brizhell

Hypertelescope : on a besoin de tous le monde !!

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Un gros problème de l'hypertelescope, c'est que la densification de pupille ne respecte pas la règle d'or de Michelson (golden rule) et du coup le champs devient minuscule si ce n'est inexistant. En en plus de perdre hors-axe la PSF similaire à une pupille pleine, s'ajoute le chromatisme élevé dû à l'OPD créée justement en ne respectant pas la golden rule.

Après, une expérience très facile à mettre en place et qui pourrait facilement valider le concept, c'est de faire de la densification de pupille en radio astronomie. Par exemple avec les données du VLA ou même d'un petit radiotélescope comme celui de Dwingeloo, vu que la longueur d'onde est de l'ordre de 21cm, on a l'amplitude et la phase des ondes électromagnétiques. C'est assez simple de reconstruire le signal dans le plan complexe, d'ajouter un Tilt à la phase dans le terme complexe pour simuler la densification de pupilles, et de calculer la FFT de la nouvelle pupille plein pour voir ce que l'on obtient. Et c'est facilement comparable aux images reconstruites par les radioastronomes qui utilisent la rotation terrestre pour remplir le plan des fréquences spatiales.

PS: L'image de la Terre floue n'est pas d'Antoine, mais de Lyu Abe. Rendons à César ce qui est à César... la suite vous connaissez.

[Ce message a été modifié par Weakflowe (Édité le 10-06-2016).]

[Ce message a été modifié par Weakflowe (Édité le 10-06-2016).]

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J'ai regardé quelques vidéos sur l’hypertélescope dont celle-ci :
https://www.youtube.com/watch?v=oOgn3ndXt9I
et en voyant la nacelle et la façon dont cette dernière est pilotée, je n'ai pu m’empêcher de penser à la gravure de la grande lunette d'Hévélius.
Sinon pour ma part je trouve cette expérience intéressante, et qui prouve que les astronomes Français ont souvent été des précurseurs dans
la mise au point de nouvelles technologies d'observations (André Lallemand et sa caméra électronique par exemple).
Wait and see

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Je n'y comprend rien mais je vais quand même donner mon avis...

J'entend parler de l'hypertélescope par Antoine (un jour je raconterai mes souvenirs avec lui, seuls ceux qui le connaissent me croivront... depuis disons 20 ou 25 ans, je sais pu.

Au début, il évoquait surtout un interféromètre sur la face cachée de la Lune, puis une flotille de télescopes de 3 m dans l'espace. Il a même pensé à un miroir gazeux.

Ces fulgurances font rêver. Son idée la plus élégante, la plus géniale, la plus folle, pour moi, c'est son télescope "définitif", une sphère, constituée de centaines de télescopes spatiaux... Le foyer se trouve au centre de la sphère, et le ciel entier est observable, c'est les "satellites-instruments" qui sont au foyer qui s'orientent, la sphère peut être fixe, ça n'a pas d'importance... C'est génial...

Bref.

Dans mon idée, ces concepts étaient spatiaux... Pas d'atmosphère, pas de vent, pas de flexions, pas de turbulence...

Des lasers pour corréler l'hyper bazar...

Après tout Lisa est basé sur ce concept, en gros.

Quand j'ai appris qu'on testait l'hypertélescope sur Terre, j'avoue, que, comme ChiCygni, j'ai tiqué...

Ca me semble vraiment compliqué à mettre en oeuvre.

Par ailleurs, il y a un concept d'interféromètre optique "géant" qui est testé à Hawaii, c'est Ohana, où on relie par fibre optique tous les télescopes du Mauna Kea pour se retrouver avec un télescope virtuel de 800 m de diamètre...

C'est Guy Perrin qui tient ce truc sur ses épaules depuis des années, et, comme l'hypertélescope de Labeyrie, ça avance très très lentement...

Mais bon, l'interférométrie optique en général, c'est un chemin long et difficile...

S


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quote:
Là, Tournesol, tu dérives un peu : ici il n'est pas question de recherche fondamentale mais d'instrumentation, si c'est une recherche c'est une recherche appliquée, plutôt même de l’ingénierie. Les principes de base sont archiconnus.

