Le 3 septembre 2024, l’ESO acte avec succès la revue finale de conception de MICADO, future caméra à haute résolution de l’Extremely Large Telescope. Il s’agit pour ce puissant instrument d’une étape décisive en vue de son exploitation scientifique prévue à l’horizon 2028-2029. Une fois achevé, MICADO permettra aux astronomes de prendre des images de l’Univers avec une sensibilité sans précédent. L’Observatoire de Paris - PSL est l’un des contributeurs majeurs de cet instrument, portant la responsabilité scientifique du développement de son système d’optique adaptative de première lumière et de son mode haut contraste.
Le processus de revue de la phase de conception (en anglais FDR pour final design review) qui s’est étalée sur plusieurs années, vient de se conclure.
Alors que la fabrication d’un instrument ne commence généralement qu’après l’adoption de la FDR, le feu vert pour l’approvisionnement de nombreux composants et sous-systèmes a déjà été donné auparavant, afin de permettre au projet MICADO de progresser vers la première lumière de l’ELT prévue pour fin 2028.
Pour achever cette revue, les membres du consortium ont travaillé avec le personnel de l’ESO pour clarifier les questions encore ouvertes concernant la conception de l’instrument. Le franchissement de cette étape permet au consortium MICADO - une équipe de 150 personnes réparties dans six pays - de se consacrer pleinement à la fabrication et aux tests de l’instrument.
Une conception instrumentale optimisée
MICADO a été conçu pour obtenir une précision et une stabilité très élevées afin d’atteindre la sensibilité, la résolution angulaire, la précision astrométrique, et la large couverture spectrale requises par les ambitieux objectifs scientifiques de l’instrument.
Pour y parvenir dans l’environnement ELT, MICADO interceptera la lumière du télescope avec un relais optique, de sorte que la lumière du télescope puisse être relayée à la fois :
- dans le cryostat de l’instrument ;
- et vers le système d’optique adaptative qui corrige des effets délétères de la turbulence atmosphérique.
C’est dans ce cryostat que l’optique et les détecteurs sont maintenus au froid afin qu’ils puissent fonctionner efficacement aux longueurs d’onde du proche infrarouge, sans interférence avec d’autres sources de chaleur. Une grande partie de l’électronique assurant le fonctionnement de l’instrument est montée juste en dessous du cryostat. Et un logiciel de contrôle de l’instrument offrira aux utilisateurs la possibilité d’effectuer leurs observations à distance.
Des objectifs scientifiques ambitieux
Cette conception particulièrement sophistiquée permettra à MICADO d’obtenir des images de l’Univers, à haute résolution spatiale, qui révèleront les structures détaillées et les mécanismes de formation des galaxies lointaines.
Elle permettra aussi aux astronomes d’étudier les étoiles individuelles et les systèmes stellaires dans les galaxies proches, ainsi que les planètes et leur formation en dehors de notre système solaire.
En outre, MICADO sera un outil particulièrement puissant pour explorer les environnements où les forces gravitationnelles sont extrêmement fortes, comme à proximité du trou noir supermassif au centre de notre galaxie, la Voie lactée.
Après les premières années d’exploitation scientifique avec le mode d’optique adaptative de première lumière, les capacités de MICADO seront renforcées grâce à un couplage avec l’instrument MORFEO (Multiconjugate adaptive Optics Relay For ELT Observations). Avec ce dernier, MICADO bénéficiera de deux modes d’optique adaptative et obtiendra des images nettes sur une plus grande région du ciel.
Le consortium MICADO
Fort de 150 personnes réparties dans six pays, le consortium MICADO agrège les institutions suivantes :
- MPE (Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, Allemagne),
- MPIA (Max-Planck-Institut für Astronomie, Allemagne),
- USM (Universitäts-Sternwarte München, Allemagne),
- IAG (Institute for Astrophysics of the Georg-August-Universität Göttingen, Allemagne),
- NOVA (Netherlands Research School for Astronomy représentée par l’Université de Groningen,
- l’Université de Leiden, et le groupe d’instrumentation optique/infrarouge de NOVA basé à ASTRON à Dwingeloo, aux Pays-Bas),
- INAF Istituto Nazionale di Astrofisica,
- CNRS/INSU (Centre National de la Recherche Scientifique/Institut National des Sciences de l’Univers représenté par le LESIA de l’Observatoire de Paris – PSL, le GEPI de l’Observatoire de Paris - PSL, ainsi que la Division Technique de l’INSU, UTINAM/OSU THETA, LCF et IP2I/LMA, en France.
Le savoir-faire des laboratoires français, internationalement reconnu dans les techniques de haute résolution angulaire est mis à profit pour développer les sous-systèmes parmi les plus critiques de l’instrument.
Ainsi sont impliqués les laboratoires de l’Observatoire de Paris – PSL, le LESIA et le GEPI, ainsi que les unités mixtes de recherche UTINAM, LCF, IP2I, l’Observatoire des Sciences de l’Univers Theta et la Division Technique de l’INSU.
Au sein du consortium MICADO, le CNRS est responsable du développement de deux sous-systèmes critiques de l’instrument :
- son module d’optique adaptative de première lumière, qui permettra à l’instrument d’exploiter pleinement la résolution théoriquement offerte par l’ELT ;
- et son mode haut contraste, destiné à l’étude des exoplanètes et des disques de débris.
- A* (un partenariat autrichien représenté par l’Université de Vienne,
- l’Université d’Innsbruck,
- l’Université de Linz et le RICAM Linz, (Académie autrichienne des sciences, Autriche),
- et le Centre finlandais d’astronomie avec l’ESO (FINCA), Université de Turku, Finlande.
Le rôle principal de chaque partenaire du consortium dans le projet est décrit ici.
Pour en savoir plus
Pour un résumé complet du projet MICADO, de son fonctionnement et de la façon dont il révélera l’Univers comme jamais auparavant, regardez la vidéo (Durée : 9 min.) intitulée : "Meet MICADO, a super-camera for the ELT" (en anglais).
La description de MICADO est aussi disponible sur le site du LESIA de l’Observatoire de Paris - PSL.
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