LESIA - Observatoire de Paris

PLATO N-DPU Flight Software

Luc Heintze — 2024-01-15T20:29:27Z

The N-DPU flight software is the software that drives the 24 normal cameras on the PLATO payload. This software implements photometry algorithms that reduce the flow of data produced by calculating directly on board the flux of stars that will be used by the ground segment to construct light curves and detect exoplanets. This software was designed and produced by LESIA's flight software team.

Sommaire

The PLATO mission

PLATO (“PLAnetary Transits and Oscillations of stars”) is a M-class mission of the European Space Agency foreseen to be launched at the end of 2026. PLATO aims to characterize exoplanetary systems by detecting planetary transits and conducting asteroseismology of their parent stars.

The PLATO payload concept is based on a multi-camera approach, involving a set of 24 normal instruments monitoring stars fainter than mV=8, plus a smaller set of 2 fast instruments observing extremely bright stars with magnitudes brighter than mV=8.


The PLATO satellite and its 26 cameras: © ESA

PLATO on-board Data Processing System

The PLATO Data Processing System, called DPS, is the sub-system of PLATO payload module in charge of the on-board data processing (data acquisition, data reduction, data compression, monitoring, etc.). The DPS is a set of several on-board computer boards connected via a SpaceWire network. The DPS architecture is composed of:

12 Normal Data Processing Units (N-DPU) embedding a GR712RC dual-core LEON3FT processor.
two Fast Data processing Units (F-DPU).
two Instrument Control Units (ICU) working in cold redundancy.


The PLATO on-board data processing system: © DLR

The N-DPU and F-DPU are in charge of processing respectively the data of two normal cameras for each N-DPU and the data of one fast camera for each F-DPU. The ICU are in charge of managing the payload, the communication with the Service Module (SVM) and the compression of scientific data before transmitting them as telemetry to the SVM.

N-DPU boards and MEU

The N-DPU board is made up of the following parts:

1 dual core LEON3FT GR712RC SoC clocked at 50MHz
1 SDRAM of 256 MiB (64 M x (32b+16b))
4 SpaceWire interfaces


PLATO N-DPU board: © LESIA

The MEU device is an integrated box made up of:

6 N-DPU (Normal Data Processing Units)
2 PSU (Power Supply Units, main and redundant)
2 SpaceWire router units

The MEU H/W is provided by Spain (IAA-CSIC / IAC / Thales Alenia Space).


Block diagram of the MEU: © DLR


MEU box: © IAA

PLATO N-DPU flight software overview

The N-DPU Flight Software (or N-DPU ASW for N-DPU Application Software) is the embedded software deployed in each of the 12 N-DPU boards. The N-DPU ASW has been specified, designed, implemented, validated and qualified by LESIA.

Each N-DPU ASW manages two cameras (four 21-million pixel detectors per camera) and collects science and housekeeping data from their front-end electronics (N-FEE).

During the Observation mode, each N-DPU unit is receiving window segments of observed stars from both N-FEE as inputs. The window segments are transferred every 6.25 seconds through a single SpaceWire link per N-FEE. The window segments are then reconstructed back using a lookup table into windows and are processed by the N-DPU ASW.

In the observation mode, the N-DPU ASW role is to produce 6x6-pixel square-shaped windows (i.e. raw star windows called "imagettes" not transformed on-board) for 21% of the incoming stars (out of 132350 stars per camera) and photometry products using binary mask algorithms for 79% of them. The photometry products are made up of star fluxes and centers of brightness of stars. The N-DPU ASW computes also the offset, background, smearing and performs outlier detection to improve the SNR of the products. The N-DPU ASW calculates light fluxes and centers of brightness every 25 seconds. These photometry products are then averaged over 50 and 600 seconds (samples of 2 and 24 measurements respectively). The averaged photometry is then sent to the ICU. The other 21% stars (27500) of each N-cameras are directly transmitted to the ICU.


PLATO N-DPU ASW processing pipeline: © LESIA

The definition of all the scientific algorithms is made by the PLATO DPA-WG.

In support of the "Observation" mode, the N-DPU flight software features a mode that automatically calculates the positioning of the star windows on the CCDs, based on the telescopes' attitude and the star catalog giving their positions in the barycentric celestial reference system (BCRS).

In addition to the science services, the N-DPU ASW offers services dedicated to the calibration activities: full-image acquisition service and window acquisition service.

Last but not least, the N-DPU ASW implements the standard PUS services for checking the telecommand packets, managing the production of housekeeping reports and event reports, handling the time, accessing to the N-DPU and N-FEE memories (load, dump and check), managing and monitoring the on-board parameters, etc.

N-DPU flight software architecture

A multi-core architecture built with GERICOS framework

The architecture of the N-DPU ASW is built according to an Asymmetric Multi-Processing approach (AMP) using the GERICOS framework running on top of the RTEMS 4.8 real-time kernel (Edisoft version). The GERICOS (GEneRIC Onboard Software) platform is a generic LESIA platform for the development of software for space payloads.

With the GERICOS::CORE framework, a real-time application is built as a set of active objects (called "tasks"), each active object having its own message queue and its own computational thread. Each Thread processes incoming messages one by one by executing the function associated with the message.

The support of the AMP architecture in the GERICOS framework relies on the intrinsic features of the active object paradigm of the GERICOS::CORE layer. With this paradigm, two objects communicate via marshalled messages. Each object is split in an implementation object (which implements the services offered by the object) and in a stub object which is responsible for the marshalling aspects (message serialization / unserialization). The marshalling process implemented in the stub has been extended so that the objects are able to communicate from a CPU core to another one using simple communication mechanisms based on shared memory for passing the messages and spin locks based on the LEON3 atomic compare-and-swap operation (CASA instruction) to make safe the inter-core concurrent access to the memory.

The dual-core AMP architecture of the N-DPU ASW means that two applications coexist.

The first application, which acts as the master, is deployed on the LEON3-FT CPU core #0 and is in charge of managing the ICU interfaces (telecommand and telemetry packets), processing the data of camera #A, managing modes and technical services. This first application is made up of 20 realtime tasks.

The second application is deployed on the LEON3-FT CPU core #1 and is in charge of processing the data of camera #B and scrubbing the memory. This second application is made up of 8 realtime tasks.


N-DPU Application Software Dual Core Architecture: © LESIA

A real-time software

In terms of real-time sequencing, the fundamental period to consider is 6.25 seconds: the software receives every 6.25s a new set of star windows to process. The transmission of these star windows is spread over the 4.1 seconds corresponding to the readout of the detector (1). Up to 25 packets of 32 kilobytes are transmitted per second by the camera over the readout period. At the end of the packet reception, the software has to extract the window segments from the packets and reconstruct the windows in less than 2.15 seconds, that is to say before the end of the cycle of 6.25 seconds (2). Once the reconstruction phase is complete, the software can start the photometric processing. These photometric treatments are carried out during the transmission of the star windows of the next detector and must imperatively be finished 4.1 seconds after the starting of the following cycle (3).


PLATO N-DPU ASW timeline: © LESIA

During the observation mode, both applications communicate through the circular buffers containing the telemetry packets. The second application builds the telemetry packets corresponding to the data from camera B and stores them in a shared queue. The first application retrieves these packets from the shared queue and transmits them to the ICU. There can also be inter-core message exchanges when, for example, an event is detected by the second application and a report must be transmitted by the first application.

N-DPU application software GSE

The PLATO N-DPU Application Software GSE (Ground Support Equipment) are a set of hardware and software components used for validating the N-DPU ASW and testing the MEU system.

