Le Laboratoire d'Astronomie Spatiale (L.A.S.) du CNRS a participé aux débuts de l'ère spatiale. Sa mission est de concevoir et de réaliser des instruments embarqués dans des nacelles ballons ou des satellites, pour des observations astrophysiques hors de l'atmosphère résiduelle.
Ces conditions permettent d'accéder à tout le spectre de radiation électromagnétique des objets célestes. Les domaines spectraux privilégiés du laboratoire sont l'ultraviolet et l'infrarouge.
Pour mener à bien la réalisation de ses projets spatiaux, le laboratoire s'est doté de moyens techniques modernes dans les domaines de la conception optique, de la conception assistée par ordinateur, de la modélisation instrumentale, des essais en ambiance spatiale et du traitement scientifique des images.
Pour l'ensemble de ces réalisations, il a noué des liens étroits avec l'industrie (régionale et nationale) avec laquelle il a souscrit des contrats de recherche et de développement technologique.
Le LAS a pour mission des recherches au plus haut niveau international dans le domaine de l'Astronomie, en utilisant des moyens spatiaux. Il est ainsi amené à concevoir des instruments optiques originaux et des récepteurs performants, à développer des méthodes de dépouillement de données et à effectuer des recherches théoriques pour analyser des résultats scientifiques.
Pour accomplir cette mission, le LAS doit développer un certain nombre d'activités plus conventionnelles, par exemple: une participation à la conception et à la mise en oeuvre d'instruments pour les observations au sol, des recherches et des développements techniques.
Ainsi, à côté de chercheurs, le LAS compte-t-il un grand nombre de personnels techniques et administratifs et gère-t-il des moyens logistiques importants.
Le LAS a également des activités d'enseignement et de vulgarisation.
Le Laboratoire d'Astronomie Spatiale a défini trois axes principaux:
- évolution des galaxies et cosmologie,
- milieu interstellaire,
- milieu interplanétaire et origine des planètes.
Ces sujets sont prioritaires dans la classification des nouveaux projets.
Le LAS va obtenir plusieurs participations à de nouveaux projets entrant dans le cadre de son programme de recherche.
Aprés consultation avec le Conseil Scientifique Interne et avis du Conseil de Laboratoire, le LAS a établi les priorités suivantes:
- court terme: 1997, participation à la mission ROSETTA et aux projets VIRMOS, FOCA et COROT,
- moyen terme: 1998-2000, participation à la Mission FIRST,
- long terme: 2000, développement d'une mission ``survey UV'' sous la direction du LAS.
Sur chaque projet (Maitre d'Oeuvre : ESA, NASA, etc...), plusieurs laboratoires et équipes de physiciens sont systématiquement associés (partage des fournitures et des coûts).
Le LAS est souvent ``responsable de projet'', car il dispose de départements techniques importants: Bureau d'études, Atelier, Optique, Electronique, Moyens d'essais.
Chacun de ces départements comprend de 10 à 15 personnes, auxquelles s'ajoutent les ``chefs de projets'' pour la conduite de programmes spécifiques.
L'organisation du laboratoire est proche d'une structure industrielle avec ses départements techniques et ses responsables de projets. Ainsi, tous les équipements achetés pour un projet sont affectés aux départements techniques et passent ensuite en service commun, les structures hiérarchiques et fonctionnelles étant fortement imbriquées.
Les méthodes de conduite de projets : management, suivi de la documentation, assurance produit, etc..., sont d'inspiration NASA/ESO et sont en harmonie avec celles recommandées par le CNES.
Sous l'autorité des Agences Spatiales (ESA, NASA, etc...), le LAS participe à des groupes de réflexion scientifiques chargés de définir les domaines d'intérêt qui seront abordés dans les années à venir. Par exemple, l'Agence Spatiale Européenne (ESA), dans le cadre du Programme ``Horizon 2000''.
Les projets font l'objet d'appels d'offres et sont sélectionnés par l'Agence Spatiale Européenne et le CNES, selon une procédure bien établie, avec la participation d'experts scientifiques et techniques. Le CNES finance les projets retenus.
Sont alors définis: le volume de l'expérience, sa masse et sa forme, sa consommation (puissance), sa capacité de mémoire de bord, le volume des informations à transmettre au sol.
Les contraintes principales sont également précisées. Elles définissent, pour l'essentiel, l'environnement du satellite (vide, thermique, flux de particules de hautes énergies, etc...), les essais de qualification et de recette que l'instrument aura à subir dans les domaines mécanique (vibration, chocs), électrique (ECM/EMI) et vide thermique. L'instrument doit être neutre pour l'environnement (ne pas avoir d'incidence néfaste sur le fonctionnement des appareils voisins dans le satellite).