Non, la LED bleue est exactement dans la même veine. Je connais des gens qui râlent au sujet de ce Nobel, parce qu'ils estiment que ça n'avait rien à voir avec de la physique fondamentale.

quote:
Quand j'ai appris qu'on testait l'hypertélescope sur Terre, j'avoue, que, comme ChiCygni, j'ai tiqué...

Pour moi c'est un démonstrateur technologique. Je pense que c'est dans ce sens qu'il faut le prendre. En physique, ce genre de manip sert à valider un concept, sans pour autant espérer faire de la science avec. L'intérêt est en suite d'écrire un "white paper" en vue d'une demande de budget pour un projet plus ambitieux, en montrant que l'on a déjà un savoir-faire.

Dans un esprit similaire (désolé c'est en anglais) :

quote:
Mais bon, l'interférométrie optique en général, c'est un chemin long et difficile...

Un de mes prof d'astro à la fac, il y a 20 ans, nous parlait brièvement dans son cours de l'interférométrie. Pour lui c'était une chimère technologique... comme la possibilité de détecter des exoplanètes soit dit en passant !

Et pour terminer, une petite citation, je vous laisse deviner de qui elle est (?) :

quote:
Si la science ne s'intéresse pas aux choses délirantes, elle risque fort de passer à côté de choses intéressantes

C'est aussi mon credo

[Ce message a été modifié par Tournesol (Édité le 11-06-2016).]

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Le télescope "définitif" c'est ce qui se fait depuis longtemps pour les sonars. Les détecteurs ne bougent pas et une phase est artificiellement créée pour écouter dans différentes directions

L'interférométrie optique et proche infra-rouge fonctionne bien et a déjà donné des résultats intéressants.
L'hypertelescope c'est de l'"imagerie" interférométrique si on peut appeler ça comme ça, à l'instar de LOFAR en radio.

Il y a 20 ans la première exoplanète venait d'être détectée

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quote:
Il y a 20 ans la première exoplanète venait d'être détectée

Ok, pour mon anecdote j'étais en deuxième année, c'était il y a 21 ans Ceci dit, l'année d'après, je me souviens que ça nous avait fait marrer en plus de nous épater !

NB : Je me rends compte que je commence à atteindre un âge où quand on compte en décennies de vie, les données temporelles sont entachées d'une certaine incertitude

[Ce message a été modifié par Tournesol (Édité le 11-06-2016).]

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Ce que je veux dire, c'est que dans le domaine radio, l'interférométrie a explosé très vite, et les résultats scientifiques sont majeurs.

Alma, VLA, VLBI, VLBA...

En optique et IR, ça marche, oui, mais le rendement scientifique, je crois, est pas (encore ?) à la hauteur des espoirs mis dans cette technique ?

S

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Quand on découvrira une exoplanète à fort potentiel biologique , j'aimerais beaucoup en avoir une image vraie, au lieu d'une vue d'artiste, et je ne dois pas être le seul. Donc l'hypertelescope est inévitable, à moins que l'on soit capable de construire un mirroir de plusieurs centaines de metres de diamétres.
Le champ étroit n'est pas génant pour observer une exoplanète, c'est plutot la faible surface collectrice et l'absence de mobilité de l'hypertélescope qui sont un problème.

[Ce message a été modifié par Richard Guillaume (Édité le 12-06-2016).]

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Richard Guillaume :

quote:
j'aimerais beaucoup en avoir une image vraie, au lieu d'une vue d'artiste, et je ne dois pas être le seul. Donc l'hypertelescope est inévitable

Moi aussi j'aimerais vivre ce rêve, comme je le disais il y a 40 ans que Labeyrie m'a fait rêvé avec les réseaux de télescope terrestres, l'interférométrie des tavelures, les réseaux de télescopes spatiaux ... Regarde le n°67 de la Recherche de mai 1976 "Mieux voir les étoiles" par Antoine Labeyrie :
http://sciences.gloubik.info/spip.php?article524

