E-ELT / HARMONI - MAORY

Surnommé E-ELT pour European Extremely Large Telescope, ce nouveau concept de télescope révolutionnaire au sol aura un miroir primaire de 39 mètres et sera le plus grand télescope optique et proche infrarouge au monde : "l’œil le plus grand au monde pointé sur le ciel". Le programme ELT a été approuvé en 2012 et le feu vert pour sa construction a été donné fin 2014. Sa première lumière est attendue en 2024.

Objectifs

Les objectifs scientifiques de l’E-ELT recouvrent plusieurs domaines très différents, de notre système solaire aux planètes extra-solaires, des galaxies les plus proches aux objets les plus lointains. De fait, les caractéristiques de ce télescope et de ses instruments reflètent ce programme scientifique varié. HARMONI est un spectrographe intégral de champ conçu pour effectuer la caractérisation spectrale à moyenne résolution dans le proche infrarouge de planètes de type Jupiter jeune, ceci dans le but de mieux comprendre leurs processus de formation et leur diversité.

Implantations

Paramètres mesurés

Le spectrographe HARMONI (anciennement E-ELT-IFU) est un des deux instruments de première lumière financés pour l’ELT européen. Il s’agit d’un spectrographe à intégral de champ (IFU) qui observera dans la gamme visible et proche infra-rouge (de 0.5 à 2.4 microns). HARMONI fournira une résolution spectrale de R=3000 à R=20000, et une résolution angulaire de 60 à 4 mas. Pour exploiter pleinement la limite de diffraction de l’E-ELT, HARMONI sera équipé de deux systèmes d’Optique Adaptative (OA). Le premier est un système d’OA classique (SCAO) et le deuxième sera un système d’OA grand champ, assisté par étoiles lasers (LTAO). HARMONI s’inscrit dans la lignée d’instruments qui équipent le VLT, tels que SPHERE ou MUSE. La première lumière est prévue pour 2024. Les cas scientifiques principaux d’HARMONI couvrent un large spectre, depuis l’étude et la caractérisation des exo-planètes, l’étude des populations stellaire dans les galaxies proches, et jusqu’aux galaxies à grand décalage vers le rouge.

Implication de l’OSUG

  • HARMONI, les tâches de services proposées à l’IPAG, sont :
    • Les spécifications scientifiques de haut niveau et l’estimation des performances du bras haut-contraste sur la base des cas scientifiques prioritaires (caractérisation d’exoplanètes, étude des disques de formation, etc.). Ce travail inclut des activités de modélisation et/ou de simulation ainsi qu’une participation aux études systèmes.
    • La préparation des outils de réduction des données : outils classiques d’imagerie différentielle & outils innovants exploitant la haute résolution spectrale de HARMONI pour détecter des signatures spectrales de diverses molécules.
  • MAORY : l’IPAG est responsable du développement des six analyseurs des étoiles-laser, dont il faut par exemple garantir le fonctionnement synchrone. Ce travail se fait en collaboration avec l’INAF de Bologne, qui est à la tête du consortium MAORY, ainsi qu’avec l’ESO. Le champ corrigé par MAORY sera ensuite utilisé par l’instrument MICADO, qui réalisera des observations dans le proche infrarouge.

Collaborations

HARMONI regroupe un consortium de 6 laboratoires, dont 2 laboratoires français : le LAM et le CRAL. Le CRAL réalise les modules de découpage du champ et les optiques relai, le pipeline de réduction des données, et (avec l’IPAG), le contrôle de l’instrument. Un modèle numérique de l’instrument (INM) est en développement au CRAL pour simuler des données brutes HARMONI et tester les différentes étapes de réduction en lien avec les développements du pipeline.
Le LAM est en charge du développement des Optiques Adaptatives.
Avec le LAM, l’IPAG est en charge du développement d’un bras d’imagerie à haut-contraste permettant la caractérisation d’exoplanètes.

Page web E-ELT
Page web HARMONI Page web MAORY

Coordination : Roland BACON (OSUL) | roland.bacon[at]univ-lyon1.fr

Contact local HARMONI : Alexi Carlotti (IPAG/OSUG) | alexis.carlotti[at]univ-grenoble-alpes.fr

Contact local MAORY : Philippe FEAUTRIER (IPAG/OSUG) | philippe.feautrier[at]univ-grenoble-alpes.fr

OSU Partenaire : PYTHEAS
Crédit bandeau : ESO