The GSE software part is based on the GAUSS platform (Generic Api for ground Support Software), a project developed at LESIA, which offers generic and flexible GSE features:

SpaceCraft interface simulator
System commanding (TC script editor)
TM visualization and monitoring
Assertion language for automatic test checking
Distributed architecture
SQL Database management

In addition to these software components, the PLATO N-DPU Application Software GSE also contain several hardware components:

STAR-Dundee SpaceWire Bricks
PLATO camera simulator (SIMUCAM) provided by the MAUA Institute (IMT, São Paulo)


PLATO N-DPU Application Software GSE: © LESIA


Tool for monitoring the TC/TM packets: © LESIA


ASW N-DPU ASW Test Bench: © LESIA

Key Dates

Date	Event
July 2014	PLATO selection by ESA
March 2016	N-DPU ASW development kick-off
June 2017	PLATO "adoption" by ESA
September to December 2018	Software SRR (System Requirement Review)
September to December 2019	Software PDR (Preliminary Design Review)
July 2020	Delivery to the PLATO consortium of PLATO N-DPU ASW V0.4 (full-image calibration mode)
July 2021	Delivery to the PLATO consortium of PLATO N-DPU ASW V0.8 (window calibration mode)
September 2022	Delivery to the PLATO consortium of PLATO N-DPU ASW V0.9 (science services partially implemented)
October to December 2022	Software CDR (Critical Design Review)
September 2023	Delivery to the PLATO consortium of PLATO N-DPU ASW V1.0 (100% of functionalities are implemented)

People involved in the N-DPU flight software project

Name	Role
Aliocha Amerge	Flight software development (trainee)
Gaele Barbary	MEU functional testing
Kimberley Berisha	Flight software development (trainee)
Alexandre Crignola	GSE software development (ASTEK)
Florent Ducellier	Flight software specification and validation (ASTEK)
Gary Gabriel	GERICOS framework development
Nicolas Gauthier	Flight software development
Loic Gueguen	GSE software management
Pierre-Vincent Gouel	Flight software development
Baptiste Gouesbet	Flight software development (ASTEK)
Lee-Roy Malac-Allain	Flight software development
Aymeric Menager	Flight software development (trainee)
Thibault Lamborot	GSE software development
Gaelle Palandri	GSE software development
Philippe Plasson	Project management
Hugo Pompougnac	Flight software development (trainee)
William Recart	Flight software product assurance management (Hensoldt Space Consulting)

Contact : Philippe Plasson

Logiciel de vol des N-DPU de PLATO

Philippe Plasson — 2024-01-15T20:25:58Z

Le logiciel de vol des N-DPU est le logiciel embarqué qui pilote les 24 caméras normales de la charge utile du satellite PLATO. Il met en œuvre des algorithmes de photométrie qui permettent de réduire le flot de données produit par les caméras en calculant, directement à bord, le flux des étoiles ou en transmettant des fenêtres de 6x6 pixels centrées autour des étoiles. Ce sont ces données qui seront utilisées par le segment sol pour construire les courbes de lumière des étoiles et détecter des exoplanètes. Ce logiciel a été conçu et réalisé par l'équipe "Logiciels de Vol" du LESIA.

Sommaire

La mission PLATO

PLATO ("PLAnetary Transits and Oscillations of stars") est une mission de classe M de l'Agence spatiale européenne dont le lancement est prévu fin 2026. L'objectif scientifique de la mission est de détecter, grâce à la méthode des transits planétaires, des planètes rocheuses dans la zone habitable et – simultanément – de déterminer, grâce à la sismologie, les caractéristiques des étoiles hôtes des planètes.

Le concept instrumental de PLATO est basé sur une approche multi-caméras, comprenant un ensemble de 24 caméras observant à la cadence d'une image toutes les 25 secondes plus un ensemble de deux caméras observant un champ plus petit, à la cadence de 2.5 secondes, dédiées à la mesure des étoiles les plus brillantes.


Le satellite PLATO avec ses 26 cameras: © ESA

Système de traitement de données bord de PLATO

Le système de traitement des données de PLATO, appelé DPS (Data Processing System), est le système de la charge utile de PLATO responsable du traitement des données à bord (acquisition des données, réduction des données via des algorithmes de photométrie, compression des données, surveillance, etc.). Le DPS est constitué d'un ensemble de plusieurs cartes électroniques équipées de processeurs et interconnectées via un réseau SpaceWire. L'architecture du DPS est composée de :

12 unités de traitement gérant les caméras normales (N-DPU : Normal Data Processing Units) et intégrant un processeur double cœur LEON3FT GR712RC. Chaque carte N-DPU gère deux caméras.
Deux unités de traitement gérant les caméras rapides (F-DPU : Fast Data processing Units).
Deux unités de contrôle des instruments (ICU : Instrument Control Units) fonctionnant en redondance froide. L'ICU est chargé de la gestion de la charge utile, de la communication avec le module de service (SVM) du satellite et de la compression des données scientifiques avant transmission au SVM sous forme de télémétries.


Le système de traitement des données embarqué PLATO: © DLR

Cartes N-DPU et boîtiers MEU

Une carte électronique N-DPU contient les composants suivants :

1 processeur bi-coeur LEON3FT GR712RC cadencé à 50MHz
1 SDRAM de 256 MiB (64 M x (32b+16b))
4 interfaces SpaceWire


Carte PLATO N-DPU: © LESIA

Le MEU est un boîtier intégrant en son sein :

6 cartes N-DPU
2 cartes PSU (Power Supply Unit)
2 routeurs SpaceWire

Le boîtier MEU, avec ses différentes cartes électroniques, est fourni par l'Espagne (IAA-CSIC / IAC / Thales Alenia Space).


Schéma fonctionnel du MEU: © DLR


Boîtier MEU: © IAA

Aperçu du logiciel de vol des N-DPU de PLATO

Le logiciel de vol des N-DPU est le logiciel embarqué déployé dans chacune des 12 cartes N-DPU. Le logiciel de vol N-DPU a été spécifié, conçu, mis en œuvre, validé et qualifié par le LESIA.

Chaque logiciel de vol des N-DPU gère deux caméras, chaque caméra comportant quatre détecteurs de 21 millions de pixels. Le logiciel de vol N-DPU pilote les électroniques de proximité des caméras (N-FEE), gère leurs modes de fonctionnement, acquiert les pixels numérisés ainsi que les données techniques utiles pour la surveillance (tensions, températures, états, etc.).

En mode observation, chaque logiciel de vol des N-DPU reçoit, en provenance des deux caméras, un flux de segments de fenêtres contenant l'image des étoiles observées. Les segments de fenêtre sont transférés toutes les 6,25 secondes via une liaison SpaceWire. Les segments sont assemblés entre eux afin de reformer des fenêtres à l'aide d'une table de recherche (LUT). Ces fenêtres contenant les taches images des étoiles sont ensuite traitées par le logiciel de vol.

Dans son mode "observation", le rôle du logiciel de vol des N-DPU est de générer des fenêtres carrées de 6x6 pixels (c'est-à-dire des fenêtres contenant une tache image de l'étoile appelée "imagette" non transformée à bord) pour 21% des étoiles traitées (sur 132 350 étoiles par caméra) et de calculer des produits photométriques en utilisant des algorithmes à base de masques binaires (photométrie d'ouverture) pour 79% d'entre elles. Les produits photométriques correspondent au flux des étoiles et à leur centre de luminosité. Le logiciel de vol des N-DPU calcule également, afin de corriger les flux, le décalage des électroniques de lecture, le fond de ciel et le smearing (propagation de la charge d'un pixel saturé vers les pixels adjacents).

