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  • 1 JS OCA 2005 Darwin / Pegase Yves Rabbia Gemini missions spatiales : Darwin et Pgase Y. Rabbia, Gemini UMR CNRS 6203 avec l'aide involontaire mais probablement bienveillante de : D. Mourard, M. Fridlund, Alcatel Space, P. Baudoz, O. Absil, L. Escarrat DARWIN, Charles 1809 - 1882 et plus, si on a le temps
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  • 2 JS OCA 2005 Darwin / Pegase Yves Rabbia Gemini le plan (prvu) Darwin en bref (quick look) science mission / operation principe design consortium Pegase en bref (quick look) science mission / operation principe design consortium precurseur au sol : G.E.N.I.E. Ground-based European Nulling Interferometry Experiment ESA_ ESO projet
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  • 3 JS OCA 2005 Darwin / Pegase Yves Rabbia Gemini Darwin, en trs bref recherche de la "vie" sur les exo-terres detection directe exo terres spectroscopie avec les photons de la plante flotille de telescopes mission ESA cibles : 150 250 toiles des distances de 30 90 annes de lum
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  • 4 JS OCA 2005 Darwin / Pegase Yves Rabbia Gemini spectroscopie avec photons plantaires : pourquoi ? si une atmosphre existe molcules gaz atmospherique (froid) raies d'absorption dans le spectre du rayonnement propre atmosphre gaz froid planete ( caillou) longueur d'onde rayonnement propre do it yourself
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  • 5 JS OCA 2005 Darwin / Pegase Yves Rabbia Gemini quel domaine spectral ? bio-traceurs gazeux Venus Terre Mars Ozone l'ozone est meilleur traceur que l'oxygne il prsente une raie dans l'infrarouge et d'autres traceurs de "vie" se manifestent dans le domaine IR thermique O3O3 H2OH2O CO 2 H2OH2O 681012141618 longueur d'onde (micron) puissance Ozone choix ESA : domaine 6 -18 microns
  • Page 7 10^6) infrarouge thermique, bande large ( 6-18 m) techniques "nulling" interferometrie choix ESA : nulling interferomtrie en IR thermique">
  • 6 JS OCA 2005 Darwin / Pegase Yves Rabbia Gemini Darwin contraintes "science" objectif : detection directe et spectroscopie des exo-terres signatures de l'activit biologique (biochimie carbone) separation angulaire (etoile_planete) trs petite (0.01 arcsec) rapport (flux*/flux plante) effroyablement grand (> 10^6) infrarouge thermique, bande large ( 6-18 m) techniques "nulling" interferometrie choix ESA : nulling interferomtrie en IR thermique
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  • 7 JS OCA 2005 Darwin / Pegase Yves Rabbia Gemini nulling interferometry : 2 telescopes, Bracewell concept R R 1 usage normal 2 nulling : extinction toile 3 application exoplanete 4 derriere on met un spectro 5 o est la plante ? on fait tourner (modulation) ? ? l'interferometre projette une carte de transmission sur le ciel
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  • 8 JS OCA 2005 Darwin / Pegase Yves Rabbia Gemini nulling : cartes de transmissions et modulation la carte dpend du nombre de tlescopes et de leurs positions faire tourner : pas commode (spatial), alors : modulation interne (dephasages spcifiques alterns) toile : jamais vue, plante : vue/pas vue/vue/pas vue/...
