Spectropolarimétrie spatiale Nom, prénom du proposant CNES

Spectropolarimétrie spatiale
Nom, prénom du proposant CNES : Bret-Dibat thierry
Sigle du proposant : DCT/SI/IN
Email du proposant : [email protected]
Laboratoire d’accueil envisagé :
LESIA + IRAP
Directeur de Recherche envisagé : Coralie Neiner, LESIA, 0145077785, [email protected]
Laurent Pares, IRAP, 0561332809, [email protected]
Profil du candidat :
Master M2, de préférence spécialité ingénierie spatiale.
Descriptif du sujet :
Depuis quelques années des champs magnétiques sont détectés dans quasiment tous les types d'étoiles.
Ces découvertes ont donné lieu à des études innovantes des configurations des champs magnétiques et de
leur impact sur l'environnement stellaire. Pour aller encore plus loin il est nécessaire d'allier la spectroscopie
UV qui permet d'étudier les vents stellaires à de la spectropolarimétrie optique qui permet d'étudier le champ
magnétique et la surface de l'étoile, et ainsi étudier les magnétospheres dans leur globalité et ce sur au
moins une période complète de rotation de l'étoile. Pour cela, il faut aller dans l'espace.
Le consortium international UVMag a donc été créé en 2010 pour discuter, étudier et promouvoir une
mission spatiale pour l'étude des magnétospheres stellaires via de la spectroscopie UV et de la
spectropolarimétrie optique spatiales simultanées. D'un point de vue technique, la spectroscopie UV spatiale
a déja été utilisée avec succès, par exemple sur IUE, et serait très performante avec les détecteurs
disponibles aujourd'hui. Par contre, le spectropolarimètre optique stellaire est la partie instrumentale la plus
ambitieuse pour une future mission spatiale.
En effet, alors que les francais (et en particulier le LESIA et l'IRAP) sont les spécialistes de ce type de
spectropolarimètres pour des télescopes au sol (par exemple Espadons au CFHT ou Narval au TBL), aucun
instrument de ce type n'a encore été embarqué sur une mission spatiale. Pour cela il faut repenser le design
des spectropolarimètres pour miniaturiser l'instrument tout en gardant le controle des effets de polarisation
instrumentale indésirables. En effet, les effets de polarisation instrumentale dans ces spectropolarimètres au
sol (comme le crosstalk) sont bien controlés, mais la tache sera certainement plus compliquée dans
l'espace, en particulier à cause des effets de température ou de stress mécanique sur les pièces optiques.
Un compromis devra aussi etre trouvé entre la résolution et la couverture spectrales et le poids et la taille du
spectropolarimètre. De plus il faudra identifier s'il est plus adéquat de dédier une mission spatiale entière à
ces études, de prévoir 2 instruments sur une mission spatiale plus vaste, ou de combiner un instrument
spatial UV avec un spectropolarimètre sur un télescope dédié au sol.
Le sujet de thèse proposé consiste à effectuer une étude de R&T pour adapter les spectropolarimètres du
sol à une mission spatiale, dans l'optique de la proposition de la future mission UVMag. Les activités
envisagées sont l'estimation des contraintes de miniaturisation et du milieu imposées par une mission
spatiale sur le design du spectropolarimètre, la modification du design sol existant en fonction de ces
contraintes, la fabrication d'un prototype, l'étude des effets de polarisation induite dans l'instrument, ainsi que
l'analyse des compromis techniques et de leur impact sur les objectifs scientifiques afin d'optimiser la
stratégie d'UVMag. La thèse se déroulera au LESIA (Meudon) et à l'IRAP (Toulouse), en collaboration avec
le CNES.