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SPIROU/CFHT

Spectromètre infrarouge pour le Canada-France-Hawaii Telescope

19 juillet 2012 ( maj : 28 juin 2014 )

Objectifs scientifiques :

SPIRou est un instrument en préparation pour le CFHT. Ses principaux objectifs scientifiques sont la détection des planètes telluriques (entre 1 et 10 masses terrestres) autour des étoiles de très faible masse, avec un intérêt particulier pour celles logées dans la zone habitable autour de leurs étoiles hôtes, et la compréhension du rôle du champ magnétique dans les processus de formation stellaire et planétaire. La zone habitable est définie comme la région autour d’une étoile où l’eau liquide peut être stable sur une planète rocheuse (Kasting et al. 1993). La présence d’eau à la surface étant considérée comme un préalable à une vie de type terrestre. La zone habitable est d’autant plus proche de l’étoile que celle-ci est froide, les planètes y résidant sont alors plus aisément détectables par la méthode des vitesses radiales. La difficulté réside à mener des mesures de vitesses radiales dans l’infrarouge, où le maximum d’intensité lumineuse est émise par les étoiles de très faible masse, en assurant un stabilité et une calibration du spectre au niveau de 1m/s.

La compréhension du rôle du champs magnétique aux différentes phases de formation stellaires et planétaires est l’autre grand objectif de SPIRou. Récemment ce domaine a connu des progrès majeurs en précisant le rôle clé du champ magnétique dans l’effondrement gravitationnel du nuage moléculaire, mais aussi dans la formation d’un disque et d’un cœur pré-stellaire qui donneront ensuite naissance à l’étoile et à son cortège de planètes. Les mesures en spectro-polarimétrie permettent de reconstruire la topologie magnétique par imagerie Zeeman-Doppler. Ces mesures sont actuellement effectuée en optique et SPIRou les portera en infra-rouge, ce qui permet un accès aux phases les plus précoces de la formation stellaire, lorsque l’étoiles est entourée d’un cocon de poussière absorbant les longueurs d’onde visible.

Implémentation :

SPIRou est un instrument sélectionné pour être implémenté au CFHT en 2017.

SPIRou est un spectro-polarimètre échelle infrarouge regroupant des performances types similaires à celles d’ESPaDOnS/NARVAL (pour l’aspect polarimétrie) et de HARPS (stabilité vitesse radiale de 1m/s) dans le visible. Il consiste en un spectrographe échelle cryogéné et alimenté par fibre par un polarimètre achromatique installé au foyer Cassegrain. Il permettra une couverture complète du domaine spectral (0.98 à 2.35 µm) avec une résolution spectrale d’environ 70 000.

Partenaires et collaborations :

SPIRou est un projet international, géré par un consortium réparti sur France, Canada, Suisse, Taiwan, Portugal, Brésil et Hawaii. Coté français 4 laboratoires sont impliqués au niveau technique : IRAP (Toulouse), IPAG (Grenoble), OHP/LAM (Marseille) et LESIA (Meudon).

La France joue le rôle majeur dans la conception et la construction de SPIRou. L’IRAP est l’institut PI, le project Scientist du projet est à l’IPAG. SPIRou est destiné à être un instrument ouvert à toute la communauté du CFHT.

Calendrier :

Octobre 2008 : Retenu sur appel d’offre CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope) ; pour financement d’une étude du concept (phase A)

Oct 2010 : Passage de CoDR (Conceptual Design Review) ; ---> passage en phase B

Oct 2012 : Passage de PDR (Preliminary Design Review) ; ----> passage en phase C

Oct 2013 : Remporte appel d’offre instrument nouvelle génération CFHT : 2M$

Hiver 2014 : Final design review (FDR)

2014-2015 : Réalisation / Intégration des sous-système (France et Canada)

2016 : Intégration du système complet, test d’acceptance (IRAP)

2017 : Première lumière au CFHT

Tâches de service actuelles à l’OSUG/IPAG :

  • 1 chercheur CNAP de l’OSUG/IPAG (le project scientist) est actuellement affecté au projet SPIRou. Les tâches remplies sont les suivantes :
    • participation au management générale du projet (sous la responsabilité du chef de projet) et à l’étude système (sous la charge de l’ingénieur système),
    • l’adéquation entre objectifs scientifiques et caractéristiques de l’instrument : définition des spécifications, suivi des choix de conception critiques, estimation des performances (budget d’erreur),
    • la définition des opérations et du plan de calibration,
    • la définition des tests d’acceptance,
    • participation au développement des procédures et du pipeline d’analyse de données, optimisation des précisions vitesses radiales et optique du spectrographe.
  • 1 chercheur CNRS (pipeline analyse des données) et 4 ingénieurs participent également au projet au sein de l’IPAG (design et intégration de l’optique du spectrographe, participation à l’étude système).

Autres observatoires impliqués :

- Observatoire Midi-Pyrénées (IRAP)
- Observatoire Astronomique de Marseille-Provence (LAM et OHP)
- Observatoire de Parie-Meudon (LESIA)

Liens utiles :

Site de SPIROU

Site du CFHT

Site des services d’observation de l’IPAG

Equipe Cristal : Groupe de recherche et Réalisation Instrumentale de l’IPAG

Contacts :

Local : Xavier Delfosse (Project Scientist)

National : Jean-Francois Donati (PI, IRAP)


       

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