Une collaboration entre un laboratoire d'astronomie et un industriel français : le premier instrument du Very Large Telescope Interferometer

Paris, le 13 novembre 2000

VINCI (Vlt INterferometer Commissioning Instrument) est un instrument de "première lumière" du VLTI. Il permettra de tester et de valider l'ensemble de l'infrastructure et assurera la recombinaison des télescopes qui seront implantés sur le site du Cerro Paranal au Chili. Cette recombinaison des faisceaux optiques, provenant des différents télescopes, se fait par l'intermédiaire de fibres optiques en verre fluoré.

VINCI est une copie fonctionnelle (adaptée au contexte du VLTI) de FLUOR. Cet instrument, développé par le Département de recherche spatiale (DESPA) de l'Observatoire de Paris, a effectué au Kitt Peak en 1991 la première recombinaison cohérente par fibres optiques de deux télescopes indépendants. Il fonctionne depuis 5 ans comme instrument focal de l'interféromètre IOTA (Infrared Optical Telescope Array) sur le Mont Hopkins en Arizona (collaboration avec le Harvard Smithsonian Center for Astrophysics), d'où il produit une moisson de données scientifiques.

Le cœur de VINCI (MONA) est une unité de recombinaison en optique guidée qui est le fruit d'un partenariat de 10 ans entre un laboratoire : le DESPA, et une PME : "Le Verre Fluoré". VINCI travaillant dans le domaine du proche infrarouge (2-2,5 µm), il est nécessaire d'utiliser des fibres spéciales de verre fluoré, matériau développé par le Professeur Marcel Poulain et son équipe du laboratoire des matériaux photoniques de l'Université de Rennes 1. Les fibres sont d'un type particulier, dit "monomode". Leur cœur est très petit avec un diamètre de 6,5 µm. Toute la lumière collectée par le miroir de 50 m2 du télescope est concentrée dans ce cœur. Pour ce faire, l'optique adaptative doit être utilisée et le DESPA a largement contribué au développement de cette technique pour l'astronomie. Ces fibres guident la lumière tout en la "nettoyant" des défauts engendrés par la turbulence atmosphérique et les observations sont de bien meilleure qualité (gain d'un facteur 10). Cette propriété unique a été démontrée sur le ciel par le DESPA avec l'expérience FLUOR. À la suite de ces travaux, tous les interféromètres actuellement en construction ont décidé d'utiliser des fibres ou un système équivalent pour leur instrumentation.

La société "Le Verre Fluoré" est la seule au monde à savoir fabriquer les composants fibrés en verres fluorés servant à la recombinaison des faisceaux. La mise au point de ces systèmes a été soutenue par le Ministère en charge de la recherche et par la région Bretagne. Son utilisation par le DESPA dans FLUOR, qui a servi de banc d'essai, a permis de faire mûrir cette technologie, maintenant bien maîtrisée.

À l'avenir, on peut imaginer des réseaux kilométriques de télescopes géants reliés par fibres optiques. L'utilisation des propriétés de filtrage des fibres est aussi capitale pour la viabilité du futur projet d'interférométrie spatiale Darwin dédié à la recherche de planètes extrasolaires, semblables à la Terre, pour lequel un programme de développement de fibres à très grandes longueurs d'onde (10-20 µm) est en cours.

L'instrument VINCI est réalisé en partenariat avec l'ESO qui le finance et avec les laboratoires et instituts suivants :
- le DESPA de l'Observatoire de Paris fournit l'expertise, assure la conception, la réalisation et l'intégration de toute l'optomécanique (sauf la caméra) et l'électronique,
- le logiciel de contrôle est réalisé par l'Observatoire Midi-Pyrénées,
- la caméra (LISA) est réalisée par le Max Planck Institut für Extraterrestrische Physik de Garching,
- l'ESO fournit le logiciel de commande et l'intégration finale.

Le Département de recherche spatiale a livré VINCI à l'ESO le 27 septembre et procède actuellement à son remontage dans les laboratoires de l'ESO à Garching près de Munich. L'instrument va rester trois mois en Allemagne pour l'intégration avec la caméra et pour des tests complémentaires, avant de partir au Chili au début de l'année prochaine pour préparer les premières observations sur le ciel.

Vous pouvez également consulter le serveur de l'ESO : http://www.hq.eso.org/eso-homepage.html