Missions

Le sujet de recherche proposé porte sur l’étude de la gestion du tip/tilt pour le système d’optique adaptative de type single conjugate adaptative optics (SCAO) de MICADO pour l’Extremely Large Telescope (ELT) européen. En utilisant les outils de simulations de l’équipe MICADO et les solutions développées dans le cadre de ce sujet de recherche, il s’agira aussi de travailler à l’établissement du budget d’erreur de la SCAO, pour en dériver les performances, et au développement et tests des algorithmes de contrôle qui seront implémentés dans le calculateur temps-réel du système SCAO de MICADO.

Activités

La prise au vent de l’immense structure de l’ELT fera osciller le télescope avec une amplitude bien supérieure à la dégradation de la qualité d’image due à la turbulence. D’autre part, diverses sources d’excitation telles que les moteurs, électroniques, cryo-réfrigérateurs présents autour de l’instrument provoqueront des vibrations, principalement sur les aberrations de basculement tip/tilt). Perçues par le système SCAO, elles en dégraderont ses performances.

Des stratégies de gestion de ces erreurs de tip/tilt ont déjà été mises en œuvre pour la génération actuelle de système d’OA (par exemple filtre de Kalman ou plus généralement méthode LQG). Partant de cet existant, il s’agira d’élaborer une stratégie spécifique à la SCAO de MICADO et de développer les algorithmes correspondants. Après la prise en main de notre code de simulation d’OA COMPASS, il s’agira d’y implémenter ces algorithmes et de les optimiser en en mesurant la performance. Il s’agira ainsi de travailler à l’établissement du budget d’erreur global du mode SCAO de MICADO, partant des travaux déjà réalisés et en y intégrant les résultats obtenus pour la gestion du tip/tilt.

Ces travaux nourriront le design du calculateur temps-réel de la SCAO. Il s'agira alors de valider les algorithmes développés sur le banc d'optique adaptative de la SCAO de MICADO actuellement en cours d'intégration.

Compétences

- Doctorat en physique, lié aux thématiques de l’optique adaptative ou en théorie du contrôle/automatique
- Simulations d’optique adaptative
- Intégration et tests sur banc en technique de haute résolution angulaire
- Langage Python
- Anglais technique

Contexte de travail

Le LIRA, département de l'Observatoire de Paris et laboratoire du CNRS, est l'un des plus gros laboratoires français de recherche en astrophysique. Le laboratoire compte plus de 300 membres dont environ 165 permanents. Le LIRA a pour vocation première :
- la conception et la réalisation d'instrumentation scientifique spatiale et sol ;
- l'exploitation et l'interprétation scientifique des observations des instruments réalisés ;
- le développement de techniques avancées mises en œuvre dans des instruments au sol ainsi que des instruments spatiaux.

Le LIRA est implanté sur le site de Meudon de l'Observatoire de Paris.

La personne recrutée sera intégrée dans l'équipe du projet MICADO pour l'ELT et au sein du pôle Haute Résolution Angulaire en Astrophysique du LIRA.

Ce projet est mené en étroite collaboration avec l'équipe optique adaptative du laboratoire Charles Fabry (LCF) de l'Institut d'Optique Graduate School à Palaiseau.
Le LCF compte 140 membres dont la moitié de personnels permanents. Son équipe optique adaptative est reconnue internationalement pour son expertise dans la conception de lois de commande à hautes performances pour les systèmes d'optique adaptative, aussi bien pour des applications en astronomie, en biomédical qu'en télécommunications.

La personne recrutée partagera donc son temps entre les sites de ces laboratoires.

Contraintes et risques

La personne recrutée sera amenée à présenter ses travaux lors de réunions de l'équipe européenne du projet MICADO et dans des conférences à l'international.