Et oui, 40 ans en arrière, un bail
Le problème c'est qu'il y a un gouffre entre un vague schéma du principe général d'un instrument et une réalisation qui marche. En regardant la video proposée par RHETICUS pour la campagne de 2013 et aussi celle de 2014, il est clair qu'il manque une gestion de projet. C'est sympathique, même émouvant, amusant, mais on voit bien qu'il s'entête sur une solution qui ne marche pas. Quand au bout de 4 ans, on n'arrive pas à cosphériser deux malheureux miroirs de 15 cm de diamètre et encore moins à obtenir des franges sur Vega pourtant idéalement placée au zénith on revoit la conception ! En plus, même s'il réussissent à obtenir des franges sur Vega avec deux miroirs en juillet de cette année, l'étape franchie sera minuscule par rapport aux autres défis ...

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Richard Guillaume :

"Donc l'hypertelescope est inévitable, à moins que l'on soit capable de construire un miroir de plusieurs centaines de mètres de diamétre".

Nan... Kilomètres... Plusieurs dizaines ou centaines de kilomètres, si tu veux voir quelques détails (des mers, des continents, des variations atmosphériques, des couleurs) à la surface de la planète...

S

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Nan, Alain...

Y aller, c'est encore pire...

La seule solution, c'est d'imager avec un télescope.

Mais y a t-il d'autres solutions que l'hypertélescope, je ne sais pas...

S

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Tournesol : +N !!

J'adore le cycle de Grant, on est exactement dedans.

Merci Weakflowe, pour ces remarques dont la pertinence dépasse de loin celles de ChyCyg... (même si le champs résultant n'est pas nul )
Je constate aussi qu'on est à peu de choses près de la même génération, j'ai fait mon DEA en 97 et la thèse en suivant.... Mais ça compte pas, c'est de la recherche en ingenieurie dont toutes les solutions sont archiconnues comme dit l'autre....

Bref, sur les mises en applications optiques de la densification de pupille (attention, il y de quoi attraper un mal de tête ) :
https://www.researchgate.net/publication/45687373_Pupil_densification_A_panorama

La thèse de Martinache est d'ailleurs une mine d'info pour comprendre de quoi on parle...

Celle de Fabien Patru aussi :
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00140049/

C'est vrai c'est difficile, mais pas impossible. Le cophasage laser est une solution qui coûte cher, très cher. 4ans dans la vie d'un tel projet, c'est vraiment pas beaucoup...
Et comme quelqu'un l'a dit plus haut, même si ça paraît délirant, on risque de passer a coté de choses vraiment intéressantes...

quote:

Ces fulgurances font rêver. Son idée la plus élégante, la plus géniale, la plus folle, pour moi, c'est son télescope "définitif", une sphère, constituée de centaines de télescopes spatiaux... Le foyer se trouve au centre de la sphère, et le ciel entier est observable, c'est les "satellites-instruments" qui sont au foyer qui s'orientent, la sphère peut être fixe, ça n'a pas d'importance... C'est génial...

Super tu es fou, tu va réveiller le GTV de la sphère de Dyson...

Bernard

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brizhell, un peu difficile de discuter avec toi : soit je n'ai pas lu, soit je n'ai pas compris ce que j'ai lu, ça me laisse peu de marge ...

Weakflowe souligne que le densifieur de pupille qui permet de faire de l'imagerie directe avec un télescope à pupille diluée (dont les miroirs primaires ne sont pas jointifs) a des inconvénients. Le premier est qu'il limite le champ de l'instrument. Si j'ai bien lu les documents que tu cites (confirme moi, s'il te plaît ), le champ d'un hypertélescope à densifieur de pupille est égale à la résolution des miroirs individuels divisé par le "grossissement" des petites pupilles.

Ici donc les petits miroirs de 15 cm ont une résolution de l'ordre de 0,7 seconde d'arc. Il faut diviser cette valeur par le grossissement des pupilles. Pour la densification la plus efficace qui est celle où les pupilles deviennent jointives on obtient 10 milli seconde d'arc de champ !

Sois gentil, dis moi où je me trompe et au cas (fort improbable ) où je ne me tromperais pas, dis moi ce qu'on peut faire d'un champ aussi petit.

