Appel à Sujets de Thèse

Appel à Sujets de Thèse - CNES
Proposition N° : AAS_THESES 0023
PROPOSANT
Nom : FERRARI
Organisme :
Prénom :
Marc
LABORATOIRE D'ASTROPHYSIQUE DE MARSEILLE
Relève de l'INSU (Institut National des Sciences de l'Univers) :
Oui
Email : [email protected]
SUJET de THESE
Titre :
La haute résolution angulaire pour l’observation de l’Univers et de la Terre: Optique Active, analyse de front d’onde, concepts instrumentaux
innovants
Proposition de R&T associée :
Non, pas de R&T associée
Cofinanceur
ONERA
Laboratoire d'accueil envisagé
Département Optique Théorique et Appliquée (DOTA), ONERA
Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
Profil du Candidat
Ecoles d’Ingénieurs optique ou physique, Master Recherche en physique ou astronomie
Spécificités souhaitées : Optique / traitement du signal / automatique.
DESCRIPTIF DU SUJET
Les futurs grands observatoires et instruments spatiaux dédiés aux Sciences de l’Univers et de la Terre auront une résolution telle que l’on ne
pourra plus les construire de manière hyper-stable. Du fait de leur taille, leurs structures opto-mécaniques seront sensibles aux variations de
l’environnement thermique et aux conditions d’apesanteur. Dans ce contexte, le développement de l’Optique Active et Adaptative Spatiale est
aujourd’hui identifié comme un volet stratégique de l’observation de la terre et de l’univers depuis l’espace. La très haute résolution angulaire
demandée par les futurs programmes spatiaux conduit à étudier deux problématiques complémentaires : la spatialisation des composants actifs
permettant la correction de front d’onde insitu, ainsi que les problématiques d’analyse de front d’onde extrêmement précises, sensibles et
robustes.
A l’instar des grands télescopes dédiés à l’astronomie au sol, les grands instruments spatiaux devront être actifs afin de s’adapter à leurs
conditions environnementales, compenser les désalignements, les déformations thermo-élastiques de leurs structures ou encore les différences
d’environnement entre réglage au sol et conditions spatiales.
Réaliser de tels instruments actifs demande la mise en œuvre une boucle de contrôle faisant intervenir deux éléments principaux : un capteur
permettant de cartographier l’erreur de front d’onde et un élément optique actif (miroir déformable) corrigeant ces erreurs afin d’optimiser la qualité
d’image.
Le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille et l’ONERA/DOTA développent, en partenariat avec le CNES, deux bancs optiques expérimentaux
permettant la validation de la correction de front d’onde par un composant spatialisable et de nouveaux algorithmes associés à l’analyse de front
d’onde en source étendue.
La thèse, à l’interface de ces deux études, porte sur le couplage optimum des méthodes de mesures et de correction pour un télescope spatial «
pleinement actif ». En partant des besoins observationnels, il s’agira de proposer et d’intégrer des concepts instrumentaux innovants tels que des
structures adaptatives conférant aux systèmes optiques complexes une flexibilité et des performances optimales. Le LAM apportera sa
connaissance des structures actives et des problèmes liées à la spatialisation de composants actifs et l’ONERA son expérience en analyse de
front d’onde et stratégie de commande pour les optiques actives et adaptatives au sol et dans l’espace.
En s’appuyant sur des études théoriques et des simulations numériques (développées depuis plusieurs années dans les deux laboratoires), le/la
candidat(e) validera les différentes solutions proposées sur les bancs MADRAS (composants actifs) et RASCASSE (concepts de métrologie). Une
attention particulière sera portée aux processus d’étalonnages indispensables à la bonne mesure et correction des aberrations instrumentales,
condition sine qua none à l’obtention des performances ultimes d’un télescope actif.
Statut de la proposition: Acceptée CNES & ONERA
08/01/2012
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