Iftsuv : un spectromètre imageur à transformée de Fourier dans l'ultraviolet pour les prochaines missions spatiales solaires

Iftsuv : an imaging Fourier transform spectrometer in UV for the next solar space missions

• Auteur / Autrice : Anne Millard
• Direction : Jean-Claude Vial, Philippe Lemaire
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique. Optique et photonique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés libres

Spectrométrie

Soleil

Imagerie

Résumé

L'étude du Soleil dans le domaine ultraviolet est capitale pour la compréhension des phénomènes physiques dont l'atmosphère solaire (où la température peut atteindre le million de Kelvin) est le siège. Les principaux outils disponibles sont les imageurs du disque et de la couronne solaire et les spectromètres. Cependant, l'analyse des données d'imagerie est très vite limitée sans information spectrale et l'association d'imageurs et de spectromètres à fente manque souvent de cohérence spatiale, spectrale ou temporelle. C'est pourquoi la réalisation d'un spectromètre imageur dans l'ultraviolet permettrait une grande avancée pour la physique solaire. Par sa résolution spectrale (en théorie illimitée) et sa capacité à travailler sur de grands champs, le spectromètre imageur à transformée de Fourier est le candidat idéal. Une étude des performances de ce type d'instrument a été réalisée et une maquette de validation du principe de fonctionnement a été construite, alignée et testée à l'Institut d'Astrophysique Spatiale. Cette maquette a permis de mettre en évidence les points durs associés à réalisation et au fonctionnement de ce type d'instrument, en particulier les points durs spécifiques au domaine ultraviolet. Elle constitue une étape dans la construction d'un prototype d'instrument pouvant être embarqué sur un satellite d'observation du Soleil à l'horizon 2015.

The study of the Sun in the UV spectral domain is essential to a better understanding of the physical processes taking place in the solar atmosphere, the temperature of which can reach more than a million Kelvin. The main tools available are solar disk and corona imagers and spectrometers. Nevertheless, the analysis of imagery data is rapidly limited unless spectral information is given and the association of spectrometers and imagers is limited by the lack of the coherence between the instruments. Therefore, the design of an imaging spectrometer in UV is a priority for solar physicists. A Fourier transform spectrometer is the ideal candidate because of its spectral resolution (theoretically unlimited) and its capability of imaging a wide field. An optical concept has been studied and a mock-up has been built, aligned and tested in order to validate the working principle. This mock-up helped us identifying difficulties associated with the building of such an instrument, difficulties specific to working in the UV domain. A prototype will be built based on the mock-up and is intended to be accommodated on a solar observation satellite by 2015.