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L'ONERA, un pôle d'excellence international en optique
et optronique, de la science à l'instrument
Au
cœur du plateau de Saclay, l'ONERA abrite un pôle d'excellence
en optronique, de rang mondial. Au delà de projets d'avant garde
comme NAOS, l'ONERA développe des moyens uniques d'imagerie, des
méthodes de mesures et des instruments nouveaux.
De l'optique à l'optronique
Présente à l'ONERA depuis longtemps, pour les besoins de
ses métiers de base (aérodynamique, énergétique
et matériaux), l'optique s'y est progressivement développée
et enrichie de disciplines nouvelles. Aujourd'hui l'ONERA couvre tous
les domaines de l'optique et de l'optronique, pouvant intéresser
les systèmes civils et militaires, et constitue un pôle d'excellence
internationalement reconnu. Il développe et maîtrise l'ensemble
de la chaîne instrumentale, depuis la source jusqu'aux post-traitements,
dans une gamme de longueurs d'onde allant de l'infrarouge à l'ultraviolet.
Effectuer
de l'imagerie à haute résolution
L'optique adaptative, en particulier, est un domaine où l'ONERA
maîtrise tous les éléments qui composent des systèmes
à la pointe de la technologie, en vue d'effectuer de l'imagerie
à très haute résolution : analyseur de front d'onde,
calculateur temps réel et commande du miroir déformable.
Il participe à certains projets astronomiques, notamment NAOS dont
il est maître d'œuvre. Une fois les effets de la turbulence
atmosphérique corrigés par optique adaptative, les performances
des télescopes sont limitées par leur diamètre. Pour
augmenter encore le pouvoir de résolution, l'ONERA étudie
comment synthétiser un instrument fictif de grand diamètre
en recombinant interférométriquement les faisceaux issus
de plusieurs petits télescopes.
Concevoir
de nouvelles techniques de mesure non intrusives en milieux gazeux, des
souffleries à l'analyse de l'atmosphère
Pour caractériser les écoulements aérothermochimiques,
les plasmas, les écoulements hypersoniques ou les écoulements
dans la haute atmosphère, l'ONERA développe toute une panoplie
de moyens de diagnostic optique, nécessaires aux validations expérimentales
intéressant ses recherches.
En soufflerie, pour visualiser les structures complexes des écoulements
supersoniques et hypersoniques, pour mesurer température, vitesse
et densité, il conçoit des canons à électrons,
diodes laser et bancs DRASC (Diffusion Raman Anti-Stockes Cohérente),
fer de lance de la métrologie non perturbante.
C'est au centre de Palaiseau que l'on réussit en 1997, à
quantifier pour la première fois au monde, simultanément,
les principaux paramètres caractérisant la combustion dans
un moteur cryotechnique. Aujourd'hui, mesures instantanées de température
et de concentrations dans les flammes, cartographie d'espèces produites
au sein des phénomènes complexes de combustion turbulente
y sont couramment mises en œuvre.
Avec l'invention du premier oscillateur paramétrique optique impulsionnel
doublement résonnant, de petite taille, l'ONERA a pignon sur rue
dans le domaine de l'optique non linéaire, appliquée à
la réalisation de sources optiques cohérentes. Parmi les
objectifs visés : la mesure en vol de certains composants minoritaires
de l'atmosphère (radicaux, espèces polluantes), pour la
surveillance de la pollution.
L'exigence des nouveaux instruments spatiaux
Pour de futurs télescopes spatiaux, des systèmes d'optique
active sont étudiés à l'ONERA. Leur but n'est plus
de corriger les perturbations atmosphériques, mais les défauts
propres des instruments, leur déformation par exemple, ce qui nécessite
des analyseurs de surfaces d'onde spécifiques.
Pour étudier l'intérêt potentiel, de l'observation
de la Terre depuis l'espace, dans le domaine de l'infrarouge, l'ONERA
a développé l'instrument TIMBRE POSTE (Télescope
Imageur à Barrettes Registrées Pour l'Observation Satellitaire
de la Terre) : un radiomètre infrarouge monté sur hélicoptère
pour la prise d'images de terrain.
Pour augmenter le pouvoir de résolution des instruments, l'ONERA
étudie l'interférométrie en vue d'appliquer cette
technique à des télescopes terrestres, et ultérieurement
à des réseaux de télescopes spatiaux.
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