Coronographes spatiaux : Solar Orbiter / Metis, Smese / Lyot, Proba-3 / Aspiics

par Melanie Venet

Thèse de doctorat en Astrophysique et Cosmologie

Sous la direction de Philippe Lamy.

Le jury était composé de Philippe Lamy, Serge Koutchmy, Sébastien Vivès, Russell Howard, Magali Deleuil.

Les rapporteurs étaient Serge Koutchmy.


  • Résumé

    La couronne solaire est la partie de l'atmosphère du Soleil qui s'étend de la photosphère (surface solaire d'où sont émis les photons) jusque dans le milieu interplanétaire. Sa compréhension relève d'un enjeu majeur car elle est à l'origine de phénomènes qui peuvent perturber les télécommunications, les êtres vivants et même le climat. L'instrument privilégié pour l'observer est le coronographe, système optique occultant le disque solaire au profit de la couronne, un million de fois moins intense. Ma thèse porte sur son étude, en particulier à travers les projets spatiaux :- SOLAR ORBITER, qui doit s'approcher du Soleil à 0.2 unité astronomique (distance Terre-Soleil), permettant ainsi une très haute résolution spatiale ;- SMESE, en coopération avec la Chine, qui étudiera la couronne dans l'infrarouge lointain ;- et ASPIICS, dont l'occulteur externe sera placé à 150 m de l'instrument imageur, permettant d'observer la couronne dans des conditions proches d'une éclipse solaire naturelle.Le premier aspect abordé est la réjection de la lumière parasite instrumentale, dont l'optimisation est une des problématiques majeures en coronographie. Le second concerne les modes d'observation par imagerie en lumière blanche, imagerie monochromatique, et interférométrie, en particulier le Fabry Perot. Le développement et l'amélioration de ces techniques permettra des avancées considérables en terme de résolution et l'accès à la couronne toujours plus proche de la surface du Soleil, lieu encore mal connu où l'activité solaire prend naissance.


  • Résumé

    The solar corona is the part of the Sun's atmosphere that extends from the photosphere (solar surface where the photons are emitted) into the interplanetary medium. Its understanding is a major issue because it is the source of phenomena that can disrupt telecommunications, living beings and even climate. The most appropriate tool to observe it is the coronagraph, an optical system obscuring the solar disk in favor of the corona, a million times fainter. My thesis deals with its review, particularly through the spaceprojects :- Solar Orbiter, which will approach the Sun at 0.2 astronomical unit (distance between Earth and Sun), allowing a very high spatial resolution ;- SMESE, in cooperation with China, which should study the corona in the Lymanalpha (and far infrared) ;- and ASPIICS, which will observe the corona in conditions close to a natural solar eclipse, with its occulting disk located at 150 m from the imaging instrument.The first point tackled is the rejection of instrumental stray light, whose optimization is one of the major problems in coronagraphy. The second concerns the methods of observation and imaging in white light, monochromatic imaging, and interferometry, in particular the Fabry Perot. The development and improvement of these techniques will allow considerable progress in terms of resolution and access to the corona ever closer to the Sun's surface, the location yet little known where the solar activity originates.


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