Le logiciel de vol des N-DPU calcule les flux lumineux et les centres de luminosité toutes les 25 secondes. Ces produits photométriques sont ensuite moyennés sur 50 et 600 secondes (échantillons de 2 et 24 mesures respectivement). Avant de moyenner temporellement les flux, le logiciel de vol des N-DPU effectue une détection des valeurs aberrantes. Les données moyennées sont ensuite envoyées à l'ICU sous forme de paquets télémétriques. Les autres 21% d'étoiles (27 500) de chaque N-caméra sont directement transmis à l'ICU sous forme d'imagettes de 6 par 6 pixels. Le logiciel de vol des N-DPU est aussi capable de transmettre des fenêtres dont la forme est très étirée verticalement et qui sont utilisées pour les étoiles dites "saturées" (étoiles extrêmement brillantes).


Pipeline de traitement PLATO N-DPU ASW: © LESIA

La définition "théorique" de tous les algorithmes scientifiques mis en œuvre dans le logiciel de vol des N-DPU a été faite par le groupe DPA-WG de PLATO piloté par le LESIA.

Le logiciel de vol des N-DPU, outre le mode "Observation", dispose d'un mode permettant de calculer automatiquement le positionnement des fenêtres étoiles sur les CCD à partir de l'attitude des télescopes et du catalogue des étoiles donnant leurs positions dans le système de référence céleste barycentrique (BCRS).

En plus des services scientifiques, le logiciel de vol des N-DPU offre des services dédiés aux activités d'étalonnage : service d'acquisition d'images complètes et service d'acquisition de fenêtres.

Enfin, le logiciel de vol des N-DPU met en œuvre des services techniques comme le "scrubbing" (parcours en boucle de la mémoire afin de détecter les erreurs mémoire et de les corriger) ou encore les services du standard PUS de l'ESA :

vérification des paquets de télécommandes ;
test de communication ;
gestion de la production de rapports périodiques contenant les paramètres instrumentaux de type "housekeepings" ;
gestion de la production de rapports sporadiques (événements liés à la progression d'une activité ou à la détection d'une erreur) ;
gestion de l'heure ;
gestion de la mémoire (chargement de la mémoire bord, lecture et vérification) ;
gestion des paramètres bord (lecture / écriture) ;
surveillance des paramètres instrumentaux.

Architecture du logiciel de vol des N-DPU

Une architecture multi-cœurs construite avec la plateforme GERICOS

Le logiciel de vol des N-DPU est construit selon une architecture multi-cœurs de type AMP (Asymmetric Multi-Processing) en utilisant la plateforme GERICOS fonctionnant au-dessus du noyau temps réel RTEMS 4.8 (version Edisoft). La plateforme GERICOS (GEneRIC Onboard Software) est une plateforme générique du LESIA pour le développement de logiciels embarqués pour les instruments scientifiques spatiaux.

Avec la plateforme GERICOS, une application temps réel est construite comme un ensemble d'objets actifs (appelés "tâches"), chaque objet actif ayant sa propre queue de messages et son propre fil d'exécution. Chaque tâche traite les messages entrants un par un, en exécutant la fonction associée au message.

Le support des architectures multi-cœurs AMP dans la plateforme GERICOS repose sur les caractéristiques intrinsèques du paradigme "objets actifs" de la couche GERICOS::CORE. Avec ce paradigme, deux objets communiquent via des messages sérialisés. Chaque objet est divisé en un objet d'implémentation (qui met en œuvre les services offerts par l'objet) et en un objet "stub" qui est responsable des aspects de sérialisation et désérialisation des messages. Le processus de sérialisation et désérialisation mis en œuvre dans le "stub" a été étendu de manière à ce que les objets puissent communiquer d'un cœur de CPU à un autre en utilisant des mécanismes de communication simples basés sur la mémoire partagée pour transmettre les messages et des spin locks basés sur l'opération atomique de comparaison et d'échange du processeur LEON3 (instruction CASA) pour sécuriser l'accès concurrent à la mémoire entre les différent cœurs.

L'architecture AMP à deux cœurs du logiciel de vol des N-DPU ASW implique que deux applications coexistent.

La première application, qui joue le rôle de maître, est déployée sur le cœur #0 du processeur LEON3-FT et est chargée de gérer les interfaces avec l'ICU (paquets de télécommandes et de télémétries), de traiter les données de la caméra #A, de gérer les modes et les services techniques. Cette première application est composée de 20 tâches temps réel.

La seconde application est déployée sur le cœur #1 du processeur LEON3-FT et est en charge du traitement des données de la caméra #B et du nettoyage de la mémoire. Cette deuxième application est composée de 8 tâches temps réel.


Logiciel d'application N-DPU Architecture à double cœur: © LESIA

Un logiciel temps-réel

En termes de séquencement temps-réel, la période fondamentale à considérer est de 6,25 secondes : le logiciel reçoit toutes les 6,25 secondes une nouvelle série de fenêtres de 6x6 pixels à traiter. La transmission de ces fenêtres est répartie sur les 4,1 secondes correspondant à la lecture du détecteur (1). Jusqu'à 25 paquets de 32 kilo-octets sont transmis par seconde par la caméra pendant la période de lecture. À la fin de la réception des paquets, le logiciel doit extraire les segments de fenêtre des paquets et reconstruire les fenêtres en moins de 2,15 secondes, c'est-à-dire avant la fin du cycle de 6,25 secondes (2). Une fois la phase de reconstruction terminée, le logiciel peut commencer les traitements photométriques. Ces traitements photométriques sont effectués pendant la transmission des fenêtres du détecteur suivant et doivent impérativement être terminés 4,1 secondes après le début du cycle suivant (3).


Processus d'acquisition PLATO N-DPU ASW: © LESIA

En mode observation, les deux applications communiquent par l'intermédiaire de files d'attente de type FIFO contenant les paquets de télémétrie. La seconde application crée les paquets de télémétrie correspondant aux données de la caméra B et les stocke dans une file d'attente partagée. La première application récupère ces paquets dans la file d'attente partagée et les transmet à l'ICU. Il peut également y avoir des échanges de messages entre les cœurs lorsque, par exemple, un événement est détecté par la deuxième application et qu'un rapport doit être transmis par la première application.

Plateforme de tests du logiciel de vol des N-DPU

La plateforme de tests du logiciel de vol des N-DPU est un ensemble de composants matériels et logiciels utilisés pendant les activités de développement et de validation.

La partie logicielle de cette plateforme est basée sur GAUSS (Generic Api for ground Support Software), un projet développé au LESIA, qui offre des fonctionnalités génériques et flexibles :

Simulateur d'interface satellite
Commande du système (éditeur de scripts de télécommandes)
Visualisation et surveillance de la télémétrie
Langage d'assertion pour la vérification automatique des tests
Architecture distribuée
Gestion de la base de données SQL

En plus de ces composants logiciels, la plateforme de tests du logiciel de vol des N-DPU contient également plusieurs composants matériels :

Brique SpaceWire STAR-Dundee
Simulateur de caméra PLATO (SIMUCAM) fourni par l'institut MAUA (IMT, São Paulo)


Logiciel d'application PLATO N-DPU GSE: © LESIA


Outil de contrôle des paquets TC/TM: © LESIA


Banc d'essai N-DPU: © LESIA


Vue d'artiste du satellite PLATO: © ESA (acknowledgement : work performed by ATG under contract to ESA), CC BY-SA 3.0 IGO

