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Reportage au Laboratoire d'astrophysique de Marseille (LAM)

2014

Reportage au Laboratoire d'astrophysique de Marseille (LAM)

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Cuve ERIOS (Etalonnage réglage et intégration pour l'optique spatiale) placée dans une salle propre ISO 8. Elle sert à la caractérisation, à l'étalonnage spectrophotométrique et au réglage optique d'instruments spatiaux à haute résolution angulaire (10 millièmes de seconde d'arc). Les tests sont effectués sous vide secondaire et à des températures pouvant descendre jusqu'à -200°C. Un marbre optique suspendu permet d'isoler la cuve des vibrations parasites venant de l'environnement. ERIOS est…

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Réglage de l'interféromètre d'un banc optique, permettant de mesurer avec une précision sub-nanométrique la qualité de surface et les déformations statiques et dynamiques de composants Micro-opto-électro-mécaniques (MOEMS). Afin de reproduire l'environnement spatial, les tests des MOEMS vont être effectués dans une petite chambre à vide cryogénique, montée face à l'interféromètre. L'objectif du programme de recherche est d'étudier les composants MOEMS en vue de les intégrer dans les instruments…

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Sur l'écran de gauche, système optique du Prime focus spectrographe (PFS). Il s'agit d'un instrument pour le télescope Subaru à Hawaii.Ce système est modélisé grace au logiciel de conception optique Zemax qui permet de définir les optiques d'un système et de les analyser en simulant la propagation des rayons dans le système.

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Préparation d'un test de balance thermique dans la cuve à vide "NAC". Le test est effectué sur le système de détection de l'instrument NISP (Near-infrared spectrograph and photometer) du satellite EUCLID (European cooperation for lightning detection). Cette cuve est placée dans une salle propre ISO 8. Le système de détection va être relié à des tresses en cuivre, elles-mêmes couplées à deux sources froides cryogéniques responsables du refroidissement global de l'expérience. Des thermocouples…

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Vue du patio intérieur et des bâtiments du Laboratoire d'astrophysique de Marseille (LAM).

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Préparation d'un outil de polissage de miroir. L'opérateur trace un ensemble de sillons sur la surface en poix de l'outil afin de permettre l'évacuation du liquide pendant l'opération de polissage.

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Réglage des optiques de ROBIN afin d'optimiser la qualité optique en sortie du démonstrateur sur banc. ROBIN est un banc optique qui permet de démontrer un concept de spectrographe multi-objets. L'objectif du programme de recherche est d'étudier les composants Micro-opto-électro-mécaniques (MOEMS) en vue de les intégrer dans les instruments astronomiques du futur.

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Tests interférométriques d'un miroir concave. Ces tests sont primordiaux pour permettre de converger vers les formes asphériques (non strictement sphériques) avec la qualité de surface souhaitée (erreurs de surface de quelques nanomètres), tout en garantissant une rugosité de surface faible (quelques angströms).

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Détail du banc ROBIN portant le logo du projet BATMAN. ROBIN est un banc optique qui permet de démontrer un concept de spectrographe multi-objets. L'objectif du programme de recherche est d'étudier les composants Micro-opto-électro-mécaniques (MOEMS) en vue de les intégrer dans les instruments astronomiques du futur.

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Plate-forme Rascasse de test pour l'optique active spatiale. Elle permet de faire des tests comparatifs d'analyseurs de front d'onde dédiés aux systèmes actifs des futurs satellites d'observation de la Terre en orbite basse. Le but de l'optique active est d'obtenir une qualité d'image maximale. Cela passe notamment par le contrôle de la déformation des miroirs à l'aide d'un minimum d'actionneurs pour corriger uniquement les modes nécessaires à la correction du front d'onde.

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Microscope interférentiel permettant d'observer des petits détails de surfaces optiques avec une très grande précision. Il sert notamment à la quantification de la qualité de poli de miroirs et de lentilles, ou à la mesure dimensionelle de composants micro-optiques. Le composant en cours de mesure ici contient une minuscule depression, invisible a l'oeil nu, de 0,1 mm de diamètre et d'une profondeur proche de la longueur d'onde de la lumière.

