Développement d'un modèle numérique de l'instrument MUSE / VLT (Multi Unit Spectroscopic Explorer / Very Large Telescope)

= Numerical model of the MUSE/VLT (Multi Unit Spectroscopic Explorer / Very Large Telescope) instrument

• Auteur / Autrice : Aurélien Jarno
• Direction : Bruno Allard, Roland Bacon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Dispositifs de l’électronique intégrée
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Lyon, INSA

Mots clés

Mots clés contrôlés

Simulation par ordinateur

Très grand télescope ESO

Spectrographes

Astronomie -- Instruments

Résumé

Au cours de la dernière décade, la course aux grands et très grands télescopes a été accompagnée d'une augmentation non seulement de la taille et de la complexité des projets instrumentaux en astrophysique, mais aussi des exigences sur les performances des instruments. Cette combinaison de complexité et d'exigences accrues rend de plus en plus nécessaire le développement de modèles sophistiqués pour ces instruments. Ce mémoire de thèse présente le modèle numérique développé au Centre de Recherche Astronomique de Lyon (CRAL) pour simuler l'instrument MUSE. Cet instrument est un spectrographe intégral de champ pour les grands télescopes européens du VLT, en cours de réalisation par le CRAL. Ce modèle intègre l’ensemble de la chaîne d’acquisition, depuis l'atmosphère et le télescope jusqu'aux détecteurs inclus. Il prend en compte les aberrations optiques et les effets de la diffraction, en propageant un front d'onde à travers l'instrument selon le concept de l'optique de Fourier. Cette présentation du logiciel est accompagnée d'une discussion des difficultés rencontrées et des moyens mis en oeuvre pour les résoudre. Elle est suivie par des exemples de simulations et d'utilisations de ce logiciel pour étudier les performances attendues de l'instrument. En parallèle au travail de modélisation décrit ci-dessus, ce travail de thèse a aussi porté sur l'adaptation du logiciel de gestion documentaire du projet MUSE pour permettre son utilisation dans un environnement de travail UNIX. Ce travail est aussi décrit dans ce mémoire.

During the last ten years, the race to the large and very large telescopes has been associated with an increase of the size and the complexity of instrumental projects in astrophysics, and of their performance requirements. This combination of complexity and increased requirements encourages the development of sophisticated models for these instruments. This dissertation presents the numerical model developed at the Centre de Recherche Astronomique de Lyon (CRAL) to simulate the MUSE instrument. This instrument, currently being built at CRAL, is an integral field spectrograph which will be installed on one of the large European telescopes of the VLT. This model integrates the whole chain of acquisition from the atmosphere to the telescope and including the detectors. It takes into account both optical aberrations and diffraction effects, by propagating a wavefront through the instrument, according to the Fourier optics concept. The description of the software is associated with a discussion of the problems that have been encountered and the solutions that have been implemented. It is followed by examples of simulations and use cases of the software to study the performances of the instrument. In parallel to the modeling work described above, the product data management software used in the MUSE project has been adapted to the UNIX environment. This work is also described in this dissertation.