Dates clés

Date	Evénement
Juillet 2014	Sélection de PLATO par l'ESA
Janvier 2016	Démarrage des activités de développement du logiciel de vol des N-DPU
Juin 2017	"Adoption" de PLATO par l'ESA
Septembre à décembre 2018	Software SRR (System Requirement Review)
Septembre à décembre 2019	Software PDR (Preliminary Design Review)
Juillet 2020	Livraison au consortium PLATO de la version 0.4 du logiciel de vol (mode de calibration plein-cadre)
Juillet 2021	Livraison au consortium PLATO de la version 0.8 du logiciel de vol (mode de calibration fenêtré)
Septembre 2022	Livraison au consortium PLATO de la version 0.9 du logiciel de vol (services scientifiques partiellement implémentés)
Octobre à décembre 2022	Software CDR (Critical Design Review)
Septembre 2023	Livraison au consortium PLATO de la version 1.0 du logiciel de vol (100% des fonctionnalités sont implémentées)

Personnes impliquées dans le projet logiciel de vol des N-DPU de PLATO

Nom	Rôle
Aliocha Amerge	Développement du logiciel de vol (stagiaire)
Gaele Barbary	Tests fonctionnels du MEU
Kimberley Berisha	Développement du logiciel de vol (stagiaire)
Alexandre Crignola	Développement de la plate-forme de tests (ASTEK)
Florent Ducellier	Spécification et validation du logiciel de vol (ASTEK)
Gary Gabriel	Développement du framework GERICOS
Nicolas Gauthier	Développement du logiciel de vol
Loic Gueguen	Gestion de projet : plate-forme de tests
Pierre-Vincent Gouel	Développement du logiciel de vol
Baptiste Gouesbet	Développement du logiciel de vol (ASTEK)
Lee-Roy Malac-Allain	Développement du logiciel de vol
Aymeric Menager	Développement du logiciel de vol (ASTEK)
Thibault Lamborot	Développement de la plate-forme de tests
Gaelle Palandri	Développement de la plate-forme de tests
Philippe Plasson	Gestion de projet : logiciel de vol
Hugo Pompougnac	Développement du logiciel de vol (stagiaire)
William Recart	Gestion assurance produit (Hensoldt Space Consulting)

Contact : Philippe Plasson

Sylvain Cnudde, l'art de saisir et de dessiner la vie

2022-02-21T06:44:00Z


Sylvain Cnudde

Sylvain Cnudde est né et a grandi en région parisienne. Il ne saurait dire à quand remonte son intérêt pour le dessin. Certes, comme tous les enfants, il dessine. Au crayon, au feutre, avec tout ce qui lui tombe sous la main. Lorsque je lui demande s'il était, peut-être, un peu plus doué, modeste, il répond par la négative. « Je dessinais avec plus de constance et de passion », concède-t-il dans un sourire ! Il dessinait partout : à l'école, à la maison et même jusque sur les murs de sa chambre qui ont constitué sa première planche à dessin. Avec déjà, sans doute, l'envie de sortir des cadres étroits assignés par la traditionnelle feuille de papier. Cela ne manqua pas d'interpeller son père, étonné un beau jour de voir apparaître de nouveaux motifs sur le papier peint. Il ne se rappelle pas avoir été grondé… peut-être un premier encouragement à sa future vocation ?

Les années passant, dans le primaire puis au collège, il saisissait la moindre opportunité pour dessiner : absence d'un enseignant ou heure de permanence. Il fallait vite expédier les devoirs pour se livrer à sa passion : reproduire ou créer des illustrations en s'inspirant des ouvrages dont il disposait ! Il est entouré d'un groupe de camarades qui partagent son intérêt pour le croquis. L'émulation est là et ils se montrent leurs créations, inspirées de la vie du collège ou de leurs découvertes de vacances. Puis vient l'heure des choix. Hésitant car tout aussi intéressé par les matières littéraires que scientifiques, il tentera sa chance en première S. Mais il se ravisera, allant jusqu'à redoubler pour suivre les enseignements d'une première littéraire option arts plastiques au lycée de Montgeron dans l'Essonne. Il s'y sentira tout de suite bien plus à l'aise. Sa voie était tracée !

En 1998, une fois son baccalauréat en poche, il complète sa formation par une année de mise à niveau en art appliqué à l'école Estienne à Paris, dans le 13e arrondissement. Il s'agit d'une année de « tronc commun » qui, lorsque l'on vient d'un bac général, donne un panorama assez exhaustif des différentes filières possibles en arts plastiques : cours de dessin, stylisme, design, story-board… Au terme de cette année, on choisit sa voie. Pour Sylvain, cela sera la communication visuelle. Il va donc se concentrer sur l'édition, la publicité, le story-board (sorte de « pré-film sur papier » en préalable à une réalisation) et le graphisme.

Il poursuit son parcours par un BTS de communication visuelle (publicité, édition, graphisme), à Montreuil, au lycée Eugénie Cotton. Il y apprend à faire des logos, des affiches et des campagnes de promotion, mais aussi des slogans et des accroches. Il se familiarise également avec l'édition pour apprendre à réaliser et mettre en page des magazines, plaquettes et flyers. Enfin, en 2002, il complète sa formation par une année de licence-pro CIM (communication, informatique, multimédias) qui lui permet de toucher un peu aux bases de la programmation et aux sites web qui émergeaient à l'époque. Si ces aspects plus « techniques » ne le séduisent pas, ils lui permettent d'apprendre à dialoguer avec les programmeurs. Il s'initie à un travail d'équipe en trinôme : graphiste, rédacteur et programmeur. Il reproduit ainsi le processus de création d'un site web de A jusqu'à Z : conception, design et architecture. Cela lui sera utile pour le parcours professionnel qui, sous peu, s'offrira à lui.

En parallèle à ses études, sur conseil de ses professeurs, il développe des « carnets de croquis » pour se faire la main et trouver son style. Dans son domaine, il faut partir des fondamentaux, du papier, du crayon, de la peinture pour acquérir les bases du dessin en travaillant l'œil et la main. Dessiner, dessiner tout le temps ! Arpenter les rues des villes, observer les gens dans les transports, la salle d'attente du médecin, les cafés et, en quelques traits habiles, saisir et immortaliser des instantanés de vie. Ajoutons à cela un peu de caricature, de BD ou de fanzines. Une quinzaine de copains dont certains ont le talent du dessin, d'autres celui de l'écriture et qui mettent en commun leurs compétences, rien que pour le plaisir de réaliser l'un de ces petits journaux confidentiels de bandes dessinées autoproduites. Avec le recul dont nous disposons à présent, il semble clair que ces « petits plus » ont fait de lui le graphiste singulier qu'il est aujourd'hui ! C'est d'autant plus évident qu'il continue à « croquer » ses collègues pour illustrer des comptes rendus de réunions, le livret d'accueil du LESIA, des colloques, des ateliers ou des événements festifs et que son carnet ne le quitte pour ainsi dire jamais.


La grande coupole, août 2021: © Sylvain Cnudde

Son parcours professionnel débute en 2002 par deux années de CDD dans diverses structures dont le ministère de l'Intérieur où il travaille dans un service qui dépend de l'imprimerie interne. Ceci lui permet de voir fonctionner des rotatives et de travailler au sein même de la chaîne graphique dont il est partie prenante. Il complète ainsi sa formation et ses connaissances du domaine.