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  • 9 JS OCA 2005 Darwin / Pegase Yves Rabbia Gemini contraintes ( dfis ) techniques interferometrie : vol en formation controler positions des telescopes qqs millimtres equilibrage fin, dans le recombiner, qqs nanometres vacuer la contribution de l'toile (10^6) nulling : dephaser de toutes les longueurs d'onde rayonnement matiere exo zodiacale planete immerge dans disque (?) extraction signal noy dans bruit : modulation requise toutes les longueurs d'onde le coeur de la manip : Achromatic Phase Shifters
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  • 10 JS OCA 2005 Darwin / Pegase Yves Rabbia Gemini APS contrat ESA consortium Europeen, pilotage IAS Orsay banc de test pour 3 types d'APS labos : IAS, OCA- gemini, Univ Bourgogne, Univ. Lige(Be) Max Planck Heidelberg, Institut Fresnel Marseille, industriels : Alcatel_Space,_Cannes, Kaiser Threde, TPD/TNO (Delft) implication OCA : groupe NEC / Gemini APS de type "focus crossing" : Y Rabbia, J Gay, JP Rivet banc de test MIA2 Alcatel : C Buisset (thse OCA-Alcatel)
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  • 11 JS OCA 2005 Darwin / Pegase Yves Rabbia Gemini Darwin : configuration initiale et configuration " la date" oct 2004
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  • 12 JS OCA 2005 Darwin / Pegase Yves Rabbia Gemini caracteristiques "mission" lieu de travail : L2 transport par 2 fuses Soyouz 3 telescopes 3.5m 1 module "recombineur de faisceaux" Joseph Louis Lagrange Turin, 1736, Paris, 1813 S T L2 1 0.01 mission ESA seul ou ESA = pilote cot 500 M euros (mission seule) lancement : pas avant 2015
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  • 13 JS OCA 2005 Darwin / Pegase Yves Rabbia Gemini Pgase, en trs bref double mission science : pgasides, naines brunes, disques demonstrateur technologique : vol en formation flotille 3 vehicules rponse appel d'offres CNES 4 "proposals" en concurrence
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  • 14 JS OCA 2005 Darwin / Pegase Yves Rabbia Gemini qqs caracteristiques projet Pgase Bracewell interferometer 2 x 40cm collecteurs + recombinateur 50 m - 500 m base 2 m 4.8 m( / ~ 60) T optics = 80 K, T det = 55 K lieu de travail : L2 lanceur Soyouz, lancement 2010-12 ? cout : 175 M euros Metrology: 3 mm (RF) 1 m (laser) 3 nm (Fringe Sensor Visible )
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  • 15 JS OCA 2005 Darwin / Pegase Yves Rabbia Gemini Science avec Pgase Requis: Haute Rsolution Angulaire grande dynamique photometrique couverture spectro continue Interfromtrie normale ou "nulling" option non dcide calculs en cours (L. Escarrat, DM,YR) Objets: Pgasides (jupiters chauds) Naines Brunes Disques protoplantaires
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  • 16 JS OCA 2005 Darwin / Pegase Yves Rabbia Gemini Pgase : dmonstrateur "in situ" maitrise du vol en formation : controle par exigences interferometriques point clef = mtrologie, expertise OCA prpare Darwin / Xeus / LISA / Observation HRA de la Terre Mtrologie de base: qq cm (RF), 100 m (optique) - rsolution longitudinale par lien ~ 1 m (absolu) --- ~ 1 nm (relatif entre bras) - globalement: ~ 1 m latral (relatif), angulaire ~ 10 mas 3x2 liens laser moduls radiofrquence ( OCA, 2004 ) coins de cube (x2) metteur/ rcepteur (x2) recombineur collecteur
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  • 17 JS OCA 2005 Darwin / Pegase Yves Rabbia Gemini Micro-sat = Myriade, 125 kg (engines + siderostat) Mini-sat = Proteus, 500 kg (engines + collecting optics; recombiner; metrology) Micro-sat ( Alcatel, 2004 ) base : 40 500 m Recombineur 40 cm diameter collecteur Pgase : configuration et vhicules
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  • 18 JS OCA 2005 Darwin / Pegase Yves Rabbia Gemini proposants Pgase Programme scientifique : 10 laboratoires, ~ 40 scientifiques impliqus IAS, LESIA, LUTH, OCA-Gemini, ENS-Lyon - CRAL, Univ. de Lige, LAOG, Obs de Genve, Institut Astrophys Canaries Interfromtrie : directe ou en frange noire, exprience dans linstrumentation IAS, LESIA, OCA-Gemini, ONERA, Univ de Lige, Alcatel, LAOG Instrumentation spatiale et vol en formation: LESIA, IAS, ONERA, Alcatel Mtrologie de trs haute prcision : (OCA-Gemini, OCA Artemis, Alcatel) personnel OCA impliqus: D. Mourard, E. Samain, A. Brillet, J. Gay, Y. Rabbia, L. Escarrat (ex thesard OCA),.....
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  • 19 JS OCA 2005 Darwin / Pegase Yves Rabbia Gemini avant d'aller dans l'espace il faut un peu s'entrainer sur un prcurseur au sol GENIE, projet ESA-ESO Instrument @ VLTI (Chile) ESA & ESO, European scientists and industry Nulling Interferometer Waveband = L ( 3.5 m) Rejection ratio: 10 3 _ 10 4 First light 2008 Status: design studies ongoing collaboration Alcatel_OCA-Gemini en cours d'laboration
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  • 20 JS OCA 2005 Darwin / Pegase Yves Rabbia Gemini pour l'expos, c'est fini merci de votre attention !
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  • 21 JS OCA 2005 Darwin / Pegase Yves Rabbia Gemini APS approches en dveloppement Achromatic Phase Shifters (APS) : plusieurs approches possibles actuellement 3 approches retenues pour implmentation et qualification, dispersive plates / field vector reversal / focus crossing incident beams R mais nouvelles approches l'tude avec technologies mergentes (sub-lambda, opt integre)