Nouvelles du CNRC Herzberg

Par Dennis Crabtree, Directeur de l’Observatoire fédéral d’astrophysique (par intérim) & Directeur du programme d’astronomie optique (par intérim)
avec des contributions par Alan McConnachie, James Hesser, Gary Hovey, Gordon Lacy, Kei Szeto

Les rubriques qui suivent reviendront dans chaque numéro et ont pour but de tenir les astronomes canadiens au courant des activités de CNRC Herzberg.

Les commentaires des astronomes sur la manière dont CNRC Herzberg accomplit sa mission, c’est-à-dire « assurer le fonctionnement et la gestion des observatoires astronomiques mis sur pied ou exploités par l’État canadien » (Loi sur le Conseil national de recherches), sont les bienvenus.

Intrusion informatique au CNRC

Le 29 juillet, le CNRC révélait avoir détecté puis confirmé une intrusion informatique dans son infrastructure de TI. Des mesures ont été adoptées sur-le-champ pour protéger les données du CNRC et celles de ses clients et intervenants par l’isolement des actifs informationnels et l’arrêt des serveurs, dont plusieurs de CNRC Herzberg renfermant des données confidentielles.

Grâce à quelques solutions de rechange majeures, nous avons cependant réussi à maintenir la majorité de nos services. Selon les estimations, les activités de CNRC Herzberg devraient revenir à la normale vers la mi-octobre.

Reprise des activités de vulgarisation à l’OFA

Les démarches amorcées par la collectivité à l’été 2013 ont finalement porté des fruits. Les groupes concernés, alarmés par la conclusion du programme de vulgarisation mis en place au Centre de l’Univers, sur la colline de l’observatoire, ont coopéré avec le CNRC pour qu’une partie des activités soit restaurée durant l’été 2014. Le mouvement s’est enclenché avec les pétitions en ligne organisées par Don Moffatt (interprète à l’OFA dans les années 1990) et Lana Popham, députée de la circonscription dans laquelle se trouve l’observatoire. En novembre 2013, la députée Popham a rassemblé les représentants de la communauté à l’OFA pour une réunion cruciale à laquelle assistaient Dan Wayner, vice-président du CNRC, Greg Fahlman et Jim Hesser. L’ambiance s’est avérée propice à un débat constructif avec la direction de l’observatoire et du CNRC, si bien que les discussions ont débouché sur deux projets pilotes qui ont remporté un vif succès et permis la réintroduction d’activités pédagogiques en astronomie et de vulgarisation pour le public durant l’été 2014.

Le CNRC a mis le bâtiment qui abrite le Centre de l’Univers à la disposition du programme Science Venture (SV) de l’Université de Victoria pour la tenue de camps hebdomadaires en astronomie et en sciences spatiales à l’intention des élèves de la 3e à la 5e année (5 séances) ainsi que de la 6e à la 8e année (3 séances), en juillet et en août. Ces camps se sont ajoutés à la programmation estivale régulière du SV, sur le campus de l’université, et constituaient une audacieuse tentative en vue de mettre sur pied un programme pilote hors campus. Cent quarante-quatre places sur les 185 disponibles (78 %) ont trouvé preneur (les filles composant 24 % du total). La directrice de programme du SV, Melisa Yestrau, a déclaré : « Les parents et les campeurs n’ont pas tari d’éloges sur l’emplacement du camp et les activités au programme. »

Les membres de la SRAC installent leurs télescopes pour la population à la dernière séance d’observations publique de 2014 (6 septembre). (Photo : J. Hesser)

RASC members setting up their personal telescopes for public view on the last public observing session for 2014 (6 September). (Photo: J. Hesser)