C'est en 2004 qu'il rejoint le LESIA puis le SIGAL (Service Internet, Graphisme et Archives du LESIA) qu'il intègre dès sa création en 2007. Ça n'est pas par passion particulière pour l'astronomie ou l'astrophysique qu'il arrive un beau jour dans notre laboratoire mais, tout simplement en passant un concours de technicien en graphisme du ministère de l'Éducation nationale. Il avait alors le choix entre cinq postes un peu partout en France mais voulait rester en Île-de-France. Dès lors, deux options s'offraient à lui soit à Jussieu, soit au LESIA. Il est donc venu sur place pour se faire une idée, intrigué également par l'une des contreparties du poste qui était de participer au service d'observation systématique du Soleil. Il rencontre alors Isabelle Bualé, responsable technique des observations solaires, qui lui apprend à se servir du spectrohéliographe sur lequel il devient assez rapidement autonome. Le voilà donc, quoi qu'il en dise, rattrapé par une activité en lien avec l'astronomie ! Il reconnaît d'ailleurs bien volontiers que c'est une motivation pour lui que de participer à l'activité scientifique de notre unité. À tel point qu'à ce jour, il continue ces activités une fois par semaine et un week-end par mois. C'est le seul service d'observation qui subsiste à Meudon et c'est important pour lui que de contribuer à le faire perdurer. Le lien entre l'observation et son métier de graphiste était alors l'image et son traitement.


Le coelostat, Meudon, juin 2021: © Sylvain Cnudde

Au sein du SIGAL, il intervient en qualité de graphiste et spécialiste de communication visuelle. Il a également un rôle de conseil et d'expertise dans la conception d'affiches, d'illustrations, de vues d'artiste ou de schémas didactiques. C'est également le photographe du laboratoire, qu'il s'agisse de prendre des clichés des nouveaux arrivants pour le trombinoscope ou d'intervenir en salle blanche pour un reportage en vue d'illustrer des tests en cours sur une manip ; pour alimenter les news du site du LESIA ou la photothèque de notre unité. Il intervient également à l'occasion de communiqués de presse pour les photos officielles des collègues mis à l'honneur.


Affiche de l'École de physique des Houches 2022: © Sylvain CNUDDE

Pour ses réalisations, il utilise les logiciels Photoshop, Indesign et Illustrator, une tablette-écran graphique et un stylet électronique qui lui permettent de dessiner directement et de mettre en couleur ses réalisations avec une grande précision de trait. À titre d'exemple, en ce moment, il utilise cet outil pour réaliser une BD sur MIRS, un spectromètre qui va être développé au LESIA et embarqué sur la mission MMX qui devrait être lancée en 2024 pour explorer les satellites de Mars. L'avantage de cet outil est de pouvoir concevoir le dessin en direct. Cela n'empêche pas Sylvain de continuer à aimer le grain du papier, l'odeur de l'encre, la plume, le crayon et le pinceau qu'il combine aux outils plus contemporains tels le scanner et la tablette. Une palette complète qui lui permet de s'épanouir pleinement dans son art et de nous offrir toute la mesure de sa créativité.


Illustration pour le site "Cosmos en vidéo" - pour les primaires: Illustration réalisée en mars 2020 durant le confinement.
© Sylvain Cnudde

À l'image de celui qu'il est, son parcours au LESIA a commencé dans la discrétion. Il occupait alors des fonctions presque officieuses, une période de montée en puissance où il s'est fait la main pendant ses trois premières années de présence, qui lui ont permis de trouver son style. Carine Briand qui était déjà directrice adjointe à l'époque lui a demandé de pérenniser son activité, lui donnant ainsi « pignon sur rue ». Il devenait donc le graphiste en titre du LESIA avec un poste et un volume de réalisations bien définis ainsi qu'un rayon d'actions bien identifié. Depuis cette mise en place, le succès ne s'est pas démenti et les demandes vont croissant. Il apprécie particulièrement la diversité des commandes qui lui sont faites, l'autonomie dont il dispose dans son organisation et la relation directe avec les demandeurs. Si les demandes sont généralement précises (une affiche pour un atelier par exemple) il est ensuite libre dans la conception et la réalisation du support. Il arrive également, bien que moins fréquemment, qu'on lui laisse carte blanche et qu'il puisse donner libre cours à sa créativité. Si l'on fait le bilan, il se sent parfaitement épanoui dans ses fonctions et libre d'être force de proposition créative, entre « fun et formalisme » comme il dit avec un œil rieur ! Son originalité, sa singularité même, c'est de rendre accessibles et ludiques des thématiques parfois complexes, voire arides. Il réalise alors la prouesse d'inventer des personnages de BD qui viennent donner vie à des instruments, leur « offrir un visage », une proximité sympatique avec le lecteur sans pour autant exclure toutes les informations techniques indispensables à la communication du laboratoire.

Enfin, il est parfois également sollicité par le service communication de l'Observatoire ou l'UFE (unité de formation et d'enseignement) pour des illustrations et des photos, à l'occasion de la Fête de la science par exemple. Son rôle est alors de prendre des instantanés ou de fixer des moments forts pour le BIOP ou tout autre support de l'Observatoire, témoignages de la vie et des individualités qui s'y croisent. Comment imagine-t-il son futur ? Tout simplement le désir de continuer dans sa voie et au LESIA, peut-être, au gré des opportunités et de l'évolution des activités de l'Observatoire, de développer des collaborations sur de nouveaux projets et, pourquoi pas, interagir en binôme avec d'autres graphistes, confrontant ainsi leurs univers réciproques.

Ses passions et centres d'intérêt en dehors de son activité professionnelle ? Son carnet de croquis sous le bras, fidèle compagnon de ses pérégrinations, arpenter les villes au sein d'un collectif qui pratique l'Urban Sketching. D'un commun accord, ils choisissent le quartier d'une cité, en saisissent l'âme par le dessin des bâtiments, des gens du coin, de l'ambiance qui en fait toute la singularité. Des échanges bien sûr avec les passants car cela intrigue toujours que de voir un artiste en pleine action. Et comment mieux rendre l'esprit d'un lieu qu'en dialoguant avec ses habitants ? Puis, une fois leurs croquis finalisés, une rencontre autour d'un verre dans un lieu bien défini du quartier pour confronter et exposer leurs visions.


The Irradiates, juin 2019: © Sylvain Cnudde

Le Live Sketching également. Il s'agit, cette fois, d'assister à des concerts dans des lieux plus ou moins confidentiels et en petit comité. Vivre la musique dans toute sa vibration, être partie prenante du concert au milieu et au contact des musiciens et du public. Le croquis est alors rapide, au rythme du son. Sans retouche, il vise à traduire le ressenti musical et l'ambiance. Un exercice « en direct » en live, pourrait-on dire ! Des expositions bien sûr. Essentiellement en local, à l'orangerie de Meudon. Un événement organisé tous les deux ans au mois de juin, une opportunité pour tous de découvrir l'ensemble de ses œuvres et, pour lui, d'échanger avec le public. Enfin, les voyages également qui sont pour Sylvain une source d'inspiration. Le plaisir de marcher sans but dans une ville ou dans une nature inconnue, d'en humer les parfums, d'en ressentir les singularités pour en rendre la substantifique moelle dans de nouveaux instantanés de vie.


Atelier "réparation vélo" à l'Observatoire, septembre 2020: © Sylvain Cnudde

Portrait rédigé par Luc Heintze

Jean-Michel Réess et l'aventure de MIRI, « l'œil » du JWST

2022-01-03T11:07:23Z

Au terme de plus de deux décennies de mises au point et quelques retards, c'est le 25 décembre 2021 qu'a été lancé le JWST (James Webb Space Telescope), depuis le centre spatial de Kourou, en Guyane. Successeur d'Hubble et fruit d'une collaboration entre les agences spatiales américaine (NASA), européenne (ESA) et canadienne (CSA), il va permettre d'observer l'Univers, plus loin et donc plus tôt, jusqu'à rendre possible l'étude des premières étoiles et galaxies. Il emporte à son bord l'instrument MIRI (Mid-Infrared Instrument), en partie développé au LESIA sous la direction de Jean-Michel Réess. C'est tout à la fois son parcours et l'histoire de cet instrument qu'il nous relate à présent.