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Salut Chicyg
En fait le champs, selon Antoine, dépend du rapport diamètre de chaque télescope/base séparant les télescopes

En fait ce qui se passe c'est que tu fais une figure d'interférence normale, modulée par une enveloppe, et les zéros de cette enveloppes correspondes exactement aux premiers non centraux.
L'enveloppe c'est la PSF de chaque pupille, la frange d'interférence, c'est la PSF de l'interféromètre en mode normal (Michelson, qui respecte la règle d'or)
Et dès que tu déplaces hors-axe, vue que l'enveloppe se déplace moins vite que la figure d'interférence ... ben les pics d'ordre 1 apparaissent tout de suite. C'est pas tip top pour le champs ...

De plus l'hyper-telescope observe dans le visible, donc le diamètre de chaque télescope n'est pas négligeable et on ne peut pas considérer que le front d'onde arrive plat. Cela a pour effet que l'enveloppe ne redescend pas exactement à 0 (comme quand on image avec nos tubes, on ne voit pas forcément les anneaux d'Airy). Ceci est quand même relativement atténué par le fait qu'on a un grand nombre de pupilles, il faut donc regarder l'allure moyenne de la phase sur tours les miroirs.
Ce désagrément peut-être facilement contourné en choisissant des diamètres en deçà du R0. Le cophasage reste quand même délicat.

Malheureusement les labos préfèrent payer des doctorants à faire du travail de développement plutôt que de recherche.
Par exemple un bon questionnement de thèse de doctorat serait :
- comment évolue l'enveloppe en fonction des défauts de phase sur chaque télescope?
ou encore:
-que se passe-t-il quand on utilise des télescopes de différents diamètre?
- Comment utiliser la densification de pupille pour augmenter la magnitude limite d'une NGS dans le cadre de l'interférometrie traditionnelle?
-L'hyper-Radiotélescope, preuve sur le ciel d'un concept révolutionnaire.

Mais plutôt que de se poser des questions fondamentales on préfère écrire des thèses sur la construction d'un banc optique.

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quote:
Mais plutôt que de se poser des questions fondamentales on préfère écrire des thèses sur la construction d'un banc optique.

Sur le principe, je suis d'accord avec toi.
Il faut reconnaître que de plus en plus de thèses et de doctorats sanctionnent plus des super techniciens que des chercheurs.

En France on a imposé des thèses en 3 ans ! C'est très court.
Alors pour être certain de ne pas mettre leur étudiant dans la m...., beaucoup de directeurs de thèse préfèrent proposer un sujet consensuel dont on est certain qu'il donnera des résultat dans le temps imparti.
Ou alors, le sujet a déjà été copieusement prémaché !

Et puis il faut dire ce qui est. On recrute moins de permanents et de techniciens, mais en revanche, on recrute de plus en plus de doctorants. Ca fait de la main d'oeuvre bon marché !

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Question de non-specialiste : y aurait-il un avantage à utiliser des éléments réfracteurs, des lentilles quoi, mais pas forcément en verre, au lieu de mirroirs, pour un hypertélescope ?

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Là je peux répondre sans risque . Déjà l'avantage (s'il y en a un ) de l'hypertélescope est d'avoir le miroir principal au sol et justement de ne pas avoir de monture. Les éléments réfracteurs devraient être pendus à 100 m du sol. Imagine 800 lentilles de 150 mm ... déjà qu'une seule nacelle pose des problèmes insolubles (enfin à mon avis).
De plus, mais c'est presque un détail à côté de l'inconvénient précédent, la réfraction n'est pas la même pour toutes les longueurs d'onde, il faut un objectif à plusieurs lentilles pour corriger plus ou moins cela.

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En effet, déjà l'hypertelescope "reflecteur" est chromatique, imagine en utilisant des lentilles!

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Tournesol :

quote:
Pour moi c'est un démonstrateur technologique. Je pense que c'est dans ce sens qu'il faut le prendre.