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Sur l'écran de gauche, système optique du Prime focus spectrographe (PFS). Il s'agit d'un instrument pour le télescope Subaru à Hawaii.Ce système est modélisé grace au logiciel de conception optique Zemax qui permet de définir les optiques d'un système et de les analyser en simulant la propagation des rayons dans le système.

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Réglage des optiques de ROBIN afin d'optimiser la qualité optique en sortie du démonstrateur sur banc. ROBIN est un banc optique qui permet de démontrer un concept de spectrographe multi-objets. L'objectif du programme de recherche est d'étudier les composants Micro-opto-électro-mécaniques (MOEMS) en vue de les intégrer dans les instruments astronomiques du futur.

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Vue du patio intérieur et des bâtiments du Laboratoire d'astrophysique de Marseille (LAM).

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Caractérisation de la qualité de surface d'un grism ("grating prism" : association d'un réseau et d'un prisme à angle droit) à l'aide d'un interféromètre de Fizeau. Cet instrument est indispensable pour mesurer finement la forme des élements optiques utilisés dans les instruments astronomiques. Cette mesure est faite dans le cadre du développement des grisms de l'instrument NISP (Near-infrared spectrograph and photometer) du satellite EUCLID (European cooperation for lightning detection). NISP…

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Ocam2, caméra d'imagerie en lumière faible la plus rapide au monde. Elle a été conçue à l'origine pour les systèmes d'optique adaptative des grands télescopes. Elle trouve aujourd'hui d'autres applications dans les secteurs de la sécurité aéronautique, de la détection de débris spatiaux, du médical et biomédical et de la défense.

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Ocam2, caméra d'imagerie en lumière faible la plus rapide au monde. Elle a été conçue à l'origine pour les systèmes d'optique adaptative des grands télescopes. Elle trouve aujourd'hui d'autres applications dans les secteurs de la sécurité aéronautique, de la détection de débris spatiaux, du médical et biomédical et de la défense.

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Préparation d'un test de balance thermique dans la cuve à vide "NAC". Le test est effectué sur le système de détection de l'instrument NISP (Near-infrared spectrograph and photometer) du satellite EUCLID (European cooperation for lightning detection). Cette cuve est placée dans une salle propre ISO 8. Le test permet d'étudier le comportement de l'instrument en environnement spatial : dans le vide et avec des températures proches de -200°C. L'instrument NISP est un spectrographe-imageur dans le…

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Nettoyage et inspection d'un miroir superpoli. Les méthodes de polissage développées au Laboratoire d'astrophysique de Marseille permettent la fabrication de miroirs superpolis pour l'instrumentation à haut contraste dédiée à l'imagerie de planètes extrasolaires. L'excellente qualité de surface des miroirs doit permettre de minimiser les speckles (tavelures) résiduels et le niveau du fond diffus dans la formation des images.

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Caractérisation de l'efficacité de diffraction d'un grism ("grating prism" : association d'un réseau et d'un prisme à angle droit) à l'aide d'un spectrophotomètre. Ce grism est l'élément dispersif de l'instrument NISP (Near-infrared spectrograph and photometer) du satellite EUCLID (European cooperation for lightning detection). NISP est un spectrographe-imageur dans le proche infrarouge dédié à la recherche sur l'énergie et la matière noire.

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Réglage de l'interféromètre d'un banc permettant de mesurer avec une précision sub-nanométrique la qualité de surface et les déformations statiques et dynamiques de composants Micro-opto-électro-mécaniques (MOEMS). Afin de reproduire l'environnement spatial, les tests des MOEMS vont être effectués dans une petite chambre à vide cryogénique, montée face à l'interféromètre. L'objectif du programme de recherche est d'étudier les composants MOEMS en vue de les intégrer dans les instruments…

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Détail de la plate-forme Rascasse de test pour l'optique active spatiale. Elle permet de faire des tests comparatifs d'analyseurs de front d'onde dédiés aux systèmes actifs des futurs satellites d'observation de la Terre en orbite basse. Le but de l'optique active est d'obtenir une qualité d'image maximale. Cela passe notamment par le contrôle de la déformation des miroirs à l'aide d'un minimum d'actionneurs pour corriger uniquement les modes nécessaires à la correction du front d'onde.