Parallèlement, le CNRC a conclu une entente pilote avec le Victoria Centre de la Société royale d’astronomie du Canada afin qu’il assume la responsabilité des soirées d’observation publiques durant sept samedis, entre juillet et le début de septembre. La SRAC a totalement pris en charge la programmation et assuré l’interaction avec la population, le CNRC mettant des commissaires à sa disposition pour veiller à la sécurité générale sur les lieux et surveiller l’accès à ceux-ci, ainsi qu’un opérateur chevronné du télescope Plaskett. Le CNRC a aussi appris à quatre membres de la SRAC à utiliser le télescope en toute sécurité. Des bénévoles de la SRAC ont apporté leurs propres télescopes pour les observations nocturnes et servi de guides pour la visite de la coupole. Deux mille deux cent deux personnes ont saisi l’occasion et affiché un enthousiasme communicatif pour l’activité. Don Moffatt et Lana Popham ont apporté leur soutien pendant tout l’été. De plus, Don a obtenu de la flûtiste Martina Peladeau et du guitariste Ian Bezpalko qu’ils enchantent le public de leurs prestations sous la coupole du télescope Plaskett en début de soirée, plus de la moitié des samedis prévus.

Nous tirerons des enseignements de ces activités et verrons ce sur quoi ils débouchent en 2015, mais, face au succès remporté cette année, l’engouement des deux groupes de la communauté est déjà apparent et on souhaite persévérer dans cette voie.

Antenne parabolique de vérification de 15 m (DVA1)

L’antenne parabolique de vérification n° 1 du CNRC pour le SKA

L’antenne parabolique de vérification n° 1 du CNRC pour le SKA

Le CNRC a commencé à tester son antenne parabolique de vérification de 15 m (DVA1), prototype novateur destiné au Réseau d’un kilomètre carré (SKA). Cette antenne est optimisée pour une production industrielle, à faible coût, mais à rendement élevé – des exigences primordiales pour les antennes du SKA. L’antenne offset grégorienne a été mise au point en collaboration avec le Technology Development Program des États-Unis (US-TDP). Une de ses principales innovations est que les réflecteurs primaire et secondaire, soutenus en périphérie, sont des monocoques en composites et fibres de carbone conçues à l’Observatoire fédéral de radio-astrophysique du CNRC, près de Penticton. Ces réflecteurs d’une seule pièce sont moulés avec précision par infusion sous vide, processus qui donne un réflecteur précis qu’on peut fabriquer industriellement à un coût modique.

Les deux réflecteurs ont été mesurés et leurs dimensions respectent la taille idéale à 0,89 mm (réflecteur primaire) et 0,2 mm (réflecteur secondaire) près. En perfectionnant les moules, l’équipe du CNRC a montré qu’il est possible de couper ces erreurs de moitié, de manière à obtenir des réflecteurs qui fonctionneront à 20+ GHz et auront une stabilité à toute épreuve, peu importe la température, le vent et la charge, comparativement à ceux fabriqués de la manière usuelle.

Première observation du Soleil @ 11,75-13,25 GHz

Première observation du Soleil @ 11,75-13,25 GHz

Les essais sur la DVA1 vont bon train. La première observation du Soleil dans la bande Ku a été réalisée au début d’août et les relevés pour l’holographie, le pointage et la température de l’antenne devraient s’achever cet automne.

Exploreur spectroscopique du Mauna Kea (MSE)

Le MSE (appelé auparavant ngCFHT) avance rondement et est maintenant entré dans la phase de construction, qui durera environ 3 ans et demi. Cette phase est pilotée par le tout nouveau Bureau de projet. Voici les principaux progrès réalisés au cours des derniers mois.

