Camera à Distorsions Compensées – DFC

Résumé du projet :
Le projet DFC (Distortion Free Camera) vise à concevoir une nouveau type de systèmes d’optique stabilisée en temps réel, permettant de corriger des effets de distorsion atmosphérique, avec un design optiques/capteur(s) simplifié. Architecturés autour de détecteurs à réponses duales Linéaires/Logarithmiques conjointement à l’exploitation de lectures non destructives rapides, de tels systèmes proposeront des solutions d’optiques stabilisées à un seul détecteur/chemin optique. En effet, l’analyse de la perturbation et l’image finale corrigée seront effectuées sur le même capteur d’image.
Le projet sera mené conjointement par le Laboratoire de Physique de l'Ecole Normale Supérieure de Paris (LPENS), le Laboratoire Temps Espace de l’Observatoire de Paris (LTE) en collaboration avec l’Observatoire Midi Pyrénées (OMP)i, et le département d’Optique et Technique Associée de l’ONERA (DOTA) en collaboration étroite avec le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM). L’ENS développe de l’instrumentation d’imagerie de hautes performances à destination scientifique, l’Observatoire de Paris leader en planétologie propose une plateforme instrumentale unique pour les essais et mise au point d’un tel système (le T1m du Pic du Midi en collaboration avec l’Observatoire Midi Pyrénées), tandis que l’ONERA apporte l’expertise et son savoir faire unique en optique stabilisée et adaptative pour les applications sécurité et défense ainsi que ces moyens expérimentaux en laboratoire (banc PICOLO) et sur Ciel (Station sol FEELINGS et banc de démonstration ciel PAPYRUS)
Ce projet est également rendu possible grâce aux résultats préliminaires obtenus autour du prototype de la caméra SIRIS, entièrement développée par le LPENS et testée conjointement par le LPENS, le LTE et l’OMP avec le télescope de 1m du Pic du Midi. Cette caméra a été conçue autour d’un détecteur Infra-rouges SWIR (Short Wave Infra-Red), hybride CMOS-InGaAs, de la société française NIT (New Imaging Technologies).
Les essais et mises au point instrumentales prévus sur le télescope de 1m du Pic du Midi, permettront également de mener des campagnes d'observations scientifiques. En effet la très grande dynamique ainsi que la stabilisation des images du système DFC va permettre d’observer les satellites naturels internes des planètes géantes. On pourra alors quantifier les effets de marées et contraindre les modèles internes des planètes (présence d’un noyau rocheux,....) et des satellites (masse, présence d’océan liquides…). Cela ouvrira la voie, par ailleurs, aux problématiques de détection et d'étude des exoplanètes (lorsque DFC pourra être exploitée sur des télescopes de plus grand diamètre comme le télescope COPERNICO de 1,82m ou sera installé le banc PAPYRUS). En parallèle, des essais en laboratoire dans des conditions représentatives de finalités défenses (focalisation de faisceaux laser à travers la turbulence pour maximiser le dépôt d’énergie, imagerie endo-atmosphérique à haute résolution) seront menés à l’ONERA.
L'objectif du projet est de faire passer le niveau de préparation technologique (TRL) de cet appareil du concept intermédiaire actuel (2) au niveau (4-5).