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Caractérisation de l'efficacité de diffraction d'un grism ("grating prism" : association d'un réseau et d'un prisme à angle droit) à l'aide d'un spectrophotomètre. Ce grism est l'élément dispersif de l'instrument NISP (Near-infrared spectrograph and photometer) du satellite EUCLID (European cooperation for lightning detection). NISP est un spectrographe-imageur dans le proche infrarouge dédié à la recherche sur l'énergie et la matière noire.

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Microscope interférentiel permettant d'observer des petits détails de surfaces optiques avec une très grande précision. Il sert notamment à la quantification de la qualité de poli de miroirs et de lentilles, ou à la mesure dimensionelle de composants micro-optiques. Le composant en cours de mesure ici contient une minuscule depression, invisible a l'oeil nu, de 0,1 mm de diamètre et d'une profondeur proche de la longueur d'onde de la lumière.

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Miroir MADRAS (Miroir actif déformable et régulé pour applications spatiales) sur la plate-forme Rascasse de test pour l'optique active spatiale. MADRAS est le premier miroir déformable pour applications spatiales. La plate-forme Rascasse permet de faire des tests comparatifs d'analyseurs de front d'onde dédiés aux systèmes actifs des futurs satellites d'observation de la Terre en orbite basse. Le but de l'optique active est d'obtenir une qualité d'image maximale. Cela passe notamment par le…

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Inspection et nettoyage de l'un des segments (miroir) du futur télescope géant européen E-ELT (European extremely large telescope). Cette opération est effectuée sur la plate-forme POLARIS (Polishing active and robotic integrated system). Il s'agit d'un équipement de grand diamètre (2,5 m), associant polissage robotique et optique active, dédié aux programmes de R&D et à la réalisation de grandes optiques asphériques (non strictement sphériques). Cette plate-forme est opérée en collaboration…

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Inspection et nettoyage de l'un des segments (miroir) du futur télescope géant européen E-ELT (European extremely large telescope). Cette opération est effectuée sur la plate-forme POLARIS (Polishing active and robotic integrated system). Il s'agit d'un équipement de grand diamètre (2,5 m), associant polissage robotique et optique active, dédié aux programmes de R&D et à la réalisation de grandes optiques asphériques (non strictement sphériques). Cette plate-forme est opérée en collaboration…

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Inspection et nettoyage de l'un des segments (miroir) du futur télescope géant européen E-ELT (European extremely large telescope). Cette opération est effectuée sur la plate-forme POLARIS (Polishing active and robotic integrated system). Il s'agit d'un équipement de grand diamètre (2,5 m), associant polissage robotique et optique active, dédié aux programmes de R&D et à la réalisation de grandes optiques asphériques (non strictement sphériques). Cette plate-forme est opérée en collaboration…

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Inspection et nettoyage de l'un des segments (miroir) du futur télescope géant européen E-ELT (European extremely large telescope). Cette opération est effectuée sur la plate-forme POLARIS (Polishing active and robotic integrated system). Il s'agit d'un équipement de grand diamètre (2,5 m), associant polissage robotique et optique active, dédié aux programmes de R&D et à la réalisation de grandes optiques asphériques (non strictement sphériques). Cette plate-forme est opérée en collaboration…

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Inspection du système de mise sous contrainte pour la fabrication de l'un des segments (miroir) du futur télescope géant européen E-ELT (European extremely large telescope). Cette opération est effectuée sur la plate-forme POLARIS (Polishing active and robotic integrated system). Il s'agit d'un équipement de grand diamètre (2,5 m), associant polissage robotique et optique active, dédié aux programmes de R&D et à la réalisation de grandes optiques asphériques (non strictement sphériques). Cette…

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Caractérisation de la qualité de surface d'un grism ("grating prism" : association d'un réseau et d'un prisme à angle droit) à l'aide d'un interféromètre de Fizeau. Cet instrument est indispensable pour mesurer finement la forme des élements optiques utilisés dans les instruments astronomiques. Cette mesure est faite dans le cadre du développement des grisms de l'instrument NISP (Near-infrared spectrograph and photometer) du satellite EUCLID (European cooperation for lightning detection). NISP…

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Le banc ROBIN permet de démontrer un concept de spectrographe multi-objets utilisant une matrice de micro-miroirs pour la sélection d'objets célestes. L'objectif du programme de recherche est d'étudier les composants Micro-opto-électro-mécaniques (MOEMS), en vue de les intégrer dans les instruments astronomiques du futur.