Jean-Michel Réess

Originaire de Pau et fils d'ingénieur, c'est tout naturellement qu'il a choisi un baccalauréat scientifique et, comme il le précise en souriant, « suivi la voie familiale ». Enfant déjà, il possédait un petit télescope et aimait à se plonger dans la lecture d'ouvrages sur les étoiles. Mais ça n'est que bien plus tard que sa vocation allait se préciser.

Ses études universitaires lui ont permis de se former en mathématiques, physique et informatique et de suivre, en parallèle, une préparation aux écoles d'ingénieurs. Au cours de ce premier cycle d'études supérieures, il découvre l'optique et se passionne pour cette matière. En fin de maîtrise, il dépose des dossiers de candidature dans différentes écoles et réussit à intégrer, sur titre et directement en deuxième année, la formation de son choix : l'École supérieur d'optique ou, sous sa nouvelle appellation, l'Institut d'optique Graduate School à Orsay puis Palaiseau. En trois ans, cette école prépare les étudiants aux métiers de l'optique.

C'est par le plus pur des hasards qu'il va mettre un pied à l'Observatoire pour un stage d'ingénieur de deux mois au cours duquel il réalise le design d'une caméra pour une expérience. Mais ça n'est là qu'un premier pas ! Une fois diplômé, il part en stage pour 6 mois à Londres. Son orientation vers l'astronomie devient alors effective : on lui confie la mission de corriger les images, prises par des satellites, des effets de turbulences atmosphériques. Puis il effectue un service civil de deux ans en Nouvelle-Calédonie.

À son retour en 1994, il postule sur une fonction CDD d'opticien au DESPA (Département Spatial), l'ancêtre du LESIA. Il s'agit de remplacer un homologue qui effectuait une mutation vers un autre laboratoire et de pérenniser ce poste. Retour donc à ses passions initiales : le voilà lancé en astronomie et officiellement ingénieur opticien ! Sa première réalisation sera de terminer le design de l'instrument OMEGA pour la mission Mars Express et, en parallèle, de travailler sur l'instrument VIRTIS pour la sonde Rosetta. Ces deux instruments sont des spectromètres infrarouges dont la réalisation va l'occuper pendant une dizaine d'années, jusqu'en 2004 donc. Ils ont pour objectif de décomposer la lumière et d'en analyser le spectre. L'analyse des raies spectrales a permis en 2014, lors du survol de la comète Tchourioumov-Guerassimenko, d'identifier les différents composants de ce corps céleste et d'en déterminer la composition physico-chimique. Lors de ce type de mission, l'ingénieur opticien intervient pendant la phase de conception et peut être remis à contribution pendant celle de réception et d'analyse des données pour vérifier l'état de performance de l'instrument et la conformité des données. C'est donc un investissement à long terme et, en pointillé, sur de plus longues périodes encore.

Le concept de VIRTIS a été repris pour la mission Venus Express qui a été lancée en 2006 pour observer Venus. Il s'est avéré performant pour cette mission également. Au cours de cette période, Jean-Michel Réess a également travaillé sur de l'instrumentation au sol dont l'interféromètre de première lumière VINCI pour le VLT et un autre pour le site de Hawaï. Ces interféromètres servent à valider toute la chaîne optique et instrumentale des télescopes. C'est là ce qu'il qualifie de « parcours d'opticien de base » : faire du design optique et des concepts instrumentaux pour ces instruments. Mais il n'allait pas en rester là !

C'est en 2005 qu'a démarré le projet MIRI sur le JWST, télescope de très grand diamètre (6,50m) dans l'infrarouge. Le LESIA disposait d'une équipe spécialisée dans la coronographie d'étoiles et pouvait répondre aux appels d'offre pour venir mettre des instruments au foyer de ce télescope. Une équipe plus large s'est alors montée avec le CEA et l'observatoire d'Edinburgh sous la direction scientifique de Gillian Wright. Elle a abouti à la conception de MIRI qui est composé de deux parties principales : un imageur photomètre et un spectromètre qui permet d'étudier la lumière reçue en fonction de sa longueur d'onde. MIRI est également équipé de 4 coronographes dont un classique dit de Lyot et trois à « masque de phase » ou « à quatre quadrants » très performants. Mis au point au LESIA par l'équipe de Daniel Rouan, ces coronographes de « nouvelle génération » permettent, en quelque sorte, « d'éteindre l'étoile » pour voir l'exoplanète qui est à côté.

Jean-Michel Réess a été nommé chef de ce projet. Il a alors constitué autour de lui une petite équipe technique d'une dizaine de personnes. Puis il a supervisé la gestion de ce projet novateur tout en assurant le design optique du système en collaboration avec le CEA, responsable de MIRI. Il s'agissait de réaliser un instrument tout à la fois complexe et totalement novateur en matière de coronographie. Cette réalisation, comme elle faisait appel à des techniques nouvelles, a induit une longue phase préalable d'études et de tests pour démontrer, dans un premier temps, qu'elle fonctionnait puis que l'on parvenait à « obtenir le contraste » attendu. Elle s'est terminée par la réalisation du coronographe dans un matériau transparent à l'infrarouge, le germanium, et de son barillet dans l'atelier du LESIA. Le but était d'évaluer jusqu'à quel niveau on parvenait à « éteindre l'étoile » par rapport à la planète qui tourne autour, dans un contexte de compétition entre les équipes pour réaliser le meilleur contraste au monde.

À un moment donné, l'équipe technique et scientifique du LESIA a d'ailleurs battu ce record du monde dans certaines conditions de contraste et dans un contexte plus général de R&D. Un beau succès pour notre laboratoire donc ! Le tout dans une ambiance très stimulante, en particulier avec l'importante équipe du CEA dans laquelle s'intégrait celle, plus petite mais non moins essentielle, du LESIA. Au terme de cette longue procédure, le coronographe a été installé au foyer du télescope dont il reçoit directement la lumière. Puis a suivi une phase ultime de tests, certaines interfaces étant très complexes à gérer. Cet instrument a été livré en 2009 dans de fortes contraintes de temps imposées par l'ESA car le lancement était initialement prévu autour de 2013, après le montage du miroir et différents tests, du JWST cette fois. C'est donc en 2009 que s'est terminée la phase de conception au LESIA.

Depuis cette livraison, le projet de télescope JWST a pris énormément de retard du fait de sa complexité, de sa taille et des difficultés liées au déploiement du miroir primaire de 6,50m. En effet, il est constitué de structures en pétales repliés qui doivent être ajustés à la fraction de micron près pour assurer une qualité optimale sur le coronographe. À cela est venu s'ajouter, une fois de plus, la complexité des tests, entre 2012 et 2017, au Goddard Space Center près de Washington. Puis en 2017, le JWST a été envoyé à Houston, dans la plus grande chambre de test au monde, qui reproduit les conditions de vide spatial. Celle du Goddard n'était pas assez grande pour l'accueillir. Mais même dans ces conditions, seuls ont pu être testés les miroirs et les instruments. Aucune chambre de test ne peut contenir le JWST déplié. Il faut se représenter que le bouclier thermique, à lui seul, fait la taille d'un terrain de tennis ! Donc si l'on prend en compte tous ces éléments, les retards ont effectivement été importants, de même que les dérives budgétaires, mais pas tellement surprenants pour un projet d'une telle envergure.

