OPTIQUE ADAPTATIVE
APPLICATIONS DE L'OPTIQUE ADAPTATIVE
Issue de recherches dans le domaine militaire, l'optique adaptative est une technique où la France est très avancée, détenant une position prépondérante dans le monde, qu'elle doit tant au développement de composants clés ou de méthodes sophistiquées de mesure des propriétés de l'atmosphère qu'à l'établissement d'un formalisme rigoureux qui s'impose à la communauté des spécialistes.
L'astronomie
Il était naturel que les astronomes prennent rapidement la mesure de l'avantage énorme que l'optique adaptative pouvait conférer à leur discipline et se lancent dans l'aventure d'un tel développement : ils représentent en effet dans le monde les utilisateurs des systèmes optiques les plus grands en diamètre, donc la communauté la plus sensibilisée à la dégradation par l'atmosphère. Pourtant, le besoin de résolution angulaire est essentiel et concerne tous les domaines de l'astrophysique. Obtenir la résolution théorique d'un grand télescope, soit 0,25 microradian, permettrait par exemple de cartographier et de surveiller l'activité volcanique sur Io, satellite de Jupiter, de détecter une planète autour d'une étoile proche, de former l'image du disque d'accrétion d'une étoile en formation, de résoudre les jets de matière ultracollimatés projetés par le noyau de certaines galaxies actives ou de séparer les composantes multiples de mirages gravitationnels de quasars lointains.
La mise au point et l'exploitation scientifique du premier instrument, ayant prouvé la puissance de cette technique en astronomie, ont été un succès français, résultat d'une collaboration exemplaire entre des instituts de recherche (Observatoire de Paris, E.S.O., O.N.E.R.A.) et des industriels. Le système ComeOn, qui utilisait un miroir adaptatif de dix-neuf actionneurs (52 aujourd'hui), a ainsi atteint pour la première fois au monde la limite de diffraction d'un grand télescope. À ranger également dans le domaine des succès à forte contribution française la réussite des deux S.O.A. qui équipent le télescope Canada-France-Hawaii, tous deux fondés sur le concept très original de la courbure de François Roddier. Cette avance devrait être maintenue avec le développement de NAOS, réalisé par un consortium de laboratoires français et premier des quatre télescopes de 8 mètres de diamètre constituant le V.L.T. (Very Large Telescope) de l'E.S.O. La limite de résolution d'un tel instrument sera de 100 nanoradians à λ = 1 micromètre.
Des projets analogues fleurissent et la compétition est extrêmement vive. Il n'existe aucun très grand télescope au monde, c'est-à-dire de la classe des 8-10 mètres, qui ne prévoie l'équipement d'un système d'optique adaptative (V.L.T.-E.S.O., Keck, Gemini, Subaru, B.L.T., etc.).
La concentration des faisceaux laser
Que le faisceau lumineux soit reçu ou émis, sa distorsion par l'atmosphère est identique ; aussi les chercheurs en haute énergie ou les militaires, qui tous veulent concentrer des faisceaux laser de forte puissance transportés sur des distances significatives, ont-ils imaginé de faire appel à l'optique adaptative. Ici, c'est à l'émission et non à la réception que le faisceau lumineux est conditionné, mais le principe reste identique à celui qui a été décrit précédemment. Dans certains cas, la puissance des faisceaux est telle que ce sont les miroirs eux-mêmes qui sont déformés par la chaleur qu'ils ne peuvent manquer d'absorber, et l'optique adaptative se chargera de corriger cette erreur supplémentaire !
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Écrit par
- Daniel ROUAN : directeur de recherche au C.N.R.S., membre de l'Académie des sciences
Classification
Média
Système : fonctionnement
Encyclopædia Universalis France
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