Travaux scientifiques

Étudiants et futurs collègues

Comme professeur, chercheur, responsable de laboratoire ou d’équipe, j’ai partagé avec nombre d’étudiants les enthousiasmes et anxiétés de la recherche, les joies de la découverte et du succès. Je les ai parfois guidés dans leur début de parcours. Je cite ici celles et ceux dont j’ai été le plus proche, doctorants, post-doctorants, je leur dois tant !

A l’Observatoire de Paris (DESPA), en 1995, de g. à dr. : Jean-Marie Mariotti (+1998), François Lacombe, PL, Olivier Marco, Daniel Rouan, Olivier Lai, Guy Perrin

Doctorants dirigés, co-dirigés ou en étroite collaboration (date de thèse)

Pierre Turon-Laccarieu (1974, État), Etude de la granulation solaire dans l’infrarouge (dir. P.Léna).

Michel Charles (1974, 3e cycle), Réalisation d’un interféromètre pour l’infrarouge lointain, embarqué en avion. Application à la spectroscopie solaire (dir. P. Léna).

Daniel Rouan (1984, Etat), Quelques aspects du chauffage et de l’émission de la poussière interstellaire galactique à petite et grande échelle (dir. P.Léna)

Christian Perrier (1982, Etat), Un tavelographe infrarouge unidimensionnel sur le télescope de 3.60 m de l’ESO : mise en oeuvre et résultats astrophysiques (dir. P.Léna)

Alain Chelli (1986), Interférométrie des tachetures en infrarouge proche, application aux objets protostellaires (dir. P. Léna)

Marie de Muizon (1988), Aspects du milieu interstellaire en infrarouge (dir. P. Léna)

Catherine Dougados (1991), Etude d’enveloppes de poussieres circumstellaires : le phénomène de flot bipolaire dans les phases post-AGB et proto-stellaire (dir. D. Rouan)

Vincent Coudé du Foresto (1994), Interférométrie astronomique infrarouge par optique guidée monomode (dir. J-M Mariotti)

Jean-Marie Mariotti (1987), Imagerie à la limite de diffraction en infrarouge proche : méthodes et résultats astrophysiques (dir. F. Sibille)

Jean-Louis Monin (1987), Conception et réalisation d’une caméra astronomique, basée sur un détecteur infrarouge bidimensionnel: résultats astrophysiques (dir. A. Omont)

Didier Tiphène (1987), Étude à basse température (4.2 K) du fonctionnement d’une matrice de détection InSb-MIS, à lecture CID, sous très faible flux de photons : applications astronomiques (dir.P. Léna)

Jean-Christophe Sinquin (1988), Analyse de surface d’onde infrarouge par modulateur acousto-optique (dir. P. Léna)

François Lacombe (1989, Imagerie infrarouge sur grands télescopes et Méthodologie d’observation avec un dispositif à transfert de charge (dir. P. Léna)

Pierre Kern (1990), Optique adaptative et grands télescopes (dir. P. Léna)

François Rigaut (1992), Applications de l’optique adaptative en astronomie (dir. P. Léna)

Jean-Marc Conan (1994), Étude de la correction partielle en optique adaptative (dir. P. Léna)

Eric Gendron (1995), Optimisation de la commande modale en optique adaptative : application à l’astronomie (dir. P. Léna)

Pei Qian Zhao (1995), Interférométrie par optique guidée monomode infrarouge : applications à l’interférométrie astronomique (dir. J-M. Mariotti)

Olivier Marco (1997), Détection du tore de poussières dans les noyaux actifs de galaxies avec COMIC, la nouvelle caméra infrarouge du système d’optique adaptative de l’ESO (dir. D. Alloin)

Guy Perrin (1997), une unité de recombinaison à fibres pour l’interféromètre IOTA, Application à l’étude des étoiles de type tardif (dir.J.-M. Mariotti)

Jean-Pierre Véran (1997), Estimation de la réponse impulsionnelle et restauration d’image en optique adaptative. Application au système d’optique adaptative du télescope Canada-France-Hawaii (dir. H. Maître)