Alors, que va-t-il se passer maintenant ? Car le JWST n'est pas encore au bout de son aventure, loin de là ! C'est d'abord un périple de 30 jours qui l'attend pour se positionner au point de Lagrange L2, à 1,5 millions de kilomètres de la Terre, un point tout à la fois suffisamment stable et froid pour offrir des conditions optimales d'observation. Au cours de ce voyage et dans les 15 premiers jours, ce sont successivement le bouclier solaire puis les miroirs primaires et secondaires qui seront déployés. Puis, pendant 25 jours, entre le 15e et le 40e jour, les systèmes seront démarrés et testés. Entre 40 et 80 jours, le miroir sera testé et aligné. Ça n'est qu'au bout de 6 mois, soit en juin 2022 que l'exploitation du JWST pourra commencer et que les premières images pourront être analysées.

Que peut-on attendre du JWST et, partant, de l'instrument MIRI ? Globalement, de répondre à la question de la formation des premières galaxies et des premières étoiles, des planètes et des exoplanètes et à celle de la composition de leurs atmosphères. En quelques mots, une observation de « l'Univers jeune ». MIRI qui observe dans l'infrarouge moyen entre 5 et 28 micromètres devrait permettre de caractériser les atmosphères des exoplanètes. Les spectres analysés permettront d'obtenir des informations sur la température effective, la composition moléculaire ou la présence de nuages. Il sera également possible de détecter aussi bien des géantes gazeuses que de petites planètes rocheuses et, peut-être, d'étudier les conditions d'habitabilité de ces nouveaux mondes. Un grand pas donc pour l'astronomie et l'astrophysique.

Retour au LESIA ! Que va-t-il se passer pendant cette période ? Il est peu probable que l'équipe technique qui était pilotée par Jean-Michel Réess soit de nouveau mise à contribution sauf à rencontrer un problème sur l'optique ou les filtres ce qui n'est pas à souhaiter. En revanche, l'équipe scientifique sera sollicitée autour de Pierre Baudoz, Anthony Boccaletti et Daniel Rouan pour « faire de la science » autour des images recueillies par MIRI et le JWST. Encore de belles pages à écrire, sans doute, pour notre laboratoire !


Les coronographes de l'instrument MIRI réalisés au LESIA


L'instrument MIRI: Les coronographes sont visibles à gauche, à proximité de l'entrée optique de l'instrument.


Banc de test monté pour tester les coronographes de l'instrument MIRI à froid

Portrait rédigé par Luc Heintze

L'OPALE (OPtique Au LEsia)

2017-07-17T14:45:26Z

L'OPALE a pour mission de structurer les métiers de l'optique au sein du LESIA.

Missions

Le groupe OPALE (OPtique Au LEsia) a pour mission de réfléchir aux besoins en optique du LESIA.

Il sert ainsi d'interface avec la direction pour les besoins en RH, en listant les techniques et compétences à pérenniser, et pour les achats en gros matériel commun.

Il coordonne le matériel optique de métrologie avec le MESPAL : il liste le matériel existant et aide à la définition et à l'achat de nouveaux matériels communs.

Il fait de la veille technologique et invite des sous-traitants pour des démonstrations de matériel optique.

L'OPALE a également pour mission d'organiser des séminaires techniques en optique ou des présentations de projet du LESIA d'un point de vue optique.

Il pourra avoir à terme une mission de structuration du matériel optique, par la mise en oeuvre de procédures de prêt ou d'utilisation du matériel commun, ainsi que par la mise en place d'un banc de moyens de métrologie ouvert.

Personnels impliqués

Coordinatrice du groupe OPALE : Marion BONAFOUS

Personnels impliqués : 5

Les moyens d'essais

Jérôme Parisot — 2015-07-16T09:44:48Z

Les moyens d'essais proposés aux projets du LESIA, et par extension dans le cadre du GIS PARADISE de l'INSU, sont les suivants.

SimEnOm
Enceinte vide/thermique de simulation spatiale, de 1m³, plage de T° : 80K-370K (refroidissement à l'azote liquide).
La cuve SimEnOm


SimEnOm

OBAMA
Enceinte vide/thermique pour étalonnage de détecteurs IR, plage de T° : 60K-330K (refroidissement avec cryogénérateur)
L'installation de tests OBAMA


OBAMA

YACADIR€
Enceinte vide/thermique pour étalonnage de détecteurs IR, plage de T° : 40K-330K (refroidissement avec cryogénérateur)
L'installation de tests YACADIR€


YACADIR€

BAKEOUT
Enceinte vide/thermique pour les étuvages sous vide, plage de T° : 21°C-160°C (avec mesure du taux de dégazage à l'aide d'une microbalance TQCM)
L'installation de tests BAKEOUT


Etuve sous vide BAKEOUT

Enceinte 10K
Enceinte vide/thermique pour qualification de composants optiques, plage de T° : 10K-330K (refroidissement avec cryogénérateur à 2 étages)


Enceinte 10K

Une enceinte climatique à pression ambiante, en salle climatisée, avec hotte mobile à flux laminaire ISO-7
(plages de T° : -70 / +180 °C)
Modèle CLIMATS EXCAL 2221-TA, 206 litres (à convection forcée), programmable et contrôle à distance


Climatique CLIMATS EXCAL 2221-TA programmable

Une enceinte à refroidissement/réchauffage Peletier pour tests électroniques
(en cours de rénovation)

Un spectromètre infrarouge à TF
Modèle AGILENT 660
Spectral range (cm-1) : Mid IR : 9,000–375
Wavenumber accuracy : 0.005 cm-1 at 2200 cm-1
Wavenumber precision : 0.003 cm-1
Spectral resolution (cm-1) : Better than 0.06
Interferometer type 38 mm dynamically aligned, 60°mechanical bearing Michelson


Spectromètre infrarouge à TF

Une loupe trinoculaire PERFEX ZOOM PRO 10.26
Grossissement 8X à 200X.
CAM. JENOPTIK ARKTUR 8.3MP
Ecran UHD 27'' (16:9) 4K
Comparateur de hauteur intégré
En salle propre ISO-7


Loupe trinoculaire PERFEX ZOOM PRO 10.26

Une loupe binoculaire couplée à un appareil photo
Modèle binoculaire : NIKON Eclipse L150
Modèle appareil photo : NIKON D70 + PC d'acquisition
L'ensemble est en salle propre, classe ISO 7


Loupe binoculaire couplée à un appareil photo

Caméra thermique
Modèle optris PI 640
Plage de mesure : - 20 a + 100 °C / 0 a + 250 °C / 150 a 900 °C
Detecteur matrice a plan focal (FPA) 640 x 480 pixels


Caméra thermique IR

Micro-ohmmètre portable
Modèle AOIP OM16
Précision : 0,05%
Résolution : 0,1 μΩ


Micro-ohmmètre OM16

Matériels d'étalonnage IR
sphères intégrantes, détecteurs de référence, monochromateurs, alimentations stabilisées, …

La plupart de ces moyens de tests sont en salles propres. Le LESIA dispose de 10 salles propres réparties sur 250m², de classe d'empoussièrement ISO5 à ISO8. Le plan de charge de ces moyens d'essais est en cours d'élaboration mais est déjà bien rempli. La priorité d'utilisation sera donnée aux instruments du LESIA.

Pôle administratif et logistique

2014-07-21T15:10:50Z

Le pôle administratif et logistique du LESIA regroupe tous les personnels de l'administration et de la logistique du laboratoire, sous statut CNRS (ITA) ou Ministère de l'Education Nationale et de la Recherche (BIATSS dont SAENES). Ce pôle compte 10 personnes, placées sous la direction du responsable administratif du laboratoire.

