Produits Horloge Atomique / Atomic Frequency Standard R&D and Product Line Manager

Résumé
Le Groupe Thales collabore depuis plusieurs années avec le laboratoire SYRTE sur diverses thématiques, allant du développement de composants optroniques (diode laser DFB avec 3-5 Lab) à la prospective sur des systèmes plus complexes comme les horloges compactes à atomes froids (TED) et les capteurs inertiels sur puce atomique (TRT), en passant par la valorisation et le développement industriel de dispositifs plus matures tels que les horloges atomiques à pompage optique (TED).

3/ Apports de l’Observatoire de Paris aux développements techniques de projets à la société Cilas
Jean-Christophe SINQUIN – Cilas
– Responsable Technique Miroirs Déformables
Tél. : 02 38 64 40 55
sinquin @ cilas.com

Résumé
Cilas présentera plusieurs exemples de projets liés à des miroirs déformables qui ont bénéficié d’un apport technique ou technologique significatif de la part de l’Observatoire de Paris. Il s’agit notamment des participations suivantes :
– Etude du comportement dynamique d’un miroir adaptatif de grande dimension pour le projet de télescope géant européen E-ELT. Cette étude est toujours en cours et intègre également une participation aux essais sur un prototype de démonstration.
– Etude et définition préliminaire d’une monture de pointage fin qui portera un miroir adaptatif pour le télescope géant américain TMT. Ce travail a permis à Cilas de réaliser la monture et d’obtenir des performances supérieures aux objectifs.
– La technologie de micro-lithographie de l’Observatoire de Paris a permis à Cilas de valider un principe de dépôt d’électrodes sur un miroir adaptatif bimorphe pour le grand télescope japonais Subaru.

13h00 – 14h30 – Déjeuner

Un buffet est offert aux participants dans la salle de conférence du Château

14h30 – 15h30 – Session ateliers (tenue en parallèle de 4 ateliers au choix)

A/ MINIATOM: Senseurs Inertiels Miniatures à Source Atomique Cohérente
Arnaud LANDRAGI
– Chargé de Recherche CNRS, au Laboratoire Systèmes de Référence Temps-Espace – SYRTE
– Lauréat du Prix LAMB 2009 de l’Académie des Sciences
Tél. : 01 40 51 23 92
arnaud.landragin @ obspm.fr

et Philippe BOUYER
– Directeur de recherche CNRS, à l’Institut d’Optique Graduate School, laboratoire Charles Fabry de l’institut d’Optique – LCFIO
– Lauréat du Prix Jean JERPHAGNON 2009
Tél. : 01 64 53 33 43
philippebouyer @ institutoptique.fr

Résumé
A travers l’étude et le développement de techniques de miniaturisation hybrides, MINIATOM proposera simultanément un ensemble de concepts fondamentaux et d’éléments technologiques clés pour atteindre un niveau de simplification rendant cet ensemble compétitif et permettant d’envisager son transfert rapide vers le monde industriel.
D’autre part, à travers la construction d’un prototype de senseur miniature, MINIATOM explorera l’intégration et l’hybridation de diverses fonctions optiques et magnétiques pour piéger et manipuler les atomes de ce senseur. Ce projet se développe dans le cadre d’une collaboration entre deux partenaires académiques : le LCFIO de l’Institut d’Optique et le SYRTE de l’Observatoire de Paris et plusieurs partenaires industriels : les sociétés KLOE, IXSEA, THALES TRT et III-V LAb.

B/ Limiter les effets des interférences en radioastronomie
Cédric VIOU
– Ingénieur de recherche CNRS, à l’Unité Scientifique de la Station de Nançay – USN Nançay
Tél. : 02 48 51 86 31
cedric.viou @ obs-nancay.fr

et Rodolphe WEBER
– Maître de Conférences à l’Université d’Orléans, Chercheur à l’Unité Scientifique de la Station de Nançay – USN Nançay
Tél. : 02 38 49 45 62
rodolphe.weber @ univ-orleans.fr

Résumé
Depuis plusieurs années, les techniques instrumentales en radioastronomie doivent faire face à deux évolutions antagonistes. D’une part, une explosion des moyens de télécommunication qui limite l’accès à des observations de qualité. D’autre part, des besoins scientifiques qui nécessitent des bandes de plus en plus larges avec des sensibilités de plus en plus importantes. Nous verrons au travers de différents projets radio quelles techniques logicielles et matérielles peuvent être mises en œuvre dans ce contexte.

C/ Analyse de front d’onde en astronomie
Eric GENDRON
– Astronome adjoint au Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique – LESIA
Tél. : 01 45 07 79 18
eric.gendron @ obspm.fr

Résumé
Depuis plus de 20 ans, l’Observatoire de Paris développe une thématique clé en instrumentation astronomique : l’optique adaptative, qui permet aux télescopes, dont la résolution est dégradée par les effets de la turbulence atmosphérique, de retrouver leur limite de diffraction. L’Observatoire de Paris poursuit entre autres une activité de recherche instrumentale dans le domaine de l’analyse de surface d’onde en se focalisant en particulier sur des obstacles techniques inhérents à la nature astronomique des objets observés et à la nature atmosphérique des perturbations des ondes lumineuses :
– l’analyse de front d’onde dans l’infrarouge
– l’optimisation des algorithmes de calcul pour un Shack-Hartmann (sources ponctuelles, sources étendues, étoiles lasers)
– le dimensionnement d’un Shack-Hartmann dans des régimes de très bas flux
– la recherche et développement vers d’autres types d’analyseurs

D/ Laser à 1542nm stabilisé sur fibre optique à très bas bruit de fréquence
Giorgio SANTARELLI
– Ingénieur de recherche CNRS au Laboratoire Systèmes de Référence Temps-Espace – SYRTE
Tél. : 01 40 51 22 55
giorgio.santarelli @ obspm.fr

Résumé
Les lasers à bas bruit de fréquence sont au centre d’applications scientifiques comme les senseurs interférométriques et les communications optiques cohérentes et au cœur d‘applications plus technologiques comme la détection acoustique sous-marine, la recherche pétrolière. Nous avons construit un laser stabilisé à bas bruit de fréquence basé sur un interféromètre de Michelson avec système de détection hétérodyne. Les fibres optiques représentent la solution parfaite pour obtenir des délais importants dans un encombrement réduit. Ainsi on obtient un dispositif compact, robuste et simple, réalisé avec des composants télécoms optiques.

15h30 – Fin de la journée

15h40 – Départ en bus pour le train de 15h59 à la gare de BELLEVUE