Déjà, ce n'est déjà pas comme cela que le projet est présenté, sur le site on nous explique que tout est déjà validé ... mais d'accord, admettons : mais pour démontrer quoi ? quelle technologie ?
. La cosphérisation de 800 miroirs à lambda/20 à partir d'un drone volant à 200 m d'altitude ?
. Le positionnement d'une optique de haute précision avec 6 degrés de liberté (0,5 milli seconde d'arc de résolution, une paille ) sur un bazar pendu par six câbles de 800 m de long ?
. Qu'on peut s'affranchir de la turbulence atmosphérique dans une vallée (une vallée !!) dont quelques rares nuits par an donnent un seeing de quelques secondes d'arc ?
quote:
En physique, ce genre de manip sert à valider un concept, sans pour autant espérer faire de la science avec. L'intérêt est en suite d'écrire un "white paper" en vue d'une demande de budget pour un projet plus ambitieux, en montrant que l'on a déjà un savoir-faire.

Encore une fois ce n'est pas ce qui est présenté et le projet Carlina a déjà démontré que le "concept" ne tenait pas la route.

Et, tout cela, sans parler des problèmes de principe : aberration de sphéricité, chromatisme, intensifieur de pupille, ...

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quote:
le projet Carlina a déjà démontré que le "concept" ne tenait pas la route.

http://carlina.obs-hp.fr/ ???

ChiCyg, tu penses qu'on a marché sur la Lune ou pas ? Parce que quand on voit la liste des prouesses "impossibles" à réaliser pour y arriver, j'ai du mal à croire que tu ne fasses pas partie des négationnistes de l'Homme sur la Lune

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Tournesol, encore une fois tu devrais t'intéresser au sujet plutôt qu'essayer de me ridiculiser ...

Tu as lu le dernier papier sur Carlina ? http://arxiv.org/pdf/1410.1142v1
Alors tu as vu ce que j'ai déjà écrit plus haut :

1) ils ont remplacé le ballon par une grue :

quote:
The entire instrumental setup using the balloon was not designed to resist to winds above 20 km/h. The balloon has thus been replaced by a lifting crane (Fig. 1) for the last observation run, in September 2013 (Dejonghe et al. 2014). This holding system behaves as the pylons that could be used for a future project (Paper II).
Soit : "L'installation de l'instrument en utilisant un ballon n'était pas conçu pour résister à des vents de plus de 20 km/h. Le ballon a ainsi été remplacé par une grue pour les dernières observations en septembre 2013. Ce système fonctionne comme des pylônes qui pourraient être utilisés pour des futurs projets".

2) ils n'ont pas utilisé le densifieur d'image :

quote:
In 2013, we have also simplified the focal gondola (Dejonghe et al. 2014) by removing the pupil densifier (Labeyrie 1996). The required guidance accuracy (0.1 arcsec) was indeed impossible to reach without an embedded fine guiding system.
Soit : "En 2013, nous avons aussi simplifié la nacelle focale en supprimant le densifieur de pupille. La précision requise de guidage (0,1 seconde d'arc) était en effet impossible à atteindre sans un système de guidage fin embarqué."

Et grâce à ces simplifications, ils ont obtenu des franges sur Deneb (super brillante ...) sur une base de 5 m (2 miroirs) et pendant la seule nuit (sur les 4) où les conditions atmosphériques étaient les meilleures.

Lis leur discussion : "Our results confirm that the stability of the gondola suspension and the associated control system are critical." Soit "nos résultats confirment que la stabilité de la nacelle et du système associé de contrôle sont critiques".

On pourrait rentrer dans le détail, par exemple ils ont une deuxième nacelle au centre de la sphère (nacelle métrologique) essentielle pour réussir à cosphériser les miroirs, ce que n'a pas repris Labeyrie dans l'Ubaye où un drone est envisagé ... franchement, tu crois possible de cosphériser 800 miroirs à partir d'un drône ?

Ne va pas penser que je trouve les résultats de Carlina ridicules. Au contraire, c'est un vrai exploit qui couronne dix ans d'efforts mais qui montre à l'évidence que la solution retenue pour l'Ubaye est complètement inadaptée.

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Je suis plutôt d'accord avec ChiCyg.

Il y a de bons résultats, mais quand on voit le temps passé sur les projets, c'est assez poussif.

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