Les activités principales du pôle sont :

l'administration du laboratoire ;
la gestion du budget du laboratoire, au travers des différentes entités dépensières ;
la gestion du personnel, qu'il soit permanent, en contrat à durée déterminée, étudiant ou stagiaire ;
les gestions des contrats de recherche ;
la gestion des missions des personnels ;
la gestion des achats de matériel ;
la gestion de la logistique du laboratoire.


Organigramme du pôle administratif et logistique du LESIA: Cliquer sur l'image pour l'agrandir

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Pôle technique

2014-07-21T15:09:01Z

Le pôle technique du LESIA regroupe tous les ingénieurs et techniciens du laboratoire hors administration. Ce pôle comporte environ 70 permanents et CDD dont les métiers contribuent à la réalisation technique des projets du laboratoire et à la logistique technique.

Ces métiers sont l'électronique, l'optique, la mécanique, la thermique, les métiers de l'AIT/AIV (Assemblage, Integration et Tests), l'informatique générale, l'informatique instrumentale, l'informatique scientifique, les observateurs solaires, les métiers de la qualité, la communication et la prévention hygiène et sécurité.

Principaux objectifs

Les principaux objectifs de ce pôle sont de :

gérer la réalisation des projets en cours ;
gérer le plan de charge technique du laboratoire ;
prévoir les recherches en amont pour anticiper les évolutions métiers par des actions de R&T ;
répondre aux appels d'offre pour préparer les futurs projets réalisés au LESIA.

Organisation du pôle

Le pôle technique est organisé en structures qui sont :

Soit en appui des projets instrumentaux gérés au LESIA :

Le GEFL (Groupe d'Etudes et de Fabrication du LESIA), bureau d'étude mécanique/thermique et atelier ;

Le MESPAL (Moyens d'essais, Salles Propres, AIT/AIV du LESIA), regroupe tous les bancs de tests, étalonnage, toutes les salles propres et l'équipe d'intégration/vérification du LESIA ;

L'OPALE (OPtique Au LEsia), a pour mission de structurer les métiers de l'optique au sein du LESIA ;

Le SIEL (Service d'Ingénierie Electronique du LESIA), regroupe les techniciens et ingénieurs spécialisés dans les métiers de l'électronique ;

Le SII (Service Informatique Instrumentale), intervient dans toutes les informatiques embarquées des projets instrumentaux sols et spatiaux du LESIA ;

Le SIS (Service Informatique Scientifique), assure le suivi et le traitement informatique des données produites par les instruments en exploitation du LESIA ;

Le SPL (Soutien Projet du LESIA), qui regroupe les métiers de chef de projet, détecteurs, interférométrie et système optique adaptative ;

Le SSL (Service Solaire du LESIA), s'occupe des observations solaires systématiques, de l'instrumentation de la tour solaire et du maintien de l'instrumentation solaire au LESIA.

Soit à la disposition des activités générales du laboratoire :

La CPR (Cellule Prévention des Risques)

La CQL (Cellule Qualité du LESIA)

Le GIGL (Groupe Informatique Générale du LESIA), gère les parcs d'ordinateurs personnels, serveurs, imprimantes, bases de données, logiciels généraux, réseau du LESIA.

Le SIGAL (Service Internet, Graphisme et Archives du LESIA) est une cellule technique destinée à concevoir et mettre en œuvre des outils de communication. Il est également en charge de la gestion des archives du laboratoire.

Les projets pour lesquels le laboratoire a une implication sont listés ici.


Organigramme du pôle technique du LESIA: Cliquer sur l'image pour l'agrandir

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Organisation du laboratoire

2014-07-21T15:07:42Z

Le LESIA est dirigé par une équipe de direction constituée depuis janvier 2019 de :

Vincent Coudé du Foresto, directeur ;

Carine Briand, directrice adjointe, en charge plus particulièrement des dossiers :
- Relations avec les tutelles universitaires,
- Étudiants,
- Locaux,
- Hygiène et Sécurité ;

Anthony Boccaletti, directeur adjoint, en charge plus particulièrement des dossiers :
- Relations avec les agences (ESA, CNES, ESO…),
- Communication externe,
- Communication interne ;

Tristan Buey, directeur technique, et aussi en charge plus particulièrement des dossiers :
- Nanosatellites,
- Valorisation,
- Contrats industriels ;

Arnaud Pès (depuis le 2 mai 2023), Responsable administratif du laboratoire, remplissant également le rôle de :
- Secrétaire général,
- Chef du personnel.

La coordination des équipes et le dialogue avec la Direction est assurée via une organisation des personnels en pôles.

On compte ainsi 4 pôles scientifiques :

Étoile (coordinateur : Benoît Mosser)

Haute résolution angulaire en astrophysique (HRAA) (coordinateur : Thibaut Paumard)

Héliosphère et Plasmas Astrophysiques (HPA) (coordinateurs : Léa Griton et Arnaud Zaslavsky)

Planétologie (coordinateurs : Nicolas Biver et Sonia Fornasier)

ainsi que les pôles :

Technique (coordinateur : Tristan Buey),

Administratif et logistique (coordinateur : Arnaud Pès).

Il existe ainsi une structure de direction élargie regroupant la direction du laboratoire et les coordinateurs de pôles et permettant d'assurer un pilotage concerté du laboratoire.


Organigramme général du LESIA: Cliquer sur l'image pour l'agrandir

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Tutelles et partenaires

2008-09-29T15:31:31Z

Les tutelles

En plus de sa tutelle CNRS (Établissement Public à caractère Scientifique et Technologique), et de sa tutelle d'affectation principale, l'Observatoire de Paris-PSL, Grand Établissement dont le LESIA est un département, ce dernier a deux tutelles universitaires (Établissement Public à caractère Scientifique, Culturel et Professionnel) : Sorbonne Université, et l'Université Paris Cité. Dans le contexte actuel, ces associations universitaires sont fondamentales.

L'implantation universitaire du LESIA se traduit par :

la fourniture de supports pour les étudiants de ces deux universités ;

des liens se renforçant avec Sorbonne Université (1 Professeur, 2 Maîtres de Conférences), initialement axés sur la télédétection planétaire, puis ouverts à une collaboration en instrumentation avec le L2E (Laboratoire d'électronique et d'électromagnétisme), ex LISIF, s'ouvrant à une collaboration autour de la physique des plasmas en Ile-de-France, et proposant actuellement une ouverture vers l'enseignement des techniques d'optique adaptative appliquées à l'imagerie bio-médicale ;

le développement de liens de très longue date en astronomie et planétologie avec l'Université Paris Cité (2 Professeurs, 2 Maîtres de Conférence), en particulier en participant à une plate-forme de coopération de recherche autour de la physique Terre-Planètes, et en développant les enseignements autour des expertises scientifiques et techniques du LESIA dans la haute résolution angulaire.

Les partenaires

Le LESIA est issu en partie de l'un des quelques laboratoires fondés en France au tout début de l'ère spatiale. Ainsi, depuis plus de 50 ans, un partenariat privilégié avec le Centre National d'Études Spatiales (CNES) s'est développé, résultant en une relation d'étroite collaboration. Celle-ci a conduit à de nombreuses grandes réalisations, la plus notable étant le programme CoRoT.

Au fil du temps, l'ouverture du LESIA au domaine de l'infrarouge spatial et aux techniques de la haute résolution angulaire depuis le sol (années 1980) ont fait apparaître de nombreux partenariats, également bien établis et basés sur le respect et la confiance réciproque, utilisant la complémentarité des expertises. Ces partenariats se traduisent tant au niveau des grandes agences internationales, que de la grande industrie, spatiale en particulier, mais aussi de PME dont certaines sont même issues d'anciens personnels du LESIA.