Magazine Observatoire de Paris n°5 jun/jui/aoû 2006
Magazine Observatoire de Paris n°5 jun/jui/aoû 2006
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°5 de jun/jui/aoû 2006

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Observatoire de Paris

  • Format : (210 x 297) mm

  • Nombre de pages : 24

  • Taille du fichier PDF : 2,2 Mo

  • Dans ce numéro : Corot à quatre mois du lancement.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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BANC D’ESSAIS Test d’un circuit microélectronique à l’aide de la « station de mesure sous pointes » de Nançay. TEST BED Testing a microelectronics circuit using Nançay’s « probe station ». USN, Observatoire de Paris Contacts : Ivan THOMAS Ingénieur USN +33 (2) 48 51 86 08 Ivan.Thomas@obs-nancay.fr Séverin BARTH Ingénieur CNRS USN +33 (2) 48 51 88 01 Severin.Barth@obs-nancay.fr UN PRÉCURSEUR DE SKA Chacune des 256 antennes élémentaires du réseau abrite une puce haute performance. A FORERUNNER OF SKA Each of the array’s 256 elementary antennas is equipped with a high-performance chip. Astron LA MICROÉLECTRONIQUE : CLÉ D’AVENIR POUR LA RADIOASTRONOMIE MICROELECTRONICS : A KEY TECHNOLOGY FOR THE FUTURE OF RADIO ASTRONOMY L’heure est aux grands radiotélescopes internationaux et à l’exploration spatiale. Avec la microélectronique appliquée, l’Unité Scientifique de Nançay - USN s'adapte à ces nouveaux enjeux. The current trend is for international large radio telescopes and space exploration. With applied microelectronics, the Nançay Scientific Unit (USN) is ready for these new challenges. « Ses millions d’antennes élémentaires couvriront un kilomètre-carré. Le projet Square Kilometer Array - SKA va mobiliser les radioastronomes des cinq continents jusqu’en 2015-2020 », explique Ivan Thomas, Directeur Adjoint de la station de Nançay dans le Cher. Coût de cette vaste collaboration mondiale : 1 à 2 milliards d’euros. « La mise au point des circuits spécialisés qui recevront et traiteront les signaux représente un défi », ajoute Séverin Barth, le responsable technique du Service Commun de Microélectronique. « D’où l’intérêt de se positionner sur le créneau. C’est ce que fait notre laboratoire, élément clé de l’Axe de Microélectronique Appliquée en Région Centre. » L’entité est née, en 2001, avec l'aide du Comité Interministériel d’Aménagement du Territoire. L’Union Européenne, l’État (Fonds national d'aménagement du territoire), le Département du Cher et la Région Centre se sont unis afin d’allouer 1,6 million d’euros de subvention au site de Nançay. Près de 20% de cet effort a servi à créer le Service Commun de Microélectronique doté de puissants moyens informatiques, dont cinq postes de travail et leurs suites logicielles. L’Axe fédère les ressources, notamment, avec le Laboratoire de Physique et Chimie de l’Environnement - LPCE d’Orléans. Les travaux menés jusqu’ici ont déjà permis de réaliser plusieurs circuits intégrés spécifiques à une application ASIC 1. Ce sont, par exemple, des amplificateurs à très faible bruit et des circuits optimisés qui permettront la formation de faisceaux électroniques pour le radiotélescope SKA et son démonstrateur EMBRACE 2 qui sera implanté à Nançay dès 2008. La high-tech essaime en Région Centre Ainsi niché au cœur d’un ensemble unique de compétences et de savoir-faire, Nançay collabore sur le long terme avec ses partenaires européens des Pays-Bas, du Royaume Uni et d’Italie. L’apport des circuits ASIC permet de concevoir des capteurs de haute technologie qui serviront à l’écoute des ondes radioélectriques du ciel et à l’exploration de l’espace. Dans le premier registre, la prochaine génération des réseaux géants et internationaux d’antennes installées au sol aura à sonder l’Univers avec une profondeur inégalée. Une fois les circuits conçus et dessinés, la production en série des têtes de réception de SKA sera confiée à un industriel, tel que Philips semi-conducteurs à Caen. Le pôle dédié à la microélectronique s'accompagne, par ailleurs, d’un enseignement de master destiné à former les futurs docteurs en partenariat avec les universités de Tours et Orléans. Enfin, il commence à s’intéresser aux microsystèmes électromécaniques MEMS 3, tels que les détecteurs de chocs mis en œuvre dans les airbags de voiture. Diverses applications de capteurs ou de commutateurs de signaux radio pourraient en bénéficier. Microélectronique, micro et nanotechnologies : les retombées seront nombreuses et variées. (1) ASIC : Application Specific Integrated Circuit (2) EMBRACE : Electronic Multi-Beam Radio-Astronomy Concept (3) MEMS : Micro-Electro-Mechanical Systems 14 - MAGAZINE DE L’OBSERVATOIRE N°5/ACTUALITÉ DES LABORATOIRES « Its millions of elementary antennas will spread over one square kilometer. The SKA (Square Kilometer Array) project will callupon radio astronomers from all five continents until 2015-2020 », explains Ivan Thomas,Assistant Director of the Nançay station, in the Cher Department. The cost of this huge international undertaking is estimated at between 1 to 2 billion euros. « The construction of the dedicated circuits