  • Constitution d’une équipe scientifique actuellement composée d’une soixantaine de membres, dont dix du Canada. En font aussi partie des personnes de l’Australie, de Chine, de France, d’Hawaï, d’Inde, du Japon, des États-Unis continentaux et d’autres pays. Les équipes scientifiques se sont mises au travail en août et des livres blancs ont été sollicités en vue d’alimenter les activités scientifiques.
  • Formation d’une direction scientifique avec des chercheurs d’Australie (Andrew Hopkins), du Canada (Michael Balogh), de France (Nicolas Martin) et d’Inde (Gajendra Pandey) comme contacts, auxquels s’ajouteront bientôt des représentants d’autres pays partenaires. Le groupe dirigera l’équipe scientifique en collaboration avec Alan McConnachie, scientifique responsable du projet.
  • Classement du MSE dans la tranche des projets de développement les plus prioritaires de l’ébauche de la nouvelle Prospective quinquennale de France (grosso modo, l’équivalent du plan à long terme français). Le MSE et le TCFH continuent de s’impliquer dans l’élaboration de la Prospective.
  • Mise en place d’une grande partie de l’infrastructure de base requise pour faire fonctionner le Bureau de projet, dont le siège se situe à Waimea.
  • Analyse des difficultés et des possibilités liées aux permis pour le MSE dans le contexte du Plan général d’aménagement du Mauna Kea.
  • Visites et discussions importantes avec nos collègues de Chine, de République de Corée, de Taïwan et du Japon en prévision d’un partenariat éventuel dans le développement futur du TCFH et du MSE, ainsi que préparation d’une visite en Inde cet automne.

N’hésitez pas à communiquer avec les personnes mentionnées ci-dessous si vous avez la moindre question au sujet du projet MSE.

  • Scientifique responsable du projet MSE (Alan McConnachie; mcconnachie@mse.cfht.hawaii.edu),
  • Gestionnaire de projet (Rick Murowinski; murowinski@mse.cfht.hawaii.edu)
  • Directeur exécutif du TCFH (Doug Simons; simons@cfht.hawaii.edu)

Visitez le site Web du MSE à mse.cfht.hawaii.edu pour en savoir plus et connaître les dernières nouvelles.

NFIRAOS

L’équipe du NFIRAOS n’a pas chômé ces derniers mois afin d’inciter l’industrie canadienne à amener les sous-systèmes optomécaniques du NFIRAOS au stade du concept final, à temps pour la révision prévue à la fin de 2016. Les entreprises canadiennes construiront (fabriqueront, assembleront et testeront) éventuellement ces sous-systèmes puis les livreront à CNRC Herzberg pour qu’il les intègre avant leur remise à l’observatoire du TMT.

Voici la liste prévue des sous-systèmes confiés en sous-traitance pour le NFIRAOS en 2014 et 2015.

