IRAP pres. Au CST 15 juin 2011 , projet Fresnel, 1
Laurent Koechlin
projet Fresnel
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Ce projet regroupe plusieurs collaborations
IRAP CNES
IAP
UMS OCA
UMC Micro Usinage Laser
Silios Technologies
SESO
Institutionnelles Industrielles
Thales
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Présentation du projet spatial
Optique de champ : télescopede 60 cm de diamètre.Correction du chromatisme:Réseau concave de Fresnel,15 cm de diamètreInstrumentation focale :Spectro-imageursdétecteurs
Module "grille primaire"4 à 40 m de diamètre, 700 à 2000 zones
Module récepteur
Vol en formation
IRAP pres. Au CST 15 juin 2011 , projet Fresnel, 4RTRA-STAE restitution 06/06/11 Space Fresnel Imager concept Emmanuel Hinglais CNES
Space Fresnel imager concept
Space segment proposed accommodationfor the Cosmic Vision 2 proposal
4m lens UV mission
Lens sat Receiver sat
S = 6 m² S = 3 m²
PF (kg)
PL (kg)
PF (kg)
PL (kg)
400 lens: 50shield: 50
500 300
Satellites stacked in aSayuz launcher fairing
ΔS/M = 3.25
N2H4 and GN2 propulsion
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FDAI sera capable d'atteindre pour le première fois la très haute dynamique et très haute résolution en UV
Intérêt du domaine UV à haute résolution
Nombreux science cases :- exoplanètes,- formation des systèmes planétaires,- étoiles jeunes, sursauts,- nébuleuses par réflexion, - AGN... Et plus.
Le domaine UV est encore peu inexploré et reste inconnu à ces résolutions angulaires et dynamiques atteintes par un imageur spatial de 6 à 10 m
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Disques protoplanétaires et naissance des systèmes solaires
Plusieurs cibles proches :
TW Hya (56 pc)Taurus, Lupus,Ophiucus (140 pc)
et groupe NUVA
12000 champs accessibles pour une mission de 5 ans
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Physique des galaxies
Etude fine du premier maillon (Z<2) permettant de comprendre la physique des objets lointains.
- Nuages moléculaires dans notre galaxie- nébuleuses par réflexion- Objets compacts, AGN
Images H. ATEK, D.Kunth et al. http://obswww.unige.ch/~hayes/LymanAlpha/
12000 champs accessibles en 5 ans avec un imageur de 4m
L'imageur de Fresnel permettrait de voir ces champs à très haute dynamique,d'explorer l'environnement proche des objets compacts et très lumineux.
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Etude de phase zéro CNES : faites pour 4m, 10m, 30m (2008-2009)
Historique et développement du projet
pour compléter les validations UV (2011-13) : travail prévu en 2011 à l'OMP:Conception et montage mécanique du banc optique UV.
Projet RTRA STAE : (2008-2011)Etudes de validation au sol pour l'optique UVMontage de projets coopératifs sur le cibles astrophysiques
Actions R&T CNES : tests en labo (2004-08), puis sur le ciel (2008-10)
- Groupes de travail sur l'astrophysique UV accessible par FDAU-UV :IRAP - IAP - OCA - CfA Cambridge - UMC Madrid.
- Groupes de travail sur l'astrophysique UV accessible par FDAU-UV :IRAP - IAP - OCA - CfA Cambridge - UMC Madrid.
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Tests à Nice du prototype IRAP
Field optics
Order 0 mask
secondary Fresnel lens
Nav/Sci splitter
attitude control
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Resultats des tests sur le cielPhobos & Deimos, satellites of Mars.
Contrast 400 000
spectral band 650-740 nmimages obtained with a 20x20 cm aperture, diffractive focusing. (no classical 20 cm aperture had achieved this detection before, as far as we know)
Feb 13, 2010 - 01:08 Feb 13, 2010 - 01:19
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TRL atteints
• Primary UV Fresnel array – TRL 4
• Deployment – TRL 3
• Chromatic correction for visible & close IR – TRL 4
• Chromatic correction for UV – TRL 3
• Formation flying attitude control - TRL 4
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Banc optique UV prévu en salle blanche "site
Roche"
ZEMAX modeling
3-mirror achromatizer (200 < λ < 300 nm)
CAO view of a 8-Fresnel zone diffractive mirror
Curvature Radius (mm) 1329
’’ type spherical
Quantity of zone rings 320
Transition Height (µm) 0,125
Sag : Fresnel zones contribution (µm) 40
Sag : curvature contribution (µm) 84
Total sag (µm) 124
Diffractive mirror spec.
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Merci de votre attention !
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Bonus slides
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Thèse (si financement bourse) : 2011-2014
Planning succint
Tests de validation UV : (2012-2013)validation au sol pour l'optique UVMontage de projets coopératifs sur le cibles astrophysiques
Installation du prototype UV en salle blanche: juillet 2011 à décembre 2011
- Groupes de travail sur l'astrophysique UV (2011 - 2014) :IRAP - IAP - OCA - CfA Cambridge - UMC Madrid.
- Groupes de travail sur l'astrophysique UV (2011 - 2014) :IRAP - IAP - OCA - CfA Cambridge - UMC Madrid.