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Le Near InfraRed Planet Searcher (NIRPS) est un instrument récemment installé sur le télescope de 3,6 mètres de l’observatoire de La Silla au Chili. Sa conception a été réalisée par une collaboration internationale dirigée par l’équipe de l’Observatoire du Mont-Mégantic (OMM) et l’Institut de recherche sur les exoplanètes (iREx) de l’Université de Montréal et l’Observatoire astronomique de l’Université de Genève en Suisse. L’équipe canadienne, qui comprend également le Centre de recherche Herzberg en astronomie et astrophysique du Conseil national de recherches du Canada et le Centre d’optique, photonique et lasers (COPL) de l’Université Laval, a contribué à la conception et au design du spectromètre NIRPS. Toujours au COPL, le professeur Simon Thibault et son équipe, en collaboration avec l’équipe de l’OMM et de l’iREx, ont effectué des essais mécaniques et optiques. Le spectrographe cryostat NIRPS, qui maintient l’instrument à très basse température. Réalisation : Anne-Sophie Poulin Girard. En janvier 2022, le spectrographe NIRPS était prêt pour son long voyage. Il a quitté les laboratoires de l’Université Laval pour se rendre au Chili, avant d’arriver à l’Observatoire de La Silla en mars. La phase d’installation et de test du spectromètre pourrait alors commencer. Anne-Sophie Poulin Girard, Hugues Auger et Guillame Alain, de l’Université Laval, accompagnés de Benjamin Kung, Alex Segovial et François Wildi, de l’Observatoire astronomique de l’Université de Genève en Suisse, ainsi que Frédérique Baron, Philippe Valléne, Éti . et Charles Cadieux, de l’Observatoire du Mont-Mégantic et de l’iREx, se sont rendus sur place pour installer l’instrument et le faire fonctionner avant qu’il puisse observer le ciel pour la première fois. Nous avons posé quelques questions à Étienne Artigau, Charles Cadieux et Frédérique Baron, membres de l’iREx qui ont participé à ces activités d’installation et d’essais. Étienne Artigau (à gauche), Charles Cadieux (au centre) et Frédérique Baron (à droite) avec NIRPS. Crédit : Photos courtoisie (gauche et centre), Gaspare Lo Curto (droite). iREx : Pourquoi êtes-vous allé au Chili ? Qui êtes-vous et quel est votre rôle dans ce projet ? Stéphanos : Je suis chercheur à l’Université de Montréal et je suis le responsable scientifique du projet NIRPS : je coordonne les projets scientifiques à l’instrument. Je suis également très impliqué dans l’analyse des données et la conversion des données obtenues avec NIRPS en mesures utiles pour la recherche en astronomie. Cependant, je n’ai pas participé à ce titre à l’expédition d’avril dernier. Mon rôle était alors d’aider Philippe Vallée, ingénieur en mécanique, à effectuer les derniers essais avant de refroidir l’instrument pour la première fois. Charles: Je suis étudiant au doctorat en astrophysique à l’Université de Montréal et membre de l’équipe scientifique du NIRPS. Je suis allé au Chili, plus précisément à l’Observatoire de La Silla, dans le cadre de l’installation NIRPS. Mon projet scientifique de thèse est dédié à l’étude des petites exoplanètes tempérées. Plus précisément, j’essaie de mesurer leur masse et leur composition, ce qui nécessite des observations avec un instrument comme le NIRPS. Frédérique : Je suis le directeur adjoint du NIRPS. Je suis allé au Chili pour pouvoir participer à la première phase de l’installation du NIRPS. En particulier, avec Alex Segovia, nous avons installé et testé les différents dispositifs électroniques qui contrôlent les systèmes installés dans le cryostat, la chambre étanche qui maintient l’instrument à très basse température. iREx : Parlez-nous de votre séjour ! Stéphanos : Au début ça commençait très mal ! En raison de l’épidémie de COVID, j’ai dû faire les tests PCR avant le départ… et mon test s’est perdu du labo ! Après quelques moments d’anxiété au téléphone, ils ont réussi à me faire passer un test rapide à l’aéroport. Une fois à Santiago, j’ai enfin pu quitter l’hôtel de l’aéroport, me rendre à la résidence de l’Observatoire qui accueille les astronomes de passage, et profiter un peu de la ville. Le lendemain, départ pour l’Observatoire de La Silla. un saut de 500 km en avion pour se rendre à La Serena, 2 heures de trajet en camion et enfin l’Observatoire. Une fois là-bas, chaque jour se ressemble et rien ne marque le passage du temps. On se lève vers 7h du matin et il ne faut pas faire trop de bruit, car il y a des collègues qui viennent de se coucher dans les chambres voisines ! On prend le petit déjeuner à