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Nouvelle scientifique

 

Le 5 juin 2018

 

 

LSST : le système de changeur de filtre inauguré

 

Le 15 mai dernier a eu lieu l’inauguration du prototype du système de changeur de filtres, l’une des pièces maîtresses de la caméra du télescope LSST. Cette prouesse technique est le fruit d’une collaboration entre cinq laboratoires de l’IN2P3 dans ce projet unique dans lequel la France joue un rôle très particulier aux côtés des Etats-Unis et du Chili.

 

D’un diamètre de 8,4 mètres, le Large Synoptic Survey Telescope (LSST) photographiera le ciel de manière systématique durant dix ans. Pour ce faire, il sera équipé de la plus grande caméra digitale du monde et d'un système de changeur de filtres robotisé. Ce système est une véritable prouesse technologique : robuste et environ 15 fois plus rapide que ce qui se fait actuellement, il permettra de prendre chaque image du ciel avec des filtres optiques différents en un minimum de temps.

 

Le changeur de filtres est le résultat de la collaboration de cinq laboratoires IN2P3. © IN2P3/CNRS

 

En effet, voir le ciel dans des couleurs différentes permet de mieux établir la nature comme la distance des objets célestes, mais il fallait gagner en rapidité pour observer les phénomènes variables dans l’univers. Ce sera chose faite avec le système robotisé de LSST qui permettra de changer plusieurs fois de filtres dans une même nuit. Imbriqué à l’intérieur de la caméra, le système devra manipuler ces filtres géants, d’un diamètre de 75 cm et d’un poids avoisinant les 40 kg, avec une précision proche du dixième de millimètre. Ce mécanisme ultra stable dont la maintenance est fixée à deux semaines tous les deux ans, a été pensé pour éviter tout endommagement des filtres, même en cas de forts séismes.

 

L’équipe en charge du système de changeur de filtres dont le prototype a été inauguré le 15 mai dernier au LPNHE, en présence des directeurs d’unité et de la direction de l’IN2P3. © IN2P3/CNRS

 

Le système est composé de plusieurs éléments, chacun ayant été construit par un laboratoire différent. Fabriqué au LPSC, le loader permet le chargement préalable des filtres depuis l'extérieur. Le carrousel du LPNHE permet lui d’en stocker jusqu'à cinq et peut présenter en moins de 20 secondes, un filtre face au changeur automatique, réalisé au CPPM. Celui-ci viendra le positionner pour la prise d’images en moins de 69 secondes. L’ensemble du système est contrôlé par un logiciel de contrôle/commande, développé par l’APC et a été monté sur un banc de test mécanique, fabriqué au LPC, qui permet de balayer toutes les positions angulaires du télescope.

L’ultime version du système sera envoyée début 2019 aux Etats-Unis pour y être assemblée à la caméra puis installée au Chili pour son intégration dans le télescope prévue vers 2020. LSST pourra ainsi détecter des milliards d'objets célestes et ainsi améliorer nos connaissances sur la matière et l'énergie noires. Autant d’éléments que la France, au travers de l’IN2P3, saura parfaitement exploiter grâce à la connaissance de l'instrument acquise à travers sa forte implication dans la construction de la caméra et dans le traitement de ses données.

 

Animation du changement des filtres

 

Liste des laboratoires de l'IN2P3 impliqués dans le projet LSST :

  • Centre de calcul de l'IN2P3 (CC-IN2P3, CNRS)
  • Centre de physique des particules de Marseille (CPPM, CNRS/ Aix-Marseille Université)
  • Laboratoire astroparticule et cosmologie (APC, CNRS/Université Paris Diderot/CEA/Observatoire de Paris)
  • Laboratoire de l’accélérateur linéaire (LAL, CNRS/Université Paris-Sud)
  • Laboratoire d’Annecy de physique des particules (LAPP, CNRS/Université Savoie Mont Blanc)
  • Laboratoire des matériaux avancés (LMA, CNRS)
  • Laboratoire de physique de Clermont (LPC, CNRS/Université Clermont Auvergne)
  • Laboratoire de physique nucléaire et des hautes énergies (LPNHE, CNRS/Université Pierre et Marie Curie/Université Paris Diderot)
  • Laboratoire de physique subatomique et de cosmologie (LPSC, CNRS/Université Grenoble Alpes/Grenoble INP)
  • Laboratoire Univers et particules de Montpellier (LUPM, CNRS/Université de Montpellier)

 

Pour en savoir plus

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