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Préparation d'un test de balance thermique dans la cuve à vide "NAC". Le test est effectué sur le système de détection de l'instrument NISP (Near-infrared spectrograph and photometer) du satellite EUCLID (European cooperation for lightning detection). Cette cuve est placée dans une salle propre ISO 8. Le système de détection va être relié à des tresses en cuivre, elles-mêmes couplées à deux sources froides cryogéniques responsables du refroidissement global de l'expérience. Des thermocouples…

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Tests interférométriques d'un miroir concave. Ces tests sont primordiaux pour permettre de converger vers les formes asphériques (non strictement sphériques) avec la qualité de surface souhaitée (erreurs de surface de quelques nanomètres), tout en garantissant une rugosité de surface faible (quelques angströms).

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Manipulation d'une pièce optique en salle propre de classe ISO 7.

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Mesure de déformation différentielle d'un grism ("grating prism" : association d'un réseau et d'un prisme à angle droit) entre la température ambiante et 130 K par une méthode interférométrique. Cette mesure est effectuée dans le cadre du développement des grisms de l'instrument NISP (Near-infrared spectrograph and photometer) du projet EUCLID (European cooperation for lightning detection). NISP est un spectrographe-imageur dans le proche infrarouge dédié à la recherche sur l'énergie et la…

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Réglage de la plate-forme Rascasse de test d'optique active spatiale. Celle-ci permet de faire des tests comparatifs d'analyseurs de front d'onde dédiés aux systèmes actifs des futurs satellites d'observation de la Terre en orbite basse. Le but de l'optique active est d'obtenir une qualité d'image maximale. Cela passe notamment par le contrôle de la déformation des miroirs à l'aide d'un minimum d'actionneurs pour corriger uniquement les modes nécessaires à la correction du front d'onde.

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Réglage de la plate-forme Rascasse de test d'optique active spatiale. Celle-ci permet de faire des tests comparatifs d'analyseurs de front d'onde dédiés aux systèmes actifs des futurs satellites d'observation de la Terre en orbite basse. Le but de l'optique active est d'obtenir une qualité d'image maximale. Cela passe notamment par le contrôle de la déformation des miroirs à l'aide d'un minimum d'actionneurs pour corriger uniquement les modes nécessaires à la correction du front d'onde.

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Préparation d'un test de balance thermique dans la cuve à vide "NAC". Le test est effectué sur le système de détection de l'instrument NISP (Near-infrared spectrograph and photometer) du satellite EUCLID (European cooperation for lightning detection). Cette cuve est placée dans une salle propre ISO 8. Le test permet d'étudier le comportement de l'instrument en environnement spatial : dans le vide et avec des températures proches de -200°C. L'instrument NISP est un spectrographe-imageur dans le…

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Cuve ERIOS (Etalonnage réglage et intégration pour l'optique spatiale) et sa plate-forme de maintenance placées dans une salle propre ISO 8. ERIOS sert à la caractérisation, à l'étalonnage spectrophotométrique et au réglage optique d'instruments spatiaux à haute résolution angulaire (10 millièmes de seconde d'arc). Les tests sont effectués sous vide secondaire et à des températures pouvant descendre jusqu'à -200°C. Un marbre optique suspendu permet d'isoler la cuve des vibrations parasites…

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Microscope interférentiel permettant d'observer des petits détails de surfaces optiques avec une très grande précision. Il sert notamment à la quantification de la qualité de poli de miroirs et de lentilles, ou à la mesure dimensionelle de composants micro-optiques. Le composant en cours de mesure ici contient une minuscule depression, invisible a l'oeil nu, de 0,1 mm de diamètre et d'une profondeur proche de la longueur d'onde de la lumière..