for receiving and processing the signals is a major challenge », adds Séverin Barth, technical supervisor of the Joint Microelectronics Service. « Hence the importance of securing a niche in the market, which is what our laboratory does. It is a key component of the Applied Microelectronics Axis in the Centre Region. » This structure was created in 2001, with the help of the Urban Planning Inter-ministerial Committee. The European Union, the State (National Urban Planning Fund), the Cher Department, and the Centre Region jointly contributed 1.6 million euros in grants to the Nançay site. About 20 per cent of that sum was used to create the Joint Microelectronics Service, equipped with powerful computing resources, including five workstations and their software. The Axis is associated with the Laboratory of Environmental Physics and Chemistry -LPCE of Orléans. The work carried out so far resulted in the construction of several Application Specific Integrated Circuits (ASIC). These are, for instance, very-low noise amplifiers and optimized circuits to be used in forming electronic beams for the SKA radio telescope and its demonstrator, the Electronic Multi-Beam Radio-Astronomy Concept (EMBRACE), which will be in operation at Nançay beginning in 2008. High-tech spreads throughout the Centre Region Located in the heart of a unique concentration of expertise and know-how, Nançay participates in long-termprojects with its European partners in the Netherlands, the United Kingdom, and Italy. The use of ASIC circuits makes it possible the design of hightechnology sensors used to detect radio electric waves from the sky and in space exploration. In the first domain, the next generation of international giant networks of ground-based antennas will probe the Universe to new depths. Once the design of the circuits is completed, the serial production of SKA reception heads will be carried out by an industrial firm, such as Philips semi-conductors in Caen. In conjunction with the microelectronics center, there is a Master’s program to train future PhDs in partnership with the universities of Tours and Orléans. The center is also beginning to show an interest in Micro-electro-mechanical systems (MEMS), such as the shock detectors installed in automobile air bags. Various applications of radio signal sensors or switches may benefit from this. Microelectronics, micro and nanotechnologies : the fall-outs will be multiple and varied. CIRCUIT DÉPHASEUR Circuit intégré spécifiquement conçu afin de contrôler le décalage entre deux signaux. PHASE SHIFTER Integrated circuit specifically designed to control the phase shift between two signals. USN, Observatoire de Paris
MAGAZINE DE L’OBSERVATOIRE N°5/ACTUALITÉ DES LABORATOIRES - 15 ASTROPARTICULE ET COSMOLOGIE EN ROUTE VERS L’UNIVERS ASTROPARTICLE AND COSMOLOGY ON ITS WAY TO THE UNIVERSE Inauguré les 5 et 6 mai derniers, le nouveau laboratoire Astroparticule et Cosmologie - APC est doté d’un programme varié. Le Magazine ouvre désormais ses pages à l'actualité des recherches de ce jeune laboratoire associé à l'Observatoire de Paris. The Astroparticle and Cosmology Laboratory (APC), which was inaugurated on 5 and 6 May, has set for itself a diversified program. The Magazine opens its pages to the research activities of this new laboratory associated with the Observatoire de Paris. « Rayons énergétiques », « grands défis du XXI e siècle », « violences cosmiques » et « naissance de l’Univers ». Les domaines d’investigation qui constituent désormais la feuille de route du laboratoire APC sont éclectiques et ambitieux. Ce sont des ponts lancés vers l’exploration du cosmos dans toutes ses dimensions - des plus petites aux plus gigantesques. Ils représentent aussi les thèmes des quatre conférences données le 6 mai dernier devant 700 personnes, lors de l’inauguration à la Bibliothèque nationale de France, par des invités prestigieux : James Cronin prix Nobel de physique 1980, Gabriele Veneziano professeur au Collège de France, Jacques Paul d’APC et Stephen Hawking de l’Université de Cambridge (Angleterre).Au menu : « neutrinos, astrophysique des hautes énergies, cosmologie et gravitation forment les trois piliers de nos activités de recherche », précise Daniel Vignaud, le directeur adjoint de la nouvelle unité scientifique. « Notre philosophie est de réunir théoriciens, expérimentateurs et observateurs afin qu’ils s’enrichissent de leurs cultures mutuelles. » Creuset fertile. Pour discipline émergente. Un programme bigarré aux "frontières" Et la recette prend. Le laboratoire fédère à présent 180 chercheurs, ingénieurs ou administratifs qui rejoignent les bâtiments fraîchement livrés du campus Tolbiac – rive gauche de l’Université Paris – Denis Diderot. Certaines de ces équipes se consacrent aux neutrinos, sorte de particules fantômes. Elles les étudient auprès du réacteur nucléaire de Chooz, dans les Ardennes, et capturent ces messagers célestes dans les eaux de la mer Méditerranée avec l’expérience ANTARES. D’autres s’intéressent aux phénomènes les plus virulents. Les sources de rayons gamma et de rayons cosmiques sont