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Posté par Redbran le Mercredi 20/09/2017 à 12:00
De nouveaux instruments pour le télescope solaire européen

© NASA
Une initiative financée par l'UE a rapproché de prestigieuses institutions de recherche, des infrastructures (télescopes) et des référentiels de données européens afin d'aider la recherche en physique du soleil à se préparer à la mise en service de l'European Solar Telescope (EST).

Fondée en 2006 par un groupe de physiciens spécialistes du soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune,...) de 14 pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas gallo-romaine. Comme la civitas qui subsiste le plus...) européens, l'EAST (European Association for Solar Telescopes) vise à fournir aux spécialistes du soleil un accès à des équipements d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très grande participation...) au sol à haute résolution. À cette fin, l'EAST prévoit de développer et d'exploiter un EST de nouvelle génération à grande ouverture dans les îles Canaries.

L'EST sera un télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la luminosité ainsi que la taille...) solaire de 4 mètres utilisé pour mieux comprendre le couplage magnétique entre la photosphère (La photosphère est la couche de gaz qui constitue la surface visible du Soleil.) profonde et la chromosphère (La chromosphère est la couche de gaz de couleur rose, transparente pour la lumière visible, qui entoure la photosphère.) supérieure. Cela exigera une amélioration considérable des capacités de diagnostic (Le diagnostic (du grec δι?γνωση, diágnosi, à partir de δια-, dia-, „par, à travers,...) des propriétés thermiques, dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) et magnétiques du plasma ( En physique, le plasma décrit un état de la matière constitué de particules chargées (d'ions et d'électrons). Le plasma quark-gluon est un plasma qui...), grâce à l'utilisation de systèmes d'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait jadis soit à la main, soit...), de spectroscopie et de spectropolarimétrie fonctionnant pour de multiples longueurs d'ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière.). Les physiciens européens spécialistes du soleil sont tous d'accord sur le fait qu'un télescope solaire de nouvelle génération à grande ouverture est nécessaire pour mieux comprendre les processus fondamentaux de la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans...) des plasmas dans les couches supérieures du soleil.

Soutenu par l'EAST et financé par l'UE, le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de contribution, et...) SOLARNET (High-resolution solar physics network) a été lancé pour s'assurer que tous les physiciens européens spécialistes du soleil puissent accéder aux meilleurs équipements et référentiels de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.). Des recherches communes ont eu pour objectif de mettre au point (Graphie) des outils et des prototypes innovants en matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière occupe de l'espace...) d'instruments, de traitement et d'accès aux données.

Maintenir l'Europe à l'avant-garde de la physique solaire

Dans pratiquement tous les domaines et disciplines, et donc dans la physique du soleil, l'Europe dispose de centres de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne...) publics ou privés permettant à des chercheurs hautement qualifiés de mener des recherches de tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) premier plan. Plusieurs instituts de recherche européens ont atteint un niveau élevé de compétence dans le développement d'instruments scientifiques sophistiqués, ce qui leur a permis d'être bien placés dans le secteur des technologies d'observation au sol. Des partenariats solides avec l'industrie contribuent également à relever les défis d'ingénierie (L'ingénierie désigne l'ensemble des fonctions allant de la conception et des études à la responsabilité de la construction et au contrôle des équipements d'une installation technique ou industrielle.) liés aux télescopes actuels et futurs.

"Pour définir les futurs instruments de l'EST, les chercheurs ont collaboré pour mettre au point plusieurs prototypes d'instruments innovants. Pour démontrer leurs performances, ces prototypes ont été conçus et réalisés en utilisant les télescopes actuels comme bancs d'essai", déclare Manuel Collados, coordinateur du projet.

Un prototype de système innovant de rejet de chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) a été réalisé pour le télescope solaire GREGOR. Ce système de rejet de chaleur suit les principes du concept proposé pour l'EST et représente ainsi une preuve de concept pour la solution technique proposée pour ce nouvel équipement de grande taille.

Le projet a également mis au point d'un grand prototype d'interféromètre Fabry-Perot ajustable de 150 mm de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la...). Cette activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) représente une étape importante vers l'optimisation de ces dispositifs, afin de les utiliser pour une instrumentation (Le mot instrumentation est employé dans plusieurs domaines :) personnalisée des télescopes solaires de grande taille comme l'EST.

Deux prototypes d'IFU (Integral field unit) permettant d'obtenir un spectre spatialement résolu de tous les points d'une région bidimensionnelle ont été construits pour GREGOR et le télescope solaire suédois (SST). Le premier est basé sur un trancheur d'image optimisé pour GRIS, le spectrographe infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.) de GREGOR. Le deuxième utilise des microlentilles pour alimenter le spectrographe TRIPPEL du SST. Les deux prototypes ont été testés avec succès sur ces télescopes, ce qui a permis de valider ces concepts pour l'instrumentation de l'EST.

Le projet a également conçu et testé un polarimètre solaire rapide, ainsi qu'un nouveau séparateur de faisceaux polarisant utilisant de nouveaux concepts de capteur (Un capteur est un dispositif transformant l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable exemple : une tension électrique, une hauteur de mercure, une intensité, la...).

La physique solaire à l'ère du big data

SOLARNET a rapproché tous les chercheurs travaillant avec les données du télescope SOLARNET, ainsi que des spécialistes de la science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens large. L'ensemble de connaissances,...) des données des États-Unis travaillant avec des données concernant le futur (Futurs est une collection de science-fiction des Éditions de l'Aurore.) télescope solaire de 4 mètres DKIST à Hawaï (Hawaï ou Hawaii (en hawaïen : Hawai‘i ; en anglais : Hawaii) est un État des États-Unis situé dans l'océan Pacifique, à environ 3 900 kilomètres au sud-ouest...). Le projet a cherché à établir une cohérence entre les données et a publié des recommandations générales de façon à ce que des observateurs externes puissent facilement réduire leurs données en vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) d'en faciliter l'analyse. "Grâce à SOLARNET, on dispose maintenant de pipelines de données modernes pour l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme...) des instruments solaires européens majeurs", déclare M. Collados.

Pour assurer la participation du plus grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) possible de chercheurs à ce télescope au sol révolutionnaire, toutes les activités du projet ont réuni des physiciens spécialistes du soleil provenant d'Europe et des États-Unis. Lorsqu'il sera en place, cet EST au sol de 4 mètres permettra d'observer avec une précision sans précédent les phénomènes se produisant sur la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique,...) du soleil, avec une résolution de seulement quelques kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide en 1/299 792 458 seconde.).

Pour plus d'information voir: projet SOLARNET

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Source: CORDIS-Europa