ESI: European Spectrometer Instrument for SPICA

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ESI European Spectrometer Instrument for SPICA

• Une initiative Européenne pour collaborer à la
  prochaine mission spatiale Japonaise Infrarouge

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Programme dastronomie IR Japonais

• IRTS 1996
• 0.15 m à 2K
• 1 mois orbite basse
• Emissions diffuses

• ASTRO-F AKARI
• 0.67 m à 6K
• 18 mois en orbite basse
• Relevé complet du ciel

Lancé le 21 février !

• SPICA pre-phase A depuis 2001, vol 2015 ?
• 3.5 m à 5 K
• - 10 ans en Orbite L2
• Observatoire

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SPICA

• Objectif révéler lhistoire de lUnivers par
  limagerie et la spectroscopie infrarouge à haute
  sensibilité

• Instrument
• Miroir SiC de 3.5 m (3.5 arcsec _at_ 50 µm)
• Refroidissement passif machines frigorifiques
• Priorité 5 210 µm
• Coronographe MIR
• 5-35 µm Spectro-camera MIR
• 35-210 µm Spectro-camera FIR gt ESI Europe
• Options
• Instrument NIR
• Instrument Submm gt USA

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ESI sur SPICA limagerie IR à haute résolution
angulaire limitée par le bruit des matrices de
détecteur et les bruits astrophysiques (confusion)
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ESI Caractéristiques techniques-
Spectromètre à Transformée de Fourrier avec
matrices de récepteurs pour travailler à la
limite de diffraction R 10 10000, 2 15
arcsec- 3 bandes de fréquences pour couvrir 35
210 µm (photoconducteurs bolomètres supra)
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ESI sur SPICA Jonction JWST-MIRI / ALMA
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ESI Cibles scientifiques- Lécologie de
la Galaxie et des galaxies prochesgt
spectro-minéralogie IR des espèces
interstellaires(grains, molécules et
nano-objets)- La formation des galaxies
lointainesgt résoudre la confusion par la
spectro 3D- Nombreuses questions
prospectivesgt condensation de H2 primordial à
grand zgt la raie Lyman alpha du fond cosmique à
128 µmgt ?
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Fischer 1999, ISO-LWS Premier aperçu de la
variabilité des spectres des galaxies
ultra-lumineuses dans lunivers proche
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Armus 2005, SPITZER-IRS 3 ULIRGs proches
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La spectroscopie des grandes molécules
carbonnées Identification des modes de
ro-vibration gt géométrie moléculaire
Mélange de 20 espèces de PAHS différents
(adapté de Mulas, Malloci, Joblin, Toublanc,
2005, AA)
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ESI Spectroscopie dune galaxie IR de type M82
jusquà z3
ESI
R 1000, 5s (1heure) NEP 10-19 W/sqrt(Hz)
R 10
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ESI resolution du fond IR par la spectro 3Dgt
Surveys aveugles du fond
R 3 _at_ 70 µm
R 1000 _at_ 63.2 µm
R 1000 _at_ 58.3 µm
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• Principaux Partenaires Européens pour
  ESI-SPICAUK- B. Swinyard (PI), D. Griffin
  (RAL)- M. Griffin, K. Isaak, Ph. Mauskopf
  (Cardiff)- D. Clements (IC-London)- S. Oliver
  Germany- W. Raab (MPE-Garching)NL- Th.
  DeGrauw, W. Wild (SRON)- G. Pilbratt
  (ESTEC)Fr- M. Giard, Ch. Joblin, I.
  Ristorcelli, J.P. Bernard (CESR)- S. Madden, L.
  Rodriguez, D. Elbaz (SAp-Saclay)- D. Burgarella,
  A. Boselli, V. Buat, J.P. Kneib, A. Zavagno,
  (OAMP-Marseille)- F. Boulanger, H. Dole, G.
  Lagache, F. Pajot(IAS)- J. Braine (Bordeaux), M.
  Gérin, J. Goicoechea (LERMA)

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La plus value Française pour ESI- Expertise
scientifique dans les domaines prospectifsgt
Résolution du fond IR (H. Dole, G. Lagache )gt
Spectroscopie des grains et nano-objets (Ch.
Joblin, F. Boulanger, J.P. Bernard, I.
Ristorcelli )gt Galaxies proches (S. Madden, D.
Elbaz, J. Braine ) gt Raies dans lUnivers
primordial H2 et CMB (A. Omont, P. Encrenaz, )
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La plus value Française pour ESI- Expertise
technique des labos spatiauxgt FTS-optique
(OAMP)gt Electronique embarquée (CESR)gt
Détecteurs (CEA-SAP)gt Architecture thermique et
Etalonnages (IAS)gt Traitement de données FIR
tous