PILOT
PILOT est une expérience de ballon stratosphérique, il est destiné à mesurer l'émission polarisée des grains de poussières du milieu interstellaire. Ces mesures permettent de cartographier la direction et l'intensité du champ magnétique de notre Galaxie. Elles permettent aussi de comprendre les propriétes magnétiques des grains du milieu interstellaire. Ces informations seront très utiles pour établir des méthodes de soustraction de la contribution de l'émission polarisée des avant-plans pour les futures missions de cosmologie dont le but sera de cartographier la polarisation du rayonnement fossile micro-onde.
Cette expérience, d'environ d'une tonne, est embarquée sous un ballon de plus de 800000 m3 d'hélium à l'altitude de 40 km afin de s'affranchir de l'absorption due à l'atmosphère terrestre.
Le premier vol a eu lieu à Timmins, Ontario, Canada en septembre 2015.
Le deuxième vol a eu lieu en avril 2017 à Alice Springs, Australie, pour l'observation du Sud.
PILOT est un projet français avec des participations de laboratoires étrangers :
- Le CNES assure le financement et la maîtrise d'oeuvre de la nacelle et du senseur d'urne Estadius
- L'IRAP Principal Investigator, assure aussi la maîtrise d'oeuvre de l'instrument
- L'IAS assure la maîtrise d'oeuvre du photomètre
- Le CEA fournit le Plan Focal
- L'Université de Cardiff fournit des composants optiques submillimétriques
- L'Université de Rome a développé le cryostat et le mécanisme de rotation de la lame demi-onde
La conception de l'optique de l'instrument PILOT a été réalisée à l'IAS. Elle est constituée de trois parties : un télescope, un ré-imageur et un polarimètre.
Figure 2 : Schéma optique de PILOT
Le télescope, voir figure 2 (M1 et M2), est de type Grégorien. M1, miroir de diamètre d'environ un mètre, a une forme parabolique hors axe, et M2 elliptique. Le ré-imageur (L1 et L2) est un système optique télécentrique. Il ré-image le plan focal du télescope sur les détecteurs. La mesure de la polarisation est réalisée par la rotation de la lame à demi-onde et le polariseur-séparateur devant les plans focaux.
L'IAS est le maître d'oeuvre du Photomètre (système de détection, composants optiques, opto-mécaniques et opto-électroniques). Tous les composants optiques de PILOT (voir figure 3) sont à l'intérieur d'un cryostat refroidi à 3°K, à l'exception du miroir M1 exposé à la température ambiante. Les détecteurs sont des matrices de 16x16 pixels, fournis par le CEA. Ils sont refroidis à 300 mK et sont du même type que ceux de l'instrument HIFI embarqués sur Herschel. La figure 4 montre ces composants optiques ainsi que les plans focaux à l'intérieur du photomètre. La figure 5 montre une photo de contrôle de l'alignement de M2 avec l'instrument de mesures 3D (bras FARO de l'IAS).
Figure 3 : Composants optiques de PILOT
Figure 4 : Composants Opto-mécaniques et opto-électroniques dans le Photomètre
Figure 5 : Contrôle de l'alignement du miroir M2 à l'IAS
Contact : Yuying Longval