surveillées par le télescope HESS en Namibie, l’Observatoire Pierre Auger en Argentine ou le satellite européen INTEGRAL. À partir de 2008, les sursauts gamma seront même traqués avec l’instrument X-shooter du Very Large Telescope au Chili puis, en 2013, avec la mission spatiale Simbol-X. D’autres scientifiques se passionnent encore pour le rayonnement fossile du cosmos. En 2008, ce brouhaha radio primordial sera cartographié en détail par le satellite Planck. On recherchera les signatures de l’inflation originelle. À l’horizon 2015 enfin, les antennes à ondes gravitationnelles LISA, précédées dès 2009 de leur précurseur Pathfinder, se déploieront dans l’espace. L’enjeu ? Détecter les vibrations de la trame de l’espacetemps liées à la formation ou à la collision de trous noirs géants… Voire au Big Bang ! SYMPHONIE GRAVITATIONNELLE À l’horizon 2015, les trois satellites LISA devraient écouter les ondes de gravité de l’espace-temps. GRAVITATIONAL SYMPHONY By 2015, the three LISA satellites should be ready to listen to spacetime gravitational waves. NASA « Energetic rays », « Great challenges of the 21 st century », « Cosmic violence », and « Birth of the Universe ». These are the eclectic and ambitious research topics of the APC. They all point towards the exploration of the Universe on every scale, from the smallest to the cosmic ones.They also represent the subjects of the four talks given on 6 May at the opening ceremony, which took place at the Bibliothèque nationale de France and was attended by 700 people. The distinguished guest speakers were James Cronin, 1980 Nobel Prize in Physics, Gabriele Veneziano, professor at the Collège de France, Jacques Paul, from APC, and Stephen Hawking, from Cambridge University (UK). They talked about « neutrinos, high-energy astrophysics, cosmology and gravitation, the three pillars of our research activities », explains Daniel Vignaud, deputy director of the new scientific unit. « Our philosophy is to bring together theoreticians, experimenters and observers and give them an opportunity to learnfrom each other. » A promising approach for an emerging discipline. A diversified program « at the frontiers » And the approach catches on. There are presently 180 researchers, engineers and administrative personnel associated with the laboratory. They are housed at the new buildings of the Tolbiac-Rive gauche campus of the Paris-Denis Diderot University. Some of these teams study neutrinos, a kind of ghost particle, using the Chooz nuclear reactor, in the Ardennes, and they capture those celestial messengers in the water of the Mediterranean Sea with the ANTARES experiment. Others investigate the most violent phenomena. Gamma-ray and cosmic ray sources are observed with the HESS telescope, in Namibia, at the Pierre Auger Observatory in Argentina or with the European Space Agency’s INTEGRAL satellite. Beginning in 2008, gamma bursts will be monitored with the X-shooter of the Very Large Telescope in Chile, and later, in 2013, with the Simbol-X space mission. Yet other scientists are interested in the study of the cosmic background radiation. VOIR ET REVOIR Visualiser et réécoutez les conférences données les 5 et 6 mai 2006 : http://webcast.in2p3.fr/APC-BNF/THE OPENING TALKS ON THE WEB Watch the webcast of these talks, given on 5 and 6 May 2006, at : http://webcast.in2p3.fr/APC-BNF/In 2008, a detailed map of this primeval radio hubbub will be drawn by the Planck satellite, in search of traces of the original inflation. Finally, by 2015, the LISA gravitational-wave antennas, preceded in 2009 by their forerunner Pathfinder, will be deployed in space. At stake is the detection of vibrations in the fabric of space-time related to the formation or collision of giant black holes…or even to the Big Bang ! À L’ASSAUT DE LA VIOLENCE L’observatoire HESS, en Namibie, comporte quatre télescopes à l’affût de l’Univers gamma. AN ATTACK ON VIOLENCE The four telescopes of the HESS Observatory, in Namibia, are on the lookout for the gamma Universe. Hess/MPI Contact : Daniel VIGNAUD Directeur adjoint APC +33 (0)1 44 27 14 51 daniel.vignaud@apc.univ-paris7.fr VERS L’UNIVERS PRIMORDIAL Début 2008, le satellite européen Planck décryptera le rayonnement fossile de l’aube du cosmos. PROBING THE PRIMEVAL UNIVERSE Beginning in 2008, the ESA’s Planck satellite will decode the background radiation from the dawn of the cosmos. Alcatel ZOOM SUR... Le laboratoire Astroparticule et Cosmologie APC est une unité mixte. Ses quatre tutelles sont le CNRS, le CEA, l’Observatoire de Paris et l’Université D. Diderot. À l’occasion de l’inauguration et de l’entrée dans ses locaux du campus Tolbiac - rive gauche, le Magazine de l’Observatoire ouvre la nouvelle rubrique qui rendra compte de ses travaux. ZOOM ON... The Astroparticle & Cosmology Laboratory (APC) is a joint unit housed at the Tolbiac-Rive gauche campus. Its four parent bodies are the CNRS, the CEA, the Observatoire de Paris, and the Denis Diderot University. The Magazine will keep its readers informedonthe new laboratory’s research activities.



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