De nouveaux instruments pour le télescope solaire européen
Fondée en 2006 par un groupe de physiciens spécialistes du soleil de 14 pays européens, l'EAST (European Association for Solar Telescopes) vise à fournir aux spécialistes du soleil un accès à des équipements d'observation 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 solaire de 4 mètres utilisé pour mieux comprendre le couplage magnétique entre la photosphère profonde et la chromosphère supérieure. Cela exigera une amélioration considérable des capacités de diagnostic des propriétés thermiques, dynamique et magnétiques du plasma, grâce à l'utilisation de systèmes d'imagerie, de spectroscopie et de spectropolarimétrie fonctionnant pour de multiples longueurs d'ondes. 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 des plasmas dans les couches supérieures du soleil. Soutenu par l'EAST et financé par l'UE, le projet 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. Des recherches communes ont eu pour objectif de mettre au point des outils et des prototypes innovants en matière 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 publics ou privés permettant à des chercheurs hautement qualifiés de mener des recherches de tout 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 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 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. Cette activité représente une étape importante vers l'optimisation de ces dispositifs, afin de les utiliser pour une instrumentation 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 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. 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 des données des États-Unis travaillant avec des données concernant le futur télescope solaire de 4 mètres DKIST à Hawaï. 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 d'en faciliter l'analyse. «Grâce à SOLARNET, on dispose maintenant de pipelines de données modernes pour l'ensemble des instruments solaires européens majeurs», déclare M. Collados. Pour assurer la participation du plus grand nombre 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 du soleil, avec une résolution de seulement quelques kilomètres.
Mots‑clés
European Solar Telescope, European Association for Solar Telescopes, couplage magnétique, SOLARNET