  1. Miroirs à paraboloïdes hors axe (OAP) et leurs supports – on a besoin de six unités au total.
  2. Changeur de diviseur de faisceau (DF) avec diviseurs de faisceau scientifique et technique, diviseur de faisceau pour la partie visible du spectre et leurs supports – le DF scientifique sépare les ondes infrarouges, employées pour la science, de la lumière visible saisie par le capteur à front d’onde (WFS) et les relaie aux instruments clients. Le DF de la lumière visible sépare les ondes captées par le WFS en trajet des étoiles guides laser (LGS) et trajet naturel de la lumière visible dans le WFS pour la détection du front d’onde des étoiles guides naturelles (NGS). Le changeur de DF assure la permutation avec le DF technique pour faciliter l’assemblage et l’intégration du NFIRAOS.
  3. Miroir de renvoi aux instruments (ISM), support et système de rotation – l’ISM réfléchit la lumière infrarouge scientifique vers les instruments clients qu’elle alimente. Le système de rotation dirige la lumière vers les ports des instruments situés au sommet, sur les côtés et au bas du NFIRAOS.
  4. Montage des simulateurs de source – il groupe les éléments qui produiront la lumière artificielle pour les NGS, les LGS et l’étalonnage astrométrique. Les composants optomécaniques comprennent un masque à sténopés juxtaposés, un miroir de renvoi pouvant être déployé pour les sources des NGS, un chariot pour les sources des LGS, la structure générale de soutien et l’équipement employé pour contrôler les déplacements.
  5. Banc du trajet des LGS – il comprend les éléments d’optique, leurs supports et les dispositifs optomécaniques du trombone, des miroirs de relais, des diaphragmes de champ, des collimateurs et des six barillets optiques servant d’interface aux détecteurs fournis par le TMT, ainsi que la structure générale de soutien du banc de trajet et l’équipement connexe employé pour contrôler les déplacements.
  6. Banc du VNW – il comprend les éléments d’optique, leurs supports et les dispositifs optomécaniques pour l’ensemble des miroirs de renvoi, l’unité de sélection des étoiles, le compensateur de dispersion atmosphérique, le diaphragme de champ, les miroirs à orientation rapide, le bloc de commutation ainsi que le barillet optique des NGS servant d’interface au détecteur fourni par le TMT, le capteur du front d’onde véritable (TWFS), la structure générale de soutien du banc du VNW et l’équipement connexe employé pour contrôler les déplacements.
  7. Montage du capteur de front d’onde à haute résolution (HRWFS) et de l’appareil photo d’acquisition (ACQ) – il comprend les éléments d’optique, les supports et les dispositifs optomécaniques permettant la saisie du front d’onde à haute résolution, l’imagerie à basse et à haute résolution avec le détecteur commun pour la totalité du champ de vision du NFIRAOS et l’équipement connexe employé pour contrôler les déplacements; il comprend aussi la structure générale de soutien qui servira à monter le HRWFS et l’ACQ sur le port latéral.
  8. Générateur de turbulences – il comprend les éléments d’optique, les supports et les dispositifs optomécaniques qui permettront de déployer les écrans de phase pour les turbulences et de passer d’une position à l’autre, la structure générale de soutien et l’équipement connexe employé pour contrôler les déplacements.

La figure ci-dessous illustre les sous-systèmes optomécaniques décrits ci-dessus. La conception coûtera globalement 1,7 million de dollars pour les huit projets, le montant de chacun variant de 90 000 $ à 300 000 $, selon sa complexité. La construction quant à elle coûtera au total 8,5 millions, soit de 300 000 $ à 3 millions de dollars, toujours selon la complexité du travail.

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Sous-systèmes optomécaniques du NFIRAOS

Sous-systèmes optomécaniques du NFIRAOS

Chaque contrat comporte au moins deux étapes : la conception et la construction, la seconde faisant l’objet d’un marché à prix fixe exécutoire une fois la conception définitive du sous-système achevée. Une réunion d’information publique, le 28 août, portait sur notre plan d’affermage et avait pour but de recueillir les commentaires des fournisseurs éventuels. Six entreprises y assistaient.

Réflecteurs du Meerkat

CNRC Herzberg a conclu un marché avec General Dynamics Satcom (GD Satcom) en vue de la fabrication de deux réflecteurs secondaires de 4 m de diamètre. Nous devrions transférer notre technologie à l’entreprise pour qu’elle fabrique les soixante-deux réflecteurs restants. Les deux premiers réflecteurs ont été construits à Penticton et livrés avant la fin de l’exercice financier de 2013-2014. Ils avaient été faits à partir d’un bloc unique de fibres de carbone infusées sous vide. L’écart-type pour la surface était de 0,1 mm dans les deux cas, ce qui est nettement en dessous de la spécification technique (é.-t. de 0,245 mm). Ces réflecteurs constituent une solution de rechange très simple et très légère (<100 kg) à la méthode de fabrication classique, qui fait appel à de nombreux éléments métalliques (le moule leur donne la forme requise, si bien qu’aucun ajustement supplémentaire n’est nécessaire). Leur masse plus faible signifie que la structure de soutien pourra être encore plus allégée et que leur manutention s’en trouvera elle aussi facilitée. La phase suivante nécessitera un voyage à Johannesburg, en Afrique du Sud, afin de former une équipe locale qui fabriquera les unités restantes.

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