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Thèse soutenue

Estimation des échelles limites de cohérence spatiale des fronts d'onde et optimisation des observations à haute résolution angulaire en astronomie

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Auteur / Autrice : Aziz Ziad
Direction : Julien Borgnino
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'ingénieur
Date : Soutenance en 1993
Etablissement(s) : Nice
Jury : Président / Présidente : Antoine Labeyrie
Examinateurs / Examinatrices : Claude Aime, François Martin, Gérard Rousset, Jean Vernin
Rapporteur / Rapporteuse : Anna Consortini, Jean-Marie Mariotti

Résumé

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La dégradation par la turbulence atmosphérique des surfaces d'onde issues des objets astronomiques constitue un handicap majeur pour les observations à haute résolution angulaire. L'estimation des différents paramètres caractérisant la qualité optique de l'atmosphère qui peut s'effectuer très commodément par une analyse statistique des fluctuations d'angle d'arrivée est d'une grande importance dans le cadre de l'ensemble des techniques qui ont comme objectif de s'affranchir de ces limitations et d'atteindre ainsi la résolution théorique des instruments d'observation. Je présente ici une étude théorique de l'influence des échelles externe L0 et interne L0 de cohérence spatiale sur les différents moments quantifiant les fronts d'onde: la variance, la covariance et la fonction de structure. J'ai ensuite montré le bien-fondé de cette approche par une étude statistique de fronts d'onde générés numériquement. L'influence des différents modèles décrivant la turbulence atmosphérique a été étudiée. Les paramètres quantifiant les fronts d'onde ont été reliés aux paramètres géophysiques locaux. J'ai participé à la mise en œuvre d'une expérience d'analyse des fluctuations d'angles d'arrivée, installée au foyer du télescope de 193 cm de l'OHP. Par l'utilisation judicieuse de différents masques de Hartmann (de diamètres différents), on a estimé l'échelle externe de cohérence spatiale L0. Celle-ci présente une grande variabilité temporelle et fluctue entre 5 et 100 m. On montre que l'existence d'échelles externes métriques avait des répercussions sur l'estimation du paramètre de Fried. De telles échelles favorisent les observations à haute résolution angulaire puisqu'elles conduisent à des rapports signal a bruit meilleurs. Cette étude a permis de dresser un cahier des charges précis dédié à la mesure de LO