la cafétéria de l’Observatoire puis on va au télescope pour travailler sur l’instrument. Un guacano à l’observatoire de La Silla. Crédit : Étienne Artigau. Le site de l’observatoire de La Silla est assez vaste et le télescope est à près de 2 km des chambres. Une voiture est à notre disposition mais nous essayons de marcher quand le temps le permet, il y a des guanacos partout dans le coin et c’est un cadre absolument magnifique ! Il y a beaucoup de petites tâches à effectuer sur l’instrument NIRPS. Lors de ma visite en avril, l’instrument était sous vide et nous étions sur le point de démarrer la phase de refroidissement afin que la température du spectrographe descende à près de -200℃. La moindre fuite au niveau du cryostat pourrait sérieusement compromettre le projet, nous veillons donc à toutes les éliminer ! Le soir venu, j’ai participé plusieurs fois aux observations avec les techniciens pendant la première moitié de la nuit. Cela m’a été très utile, car nous devrons faire de nombreuses nuits d’observations au cours des cinq prochaines années, en personne et à distance. Charles: C’était la première fois que j’allais à l’Observatoire, où j’ai passé deux semaines. Une grande partie de mon temps a été consacrée à apprendre à faire fonctionner le télescope de 3,6 m, le plus grand du site, où NIRPS est installé. Je me suis familiarisé avec la salle de contrôle des instruments, où commencent les séquences d’observation et d’étalonnage. Pendant mon séjour, j’ai entre autres effectué des vérifications de routine du système de refroidissement du NIRPS, optimisé la séquence d’étalonnage de l’instrument et aidé à réaligner l’entrée d’une des fibres optiques, une opération essentielle pour assurer le bon fonctionnement du NIRPS. iREx : Qu’est-ce qui vous intéresse dans ce projet ? Quel aspect trouvez-vous le plus excitant ? Stéphanos : En échange de la conception de l’instrument, notre équipe a obtenu 720 nuits sur 5 ans, ce qui est absolument énorme ! Cela nous permettra de faire ce qu’aucun autre groupe au monde ne peut se permettre en termes d’échelle de projets d’observation. L’analyse des données est aussi très amusante pour moi ! C’est comme faire un wordle ou un sudoku, mais à plus grande échelle. On sait que caché dans des téraoctets de données se cache le signal d’une planète qui pourrait abriter la vie… il ne reste plus qu’à le déchiffrer. Charles : NIRPS sera l’un des spectromètres infrarouges les plus puissants au monde. Il sera également possible de faire fonctionner NIRPS simultanément avec le spectrographe HARPS de renommée mondiale, un instrument complémentaire sensible à la lumière visible qui fonctionne depuis de nombreuses années sur le même télescope. Prendre simultanément le spectre visible et infrarouge d’une étoile permet de détecter plus facilement les signaux liés à son activité magnétique, qui peuvent parfois être confondus avec les signaux des exoplanètes. La combinaison NIRPS + HARPS sera donc très efficace pour l’étude des exoplanètes. Par exemple, nous pourrons déterminer la composition chimique de l’atmosphère d’exoplanètes semblables à la Terre. iREx : Quel a été le plus grand défi ? Charles: Dans mon cas, le plus grand défi a été d’apprendre rapidement comment fonctionnent les installations du NIRPS et de La Silla. Frédérique : Le plus grand défi pour moi n’est pas venu pendant mon séjour à La Silla, mais plus avant (et après !). L’installation du NIRPS à La Silla a nécessité la présence de plusieurs personnes sur place, en plus d’une interaction constante avec des collègues de Montréal et de Genève. Les différentes phases d’installation de l’instrument nécessitant des personnes aux compétences différentes, c’était très casse tête d’organiser le planning optimal. Au final tout s’est bien passé et nous avons même fini notre travail un peu en avance ! iREx : Qu’est-ce qui vous a le plus plu dans votre expérience ?

Timelapses à l’observatoire de La Silla. Crédit : Étienne Artigau. Stéphanos : Les nuits sont absolument magiques, surtout quand la lune se couche ! L’altitude de La Silla est optimale pour l’observation car plus le déficit en oxygène est élevé, moins l’œil est sensible à la faible luminosité des étoiles. Je me suis amusé à faire des vidéos time-lapse (laps de temps) pour montrer l’ambiance des nuits montagnardes. Charles: J’ai adoré être sur place, qui se trouve au milieu du désert à une altitude de 2400 mètres. J’y ai fait de merveilleuses rencontres avec des astronomes du monde entier. Ce fut un grand honneur de participer à la préparation de…