Charge Utile
Vue d'ensemble de la charge utile Fireball
La charge utile de Fireball est optimisée pour la spectro-imagerie de sources faibles et diffuses dans l’ultra-violet. Elle requiert une précision et une stabilité de pointage de l’ordre de la seconde d’arc, atteintes grâce à l’action combinée de la nacelle pointée et d’un système de pointage fin qui fait partie intégrante de la charge utile. Celle-ci comprend :
- un siderostat (miroir plan) d’1,30 mètre de diamètre,
- un miroir parabolique de 1 mètre de diamètre, ouvert à f/2.5,
- un spectrographe multi-objets.
Le siderostat est situé en bas de la nacelle. Il renvoie l’image du ciel observée vers le miroir parabolique. Mobile sur deux axes, il permet le pointage en élévation et joue le rôle d’étage de pointage fin pour garantir la précision de pointage nécessaire pendant les observations.
Spectrographe Fireball
Le spectrographe comprend un train optique dont le rôle est de mettre en forme et d’amener le faisceau optique sur un carrousel comportant un ensemble de masques à fentes et pilotable depuis le sol. Un réseau de diffraction (Grism) disperse la lumière diffractée par les fentes sur le détecteur.
Ce dernier est un EMCCD (Electron Multiplied CCD) de la société e2V delta-dopé et recouvert d’une couche anti-réflexion UV par CalTech pour obtenir une efficacité quantique (QE) maximale dans la fenêtre de longueur d’onde de Fireball.
L’ensemble du spectrographe est inséré dans une cuve à vide. Le détecteur est refroidi à la température de 150 K par un cryocooler afin de minimiser son bruit électronique.
Cuve à vide contenant le spectrographe et positionnée sur sa platine de dé-rotation
La cuve contenant le spectrographe est positionnée sur un plateau mobile en rotation, dit plateau dé-rotateur de champ, destiné à compenser à la fois la rotation du ciel au cours de l’observation et les oscillations de pendule de la nacelle.
La partie visible du flux du télescope est captée par un miroir dichroïque et alimente un senseur fin, équipé d’une caméra CCD et utilisé dans la boucle de pointage fin.
Les principales caractéristiques et performances de la charge utile sont les suivantes :
- Bande passante : 200 – 208 nm
- Champ de vue : 10 x 20 arcmin2
- Résolution angulaire : 5 arcsec
- Résolution spectrale : 2250
- Matrice de détecteurs : 1024x2048 pixels
- Taille du pixel : 13,5 microns
- Efficacité quantique du détecteur dans la bande passante : 70%
- Sensibilité : 5000 LU / 20 arcsec diamètre @ S/N=5 par heure
- Stabilité de la ligne de visée : 1 arcsec rms perpendiculaire à la ligne de visée, 3 arcmin rms selon la ligne de visée (rotation de champ).