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Réglage des optiques de ROBIN afin d'optimiser la qualité optique en sortie du démonstrateur sur banc. ROBIN est un banc optique qui permet de démontrer un concept de spectrographe multi-objets. L'objectif du programme de recherche est d'étudier les composants Micro-opto-électro-mécaniques (MOEMS) en vue de les intégrer dans les instruments astronomiques du futur.

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Polissage d'un miroir. Les méthodes de polissage développées au LAM (Laboratoire d'astrophysique de Marseille) permettent la fabrication de miroirs superpolis pour l'instrumentation à haut contraste dédiée à l'imagerie de planètes extrasolaires. L'excellente qualité de surface des miroirs doit permettre de minimiser les speckles (tavelures) résiduels et le niveau du fond diffus dans la formation des images.

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Cuve ERIOS (Etalonnage réglage et intégration pour l'optique spatiale) placée dans une salle propre ISO 8. Elle sert à la caractérisation, à l'étalonnage spectrophotométrique et au réglage optique d'instruments spatiaux à haute résolution angulaire (10 millièmes de seconde d'arc). Les tests sont effectués sous vide secondaire et à des températures pouvant descendre jusqu'à -200 °C. Un marbre optique suspendu permet d'isoler la cuve des vibrations parasites venant de l'environnement. ERIOS est…

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Tests interférométriques d'un miroir concave. Ces tests sont primordiaux pour permettre de converger vers les formes asphériques (non strictement sphériques) avec la qualité de surface souhaitée (erreurs de surface de quelques nanomètres), tout en garantissant une rugosité de surface faible (quelques angströms).

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Tests interférométriques d'un miroir concave. Ces tests sont primordiaux pour permettre de converger vers les formes asphériques (non strictement sphériques) avec la qualité de surface souhaitée (erreurs de surface de quelques nanomètres), tout en garantissant une rugosité de surface faible (quelques angströms).

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Matrice de micro-miroirs, développée par le LAM et par l'EPFL (Suisse), en cours de test sur un banc de caractérisation par interférométrie. Ce banc permet de mesurer avec une précision sub-nanométrique la qualité de surface et les déformations statiques et dynamiques de composants micro-opto-électro-mécaniques (MOEMS). Afin de reproduire l'environnement spatial, les tests des MOEMS vont être effectués dans une petite chambre à vide cryogénique, montée face à l'interféromètre. L'objectif du…

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Préparation d'un test de balance thermique dans la cuve à vide "NAC". Le test est effectué sur le système de détection de l'instrument NISP (Near-infrared spectrograph and photometer) du satellite EUCLID (European cooperation for lightning detection). Cette cuve est placée dans une salle propre ISO 8. Le système de détection va être relié à des tresses en cuivre, elles-mêmes couplées à deux sources froides cryogéniques responsables du refroidissement global de l'expérience. Des thermocouples…

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Microscope interférentiel permettant d'observer des petits détails de surfaces optiques avec une très grande précision. Il sert notamment à la quantification de la qualité de poli de miroirs et de lentilles, ou à la mesure dimensionelle de composants micro-optiques. Le composant en cours de mesure ici contient une minuscule depression, invisible a l'oeil nu, de 0,1 mm de diamètre et d'une profondeur proche de la longueur d'onde de la lumière.

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Mesure de déformation différentielle d'un grism ("grating prism" : association d'un réseau et d'un prisme à angle droit) entre la température ambiante et 130 kelvin, par une méthode interférométrique. Cette mesure est faite dans le cadre du développement des grisms de l'instrument NISP (Near-infrared spectrograph and photometer) du projet EUCLID (European cooperation for lightning detection). Ici, une personne est en train de régler la force du ressort permettant de maintenir en position…

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Resultats de mesures obtenues à l'aide d'un microscope interférentiel. Ce dernier permet d'observer des petits détails de surfaces optiques avec une très grande précision. Il sert notamment à la quantification de la qualité de poli de miroirs et de lentilles, ou à la mesure dimensionelle de composants micro-optiques. Le composant mesuré ici contient une minuscule depression, invisible a l'oeil nu, de 0,1 mm de diamètre et d'une profondeur proche de la longueur d'onde de la lumière.