Bertrand Mennesson (1999), Interférométrie stellaire dans l’infrarouge thermique : observations d’environnements circumstellaires par optique guidée monomode et contributions à la mission spatiale Darwin (dir. A. Léger)

Pierre Kervella (2001), Interférométrie optique avec le VLT. Application aux étoiles Céphéides (dir. P. Léna)

Marie Glanc (2002), Applications ophtalmologiques de l’optique adaptative (dir. P. Léna)

Pascal Bordé (2003), Détection et caractérisation de planètes extrasolaires par photométrie visible et interférométrie infrarouge à très haute précision (dir. V. Coudé du Foresto)

Gilles Chagnon (2003), Interférométrie stellaire dans l’infrarouge en présence de fond thermique (dir. P. Léna)

Clotilde Micewicz Marin (2010) [sciences de l’éducation], La main à la pâte. D’une innovation en matière d’éducation scientifique aux conditions de sa transférabilité en système scolaire (dir. A. Kerlan)

Contents

Principales orientations scientifiques

En 1970, Antoine Labeyrie apporte la preuve qu’il est possible de franchir les limites de résolution qu’impose aux images astronomiques, obtenues par un grand télescope, la turbulence de l’atmosphère terrestre (interférométrie des tavelures). Après 1976, nous adaptons cette méthode au domaine infrarouge sur les grands télescopes de Kitt Peak (4m, en Arizona) et de La Silla (3,6 m, Chili), pour atteindre leur limite de diffraction. Ceci nous prépare à l’émergence, à partir de 1982, de l’optique adaptative, sans laquelle l’interférométrie multi-télescopes ne peut tenir ses promesses. Collaborant étroitement avec l’ESO et l’ONERA en France, la première démonstration mondiale de la correction d’images astronomiques par l’optique adaptative est faite en 1989. La voie est ouverte, elle ne cesse de se raffiner et en 2026 partout dans le monde, les télescopes géants en sont équipés. La résolution des images astronomiques peut atteindre quelques dix-millionièmes de seconde d’arc, un gain fantastique par rapport à la seconde d’arc imposée par l’atmosphère jusqu’aux années 1970.

Dès 1979 la conception, par l’Observatoire européen austral, d’un nouveau télescope qui mette en œuvre l’interférométrie optique démontrée en 1975 par Antoine Labeyrie, offre une perspective d’images aux détails atteignant le millième de seconde d’arc. La conception, jusque 1982, puis la réalisation du Very Large Telescope Interferometer (VLTI) et de ses instruments aboutissent au succès en 2002, avec l’engagement d’équipes françaises à Meudon et Grenoble

Les promesses de l’infrarouge pour l’étude de la formation des étoiles sont telles qu’il faut se doter d’un observatoire aéroporté en France. L’avion Caravelle 116 du Centre d’Essais en Vol est équipée d’un petit télescope, que nous installons également sur le quadriréacteur CV-990 de la NASA. Nuages moléculaires, poussières et centre de notre Galaxie et galaxie active NGC1068 sont observés avec succès, jusqu’à ce que le premier satellite infrarouge (IRAS de la NASA) rende notre instrument dépassé. Après 1984, le programme spatial européen de l’Infrared Space Observatory ISO, occupera le laboratoire DESPA à l’Observatoire de Paris jusqu’au lancement (1995), avec des résultats considérables.

Dès 1958, l’accès naissant à l’espace ouvre des perspectives nouvelles à l’astrophysique, dans les domaines ultraviolet et infrarouge. Observer le Soleil infrarouge précise le régime de température de la transition photosphère-couronne. Mes observations à haute altitude, depuis l’observatoire solaire de Kitt Peak (Arizona), puis sur un avion de la NASA avec le High Altitude Observatory (Colorado) y contribuent, avec l’emploi de techniques nouvelles dans ce domaine inexploré de longueurs d’onde (de 2 à 300 micromètres) : détecteurs refroidis à 4 Kelvin, spectrométrie par transformée de Fourier. L’éclipse solaire totale de 1973, à bord de l’avion supersonique Concorde 001, ferme pour moi ce premier chapitre.