Développement de l`outil de planification des observations de

Proposition de stage – CNAM, année 2009
Développement de l’outil de planification des observations de
l’expérience sous ballon stratosphérique Pilot
Jean-Philippe Bernard (CESR, Toulouse)
Contact principal : J. Ph. Bernard, CESR, email : [email protected], Web :
http://www.cesr.fr/~bernard/, tel : +(33) 5 61 55 75 38
L’expérience sous ballon stratosphérique
Pilot (cf http://pilot.cesr.fr/) a pour but
d’effectuer une mesure très précise de
l’émission polarisée de la poussière présente
dans le milieu interstellaire dans notre
galaxie. Cette mesure est de toute première
importance pour comprendre les propriétés
optiques des poussières, mais aussi pour être
capable, à terme, de modéliser l’émission
polarisée de notre galaxie, qui limitera la
précision des expériences cosmologiques
futures visant à mesurer la polarisation du
fond cosmique micro-onde (CMB : « Cosmic
Microwave Background » ). L’expérience
Pilot observera de larges portions du ciel
polarisé à 240 m et 550 m de longueur
d’ondes, avec une précision encore jamais
atteinte, en tirant partie, pour la première
fois, de matrices de détecteurs bolométriques
de grand format opérant à une température
de 0.3 K et intégrant 2048 détecteurs contre
moins d’une centaine pour les expériences
satellites actuelles. La planification de ces
mesures de haute précision requièrent
l’utilisation d’un outil dédié de planification
prenant en comptes les contraintes
observationnelles
et
opérationnelles
spécifiques liées au vols ballon.
Vue schématique de l’expérience Pilot
Le stage proposé concerne le développement d’un outil informatique permettant aux scientifiques
en charge des opérations scientifiques, de préparer le déroulement des observations
astrophysiques avec PILOT. Les observations PILOT seront divisées en scènes d’observations
successives destinées à être enchaînées pendant le vol. L’outil devra permettre de définir ces scènes
d’observations (coordonnées célestes, tailles des cartes, modes observationnels utilisés, etc.).
L’outil devra permettre de vérifier la couverture du ciel correspondante, en fonction de la date de
début des observations et de la trajectoire du ballon. Il devra également permettre de vérifier que le
plan de vol ainsi défini est compatible avec les contraintes liées aux vols ballons (e.g. non
dépassement des zones d’évitement en élévation, évitement des directions solaires et lunaires, etc.).
En outre certaines fonctionnalités de l’outil seront utilisées en temps réel par le calculateur de bord
de l’instrument pour générer les commandes de pilotage des différents sous-systèmes de
l’instrument (nacelle, photomètre, etc.). L’outil sera utilisé en environnement opérationnel et devra
donc bénéficier d’une interface homme-machine conviviale mais également efficace. Enfin, l’outil
sera utilisé pour d ‘éventuelles modifications du plan de vol en temps réel pendant le vol et devra
donc permettre un calcul rapide de la couverture et du respect des contraintes. Une maquette de ce
logiciel en langage IDL (Interactive Data Language) est déjà disponible. Ce code devra être
complété pour implémenter les fonctionnalités manquantes, optimisé pour la vitesse de calcul de la
couverture sur le ciel, et son interface devra être rendue plus conviviale. Au besoin, certaines des
fonctionnalités pourront être développées dans des langages compilés (e.g. Fortran, C, C++, …)
Ce travail s’effectuera au sein de l’équipe Pilot, dans un contexte international. Un goût développé
pour le travail d’équipe est donc requis. Le candidat travaillera sous la responsabilité du PI (J.-Ph.
Bernard) de l’expérience et des scientifiques futurs utilisateurs de l’outil développé. Le stagiaire
devra faire preuve de prédispositions pour le développement d’outils informatiques d’usage
collectif.