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CAGIRE

Par Francis Beigbeder - 26/02/2008

 

  CAGIR
Capturing the Gamma-ray bursts Infra-Red Emission

Objectifs scientifiques

La camera proche infrarouge CAGIRE sera développée pour équiper un télescope robotique français spécialisé dans le suivi sur alerte des sursauts gamma.
Ce télescope de 1 à 1,3 m sera dans la lignée des télescopes Tarot du Calern et du Chili, http://tarot.obs-hp.fr/ de même usage. L’augmentation de la taille du télescope et son équipement en cameras dans le visibles et d’une camera dans le proche infrarouge en fera un outil puissant et original. Ce télescope robotique sera vraisemblablement installé à l’Observatorio San Pedro Martir de l’UNAM en Basse-Californie (Mexique).

L’objectif principal de CAGIRE sera l’identification rapide des "afterglows" des sursauts très lointains, avec des redshifts de z > 5-6, qui ne peuvent être détectés que dans le domaine proche infrarouge.

L’OMP, Bureau d’étude et GIGT du LATT, est chargé de développer la camera infrarouge.
L’OHP le télescope robotisé. Le télescope et ses cameras doivent être opérationnels en 2012 pour être prêt avant le lancement du satellite SVOM. 

Description de la camera

Les besoins scientifiques, les contraintes d’utilisation sur un télescope robotisé et isolé sur un site lointain conduisent à des contraintes particulières pour la conception de cette camera qui doit être autonome sur des périodes de plusieurs mois, compacte et légère, insensible aux accélérations des pointés rapides sur les positions des sursauts détectés.

Détecteur :
Les besoins scientifiques, "error boxes" de la localisation des sursauts, le "seeing" dans l’infrarouge ont conduit à une taille de la cible d’au moins 2000 x 2000 pixels de 20 µm.
Les besoins scientifiques et les contraintes thermiques ont permis de définir une bande passante de 0,8 à 1,8 µm, bandes z, J, H. avec des rendements quantiques de plus de 80 % et un bruit inférieur à 30 e. Le mode de lecture souhaitable, continu de l’ordre d’une seconde, CDS simple, suppose une lecture rapide, faible bruit, inférieur à 30 e.
L’autonomie nécessaire de la camera conduit à rejeter le refroidissement par azote liquide, et donc impose de disposer de détecteurs fonctionnant autour de 140°K tout en conservant un faible courant d’obscurité : <0,1 e/s/pxl.
Trois constructeurs sont susceptibles de proposer des détecteurs respectant ces caractéristiques exigeantes : Teledyne, Raytheon, Sofradir. Pour le moment (début 2008) seul Teledyne, en particulier dans le cadre du projet SNAP a déjà produit des détecteurs 2Kx2K MCT ayant toutes ces qualités : Hawaii2-RG. 
    
Contrôleur :
Plusieurs solutions s’offrent à nous, développer un contrôleur dédié, utiliser un contrôleur IR commercial (ARC par exemple), utiliser un ASIC.
Seul Teledyne propose un ASIC pour piloter ses détecteurs (SIDECAR), c’est une solution particulièrement intéressante pour nos besoins car elle réduirait drastiquement l’encombrement et le poids de la camera.

  

Cryostat :
L’autonomie nécessaire de la camera, les possibilités d’un refroidissement modéré, autour de 140°K, offertes par les détecteurs MCT de technologie MBE, nous permettent de viser une camera sans azote liquide. Le refroidissement serait assuré par un cryo-compresseur. Plusieurs modèles existent sur le marché et permettent un fonctionnement fiable à ces températures.

Personnels impliqués :

Scientifiques :
Jean-Luc Atteia OMP/LATT PI
Jean-François Leborgne OMP/LATT coPI
Rémi Cabanac OMP/LATT coPI
Alain Klotz OMP/CESR coPI

Ingénieurs :
Francis Beigbeder OMP/LATT PM
Michel Dupieux OMP/LATT contrôle/firmware
Xavier Regal OHP contrôle/électronique
Sébastien Baratchart OMP/LATT contrôle/informatique
Hervé Valentin OMP/LATT caractérisation
Laurent Pares OMP/LATT optique des outils de caractérisation
Sandrine Perruchot OHP chemin optique
Driss Kouach OMP/BE cryostat/mécanique
Marc Bouyé OMP/BE cryostat/thermique
X,X,X OMP/TBL collaboration restant à définir

Soutiens, Partenariat
Ce projet de camera infra-rouge a le soutien du CNES et de l’OMP (BE et LATT).
Des demandes sont en cours ou vont être faites auprès du programme interdisciplinaire astroparticules de la Commision Spécialisée Astronomie de l’INSU et de l’ANR.

 

 

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