H/F Contrat de recherche sur la mesure et le contrôle polychromatique du front d’onde

Description du Poste

Les Missions

Au cours des trois dernières décennies, la découverte de près de 6 000 exoplanètes a révélé une diversité extraordinaire des systèmes planétaires. L’imagerie directe, et en particulier la coronographie, s’est imposée comme l’une des méthodes les plus prometteuses pour détecter et caractériser les exoplanètes dans la zone habitable de leur étoile hôte. Cette approche est envisagée pour les futures grandes infrastructures, comme le Habitable World Observatory (HWO) de la NASA dans l’espace et l’ELT de l’ESO au sol avec son instrument PCS.
Le projet AMINO (co-PI : J. Mazoyer et V. Chambouleyron) vise à relever certains des défis associés à l’imagerie directe, en particulier pour l’observation d’exo-Terres avec des rapports de flux planète/étoile allant jusqu’à 10^-10. L’un de ces défis est le contrôle précis des aberrations de la lumière entrante à l’aide d’optiques déformables, afin de maintenir des zones de haut contraste (trous noirs) sur de longues périodes et sur une large bande spectrale, ce qui est crucial pour la spectroscopie des planètes faibles. Le projet AMINO se concentre sur l’avancement des techniques de détection de front d’onde en plan focal (FPWFS), pour estimer les aberrations et créer ou maintenir des trous noirs. Notre équipe a été pionnière dans certaines de ces techniques et est actuellement impliquée dans leur intégration dans des démonstrateurs technologiques spatiaux et terrestres : le coronographe (CGI) du télescope spatial Roman de la NASA et SPHERE+ sur le VLT de l’ESO. Cependant, l’efficacité de ces méthodes de FPWFS diminue rapidement en large bande spectrale : les instruments actuels doivent s’appuyer sur des mesures séquentielles lentes dans plusieurs bandes étroites, ce qui limite leurs performances.
Le travail proposé explorera deux méthodes complémentaires de détection et de contrôle de front d’onde : le capteur de front d’onde de Zernike (ZWFS) et la conjugaison de champ électrique avec sondage par paires (EFC+PWP). Ces méthodes ont été validées indépendamment, mais n’ont jamais été étudiées ni utilisées ensemble pour améliorer leurs performances respectives. Dans ce contexte, le travail sera organisé en deux parties séquentielles :
1. Simulation et conception d’un ZWFS polychromatique : Le candidat retenu réalisera des simulations pour explorer l’espace des paramètres du banc d’essai THD2 et trouver la conception optimale du masque de Zernike. Le masque sera ensuite conçu, fabriqué (par une entreprise externe) et vérifié sur la plateforme de métrologie du LAM. En parallèle, la personne recrutée étudiera en simulation comment combiner au mieux les mesures du ZWFS avec l’EFC+PWP pour le creusement et le maintien des trous noirs.
2. Mise en œuvre sur le banc d’essai THD2 au LIRA : Le composant ZWFS et les méthodes explorées en simulation seront ensuite mises en œuvre sur le banc d’essai THD2 à Paris pour le creusement et le maintien de trous noirs en large bande. Les performances des différentes méthodes, ou de leur combinaison, seront étudiées et comparées dans le contexte des futures missions spatiales.
En plus de ces deux parties principales, la personne recrutée pourra avoir l’opportunité de participer à l’acquisition de données au VLT avec l’instrument SPHERE/IFS, où ZWFS et EFC+PWP sont disponibles. Cette partie du projet sera soumise à l’acceptation de temps technique sur SPHERE, ce qui ne peut être garanti à ce stade.

L'Activité

Les activités suivantes sont attendues durant le contrat :
• Simulation de données (en Python)
• Conception de bancs optiques
• Alignement de bancs optiques
• Acquisition, analyse et interprétation de données

Votre Profil

Compétences

• Détection et contrôle de front d’onde
• Optique de Fourier
• Analyse de données numériques
• Programmation Python avec les principales bibliothèques scientifiques
• Maîtrise de l’anglais (écrit et oral)
• Travail d’équipe

Votre Environnement de Travail

Nous valorisons la diversité des parcours et des perspectives comme des moteurs essentiels d’innovation et de réussite collective. Nous nous engageons à créer un environnement inclusif où chacun se sent valorisé et soutenu dans son développement professionnel.
La personne recrutée travaillera entre le LAM et le LIRA, qui possèdent tous deux une expertise variée en instrumentation et en exploitation astrophysique. La personne recrutée fera également partie du projet AMINO plus large, qui rassemble des experts dans les domaines des naines brunes et des exoplanètes, de l’optique adaptative, de la coronographie, des capteurs de front d’onde et des détecteurs au LIRA (Paris), LUX (Paris), LAM (Marseille) et Lagrange (Nice). Des collaborations supplémentaires incluent le Makidon Lab au Space Telescope Science Institute (Baltimore, États-Unis) pour les applications spatiales vers HWO.
La personne recrutée bénéficiera d’un environnement scientifique national et international riche et aura l’opportunité de partager ses travaux avec la communauté lors d’écoles et de conférences internationales.
Durée du contrat : 12 mois + prolongation de 12 mois

Contraintes et risques

Idéalement, le candidat retenu passera une année à Marseille et une année à Paris, mais cette organisation est flexible en fonction des contraintes logistiques. Au lieu d’un déménagement complet d’un lieu à l’autre, des séjours de longue durée pourraient être envisagés, sous réserve de l’obtention d’un financement dédié.

Rémunération et avantages

Rémunération

3 131,32 € à 4 806,76 € brut/mois, selon expérience.

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

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