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Miroirs concaves et convexes faisant partie du montage optique du banc ROBIN. Ils permettent de former, sur le détecteur, les spectres des objets sélectionnés par la matrice de micro-miroirs à l'entrée de l'instrument. ROBIN est un banc optique qui permet de démontrer un concept de spectrographe multi-objets. L'objectif du programme de recherche est d'étudier les composants Micro-opto-électro-mécaniques (MOEMS) en vue de les intégrer dans les instruments astronomiques du futur.

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Ocam2, caméra d'imagerie en lumière faible la plus rapide au monde. Elle a été conçue à l'origine pour les systèmes d'optique adaptative des grands télescopes. Elle trouve aujourd'hui d'autres applications dans les secteurs de la sécurité aéronautique, de la détection de débris spatiaux, du médical et biomédical et de la défense.

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Plate-forme Rascasse de test pour l'optique active spatiale. Elle permet de faire des tests comparatifs d'analyseurs de front d'onde dédiés aux systèmes actifs des futurs satellites d'observation de la Terre en orbite basse. Le but de l'optique active est d'obtenir une qualité d'image maximale. Cela passe notamment par le contrôle de la déformation des miroirs à l'aide d'un minimum d'actionneurs pour corriger uniquement les modes nécessaires à la correction du front d'onde.

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Microscope interférentiel permettant d'observer des petits détails de surfaces optiques avec une très grande précision. Il sert notamment à la quantification de la qualité de poli de miroirs et de lentilles, ou à la mesure dimensionelle de composants micro-optiques. Le composant en cours de mesure ici contient une minuscule depression, invisible a l'oeil nu, de 0,1 mm de diamètre et d'une profondeur proche de la longueur d'onde de la lumière.

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Composant Digital micromirror device (DMD) comprenant plus de 2 millions de micro-miroirs de 13 µm de côté. Il est placé au cœur du banc ROBIN qui permet de démontrer un concept de spectrographe multi-objets. L'objectif du programme de recherche est d'étudier les composants Micro-opto-électro-mécaniques (MOEMS), en vue de les intégrer dans les instruments astronomiques du futur.

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Discussion autour de mesures effectuées sur un banc de caractérisation par interférométrie de composants Micro-opto-électro-mécaniques (MOEMS). Ce banc permet de mesurer avec une précision sub-nanométrique la qualité de surface et les déformations statiques et dynamiques des composants MOEMS. Des mesures en environnement spatial sont possibles à l'aide d'une petite chambre à vide cryogénique montée face à l'instrument. L'objectif du programme de recherche est d'étudier les composants MOEMS en…

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Composant Digital micromirror device (DMD) comprenant plus de 2 millions de micro-miroirs de 13 µm de côté. Il est placé au cœur du banc ROBIN qui permet de démontrer un concept de spectrographe multi-objets. L'objectif du programme de recherche est d'étudier les composants Micro-opto-électro-mécaniques (MOEMS), en vue de les intégrer dans les instruments astronomiques du futur.

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Polissage d'un miroir. Les méthodes de polissage développées au LAM (Laboratoire d'astrophysique de Marseille) permettent la fabrication de miroirs superpolis pour l'instrumentation à haut contraste dédiée à l'imagerie de planètes extrasolaires. L'excellente qualité de surface des miroirs doit permettre de minimiser les speckles (tavelures) résiduels et le niveau du fond diffus dans la formation des images.

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Plate-forme Rascasse de test pour l'optique active spatiale. Elle permet de faire des tests comparatifs d'analyseurs de front d'onde dédiés aux systèmes actifs des futurs satellites d'observation de la Terre en orbite basse. Le but de l'optique active est d'obtenir une qualité d'image maximale. Cela passe notamment par le contrôle de la déformation des miroirs à l'aide d'un minimum d'actionneurs pour corriger uniquement les modes nécessaires à la correction du front d'onde.

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