Communiqué de presse

Quatre lasers au-dessus de Paranal

Première lumière pour le système de quatre étoiles guides laser installé sur le Très Grand Télescope de l'ESO

27 avril 2016

Ce 26 avril 2016, l'Observatoire de Paranal de l'ESO au Chili fut le théâtre d'une cérémonie marquant la toute première lumière des quatre puissants lasers qui constituent une part importante du système d'optique adaptative installé sur le Très Grand Télescope de l'ESO. Les participants ont assisté à une spectaculaire mise en scène de la technologie laser de pointe sur le magnifique ciel de Paranal. Ces étoiles guides laser sont les plus puissantes utilisées à ce jour dans le domaine de l'astronomie et cet événement marque la toute première utilisation d'un système multiple d'étoiles guides laser à l'ESO.

Le personnel de l'ESO a participé à cet événement, tout comme les hauts représentants des entreprises ayant contribué à la fabrication des différents composants du nouveau système.

L'ensemble des quatre étoiles guides laser (4LGSF) illumine le ciel de quatre faisceaux laser de 22 Watts, avec pour objectif de créer des étoiles guides artificielles – en faisant briller des atomes de sodium de la haute atmosphère – semblables aux étoiles réelles. Les étoiles artificielles permettent aux systèmes d'optique adaptative de compenser le flou généré par l'atmosphère de la Terre et, par voie de conséquence, au télescope de générer des images dotées d'une résolution élevée. Le fait d'utiliser plus d'un laser permet de cartographier la turbulence atmosphérique plus en détail et donc d'améliorer sensiblement la qualité de l'image sur un champ de vision plus étendu.

Le système de quatre étoiles guides laser illustre la façon dont l'ESO permet à l'industrie européenne de mener à bien de complexes projets de recherche et de développement. Le laser à fibre utilisé par le 4LGSF constitue en outre l'un des transferts technologiques les plus réussis de l'ESO vers l'industrie.

TOPTICA, le principal entrepreneur allemand, fut responsable du système laser et fournit l'oscillateur, le doubleur de fréquence ainsi que le logiciel de contrôle système. Wilhelm Kaenders, le président de TOPTICA, déclara : “TOPTICA s'est réjoui de sa collaboration avec l'ESO. Il y eut ce frisson personnel suscité par le domaine d'application : l'astronomie, une vieille passion, ainsi que le plaisir de travailler avec les personnels hautement qualifiés de l'ESO ; enfin la source d'inspiration que ce travail constitua pour le développement de notre propre gamme de produits commerciaux”. [2]

MPBC, une entreprise canadienne, a fourni les pompes laser à fibre ainsi que les amplificateurs Raman figurant sous licence ESO. Jane Bachynski, présidente de MPB Communications Inc., déclara : “MPBC est fière d'avoir collaboré avec l'ESO au développement d'amplificateurs de fibre Raman dotés de puissances bien plus élevées, permettant à MPBC de mettre son expertise au service de l'astronomie. Cet événement marque l'aboutissement de nombreuses années de travail acharné pour l'ensembles des acteurs concernés”. [3]

TNO, une entreprise basée aux Pays-Bas, a fabriqué les assemblages de tubes optiques permettant d'élargir les faisceaux laser et de les diriger vers le ciel. Paul de Krom, PDG de TNO, déclara : “TNO a apprécié l'environnement de travail collaboratif nécessaire au développement des assemblages de tubes optiques et se réjouit d'avance de l'opportunité de travailler de nouveau avec l'ESO ainsi que les autres partenaires du projet 4LGSF.” [4]

4LGSF fait partie du système d'optique adaptative installé sur la quatrième unité télescopique du VLT. Il a été spécialement conçu pour équiper les systèmes d'optique adaptative GALACSI/MUSE et GRAAL/HAWK-I de quatre étoiles guides laser au sodium. Grâce à ce nouveau système, l'Observatoire de Paranal continue de disposer du plus grand nombre de systèmes d'optique adaptative opérationnels et conforte son avance technologique.

Les lasers 4LGSF ont été développés par l'ESO en étroite collaboration avec l'industrie. Ils équipent déjà l'Observatoire Keck (qui supporta le coût de développement industriel du laser au même titre que la Commission Européenne) ainsi que le Télescope Subaru. A terme, ces lasers industriels seront également installés sur les télescopes de l'Observatoire Gemini et constitueront le choix préféré de plusieurs autres observatoires ainsi que de projets de télescopes extrêmement grands.

Les nouvelles techniques développées pour les besoins du système de quatre étoiles guides laser seront utilisées pour concevoir le système d'optique adaptative de l'Extrêmement Grand Télescope Européen (E-ELT), le plus grand œil tourné vers le ciel.

Notes

[1] Le 4LGSF constitue la seconde génération de système d'étoiles guides laser conçu par l'ESO pour les besoins du système d'optique adaptative qui équipe la quatrième unité du Très Grand Télescope (VLT). Les deux composants essentiels du 4LGSF, le système laser et les assemblages de tubes optiques, ont été fournis par l'industrie. La technologie laser Raman à fibre, sur laquelle repose le système laser du 4LGSF, a été développée à l'ESO, brevetée puis conçue sous licence par l'industrie.

[2] Ce projet a permis à l'entreprise TOPTICA d'étendre la gamme de ses produits ainsi que d'augmenter sa cadence de production. TOPTICA commercialise à présent le SodiumStar 20/2, qui s'est affirmé comme un quasi-standard pour les télescopes du monde entier, actuels et à venir. L'ensemble des très grands télescopes de la prochaine génération utilise par exemple le laser SodiumStar comme référence. Au cours des sept années de collaboration avec l'ESO, les effectifs de l'enalementreprise sont passés de 80 à plus de 200 salariés.

[3] La collaboration de MPBC avec l'ESO lui égt été profitable. Elle s'est traduite par la commercialisation d'une ligne de produits d'amplification de fréquence à quasiment toutes les longueurs d'onde, générant de nouvelles applications pour la communauté de chercheurs travaillant dans les secteurs publics et privés.

[4] Les développements effectués par TNO ont également requis les contributions de nombreux fournisseurs néerlandais (Vernooy, Vacutech, Rovasta, Schott Benelux, Maxon Motor Benelux, IPS technology, Sensordata and WestEnd) ainsi que de sociétés internationales (RMI, Qioptiq, Laser Components, Carl Zeiss, GLP, Faes, Farnell, Eriks and Pfeiffer). Les connaissances et les technologies avancées partagées par l'ESO avec le Néerlandais TNO est ses partenaires européens, trouvent des applications dans les domaines de l'astronomie, des communications, de la fabrication des semi-conducteurs, des dispositifs médicaux, de la science spatiale et de l'observation de la Terre.

Plus d'informations

L'ESO est la première organisation intergouvernementale pour l'astronomie en Europe et l'observatoire astronomique le plus productif au monde. L'ESO est soutenu par 15 pays : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Brésil, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, l'Italie, les Pays-Bas, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L'ESO conduit d'ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l'astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d'importantes découvertes scientifiques. L'ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l'organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L'ESO gère trois sites d'observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l'observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et deux télescopes dédiés aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l'infrarouge. C'est le plus grand télescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope (VST) est le plus grand télescope conçu exclusivement pour sonder le ciel dans la lumière visible. L'ESO est le partenaire européen d'ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L'ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d'un télescope européen géant (E-ELT pour European Extremely Large Telescope) de la classe des 39 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'E-ELT sera « l'œil le plus grand au monde tourné vers le ciel.

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