Il doit pouvoir résister aux contraintes du lanceur (effets mécaniques et acoustiques importants) dont on connait la ``signature'' (spectre de vibrations). Depuis 1965, date du premier lancement, le laboratoire a été associé à des projets spatiaux utilisant plus de 10 lanceurs différents: français (ballons stratosphériques, fusées sondes ``Véronique'', ``Eridan'', ``Vesta'', ``Centaure'', ``Diamant''), américaines ( ``Saturne'' avec Skylab, ``Navette spatiale'' avec les missions Spacelab 1, Spacelab 3 et IML 1), russes ( ``Proton'', ``Saliout'', ``Station MIR'').
Ce service réalise la conception, le suivi de réalisation, le réglage et l'étalonnage des systèmes optiques des expériences du laboratoire.
Il utilise des moyens de calcul optique spécifiques pour la simulation instrumentale et des logiciels de calcul optique pour la conception. Le service dispose de moyens de mesure et de contrôle optique: spectromètre pour le visible et le proche infrarouge, moyens de mesure spectrophotométriques sous vide pour l'ultraviolet jusqu'à 700Å, interféromètre avec logiciel d'analyse, mesureur optique 3D sans contact.
Parmi les réalisations récentes, on peut citer:
- le spectrographe LWS (Long Wave Spectrometer) du satellite d'observation infrarouge ISO de l'ESA,
- l'étude de l'expérience COSTAR (système correcteur des images du télescope spatial HUBBLE) et la participation aux contrôles,
- l'étude et la réalisation du coronographe LASCO du satellite solaire SOHO de l'ESA,
- l'étude et la réalisation du spectromètre acousto-optique pour l'expérience ODIN,
- l'étude et l'étalonnage des réseaux du spectromètre ultraviolet à trés haute résolution de l'expérience FUSE (projet en coopération CNES-NASA).
Lorsqu'un projet est accepté, chaque partenaire (laboratoires) en réalise une partie (sous-ensemble) selon un cahier des charges et une procédure contraignante, codifiée par étapes successives (phases A à D), marquant chacune la nature des travaux devant être excécutés avant d'aborder la suivante. Cela jusqu'à exécution des Modèles de vol (technique de conduite de projet et procédure qualité).
Le Bureau d'étude a participé à la conception d'une vingtaine de projets spatiaux en 20 ans (la durée de vie moyenne d'un projet spatial est d'environ 7 ans). Il participe également à des expériences au sol (interférométrie visible et IR, en collaboration avec l'Observatoire de la Côte d'Azur, et la conception de petits instruments de recherche). Le Bureau d'étude a recours à la sous-traitance de dessins si la charge de travail est trop importante.
L'atelier réalise les pièces mécaniques des différents modèles des expériences en cours. Il posséde un tour et une fraiseuse à commande numérique, des moyens de contrôles métrologiques de grande précision (machine à mesurer en trois dimensions, etc...). Outre les réalisations, le service a également la charge de la mise au point, du réglage et de l'intégration des instruments, dans le respect des règles d'assurance qualité.
Ce service a étudié et développé plusieurs caméras CCD d'imagerie pour usage spatial avec des contraintes sévères: miniaturisation, tenue aux radiations, tenue aux chocs et en vide thermique. L'une de ces caméras est destinée à photographier le sol martien durant la phase ultime de descente de la station Mars 96.
Le service a également étudié le compresseur d'images en circuits ASIC, le seul actuellement qualifié ``spatial'' au monde. Il a notamment été utilisé par la mission Clémentine (Department of Defense des Etats-Unis), et il est prévu sur quatre autres missions : une franco-russe (projet DESCAM), deux japonaises et une américaine.
Le service d'électronique effectue des études:
- de circuits logiques à base de composants programmables en langage de haut niveau ou à base de microprocesseurs, microcontrôleurs ou
DSP,
- de circuits analogiques simulés par le logiciel permettant une validation rapide des solutions, prenant en compte, par exemple, les aspects thermiques et les tolérances des composants.
Il est équipé de moyens métrologiques modernes et notamment d'oscilloscopes à mémoire numérique.
Ce service effectue les essais d'environnement répondant aux spécifications des Agences Spatiales. Il dispose d'équipements spéciaux tels que: salles blanches contrôlées (classe 1000/10000), hottes à flux laminaire (classe 10/100), enceinte à vide thermique, excitateur de vibrations.
Pour les projets dont les données scientifiques sont essentiellement constituées par des images, ce service conçoit et valide les algorithmes nécessaires à la réduction et à l'analyse de ces données. Des logiciels tels que MIDAS et IDL, d'usage courant sur station de travail, sont utilisés pour le traitement des images.
Le service assure une assistance aux utilisateurs du LAS pour l'emploi de ces logiciels.
La formation permanente tient une place trés importante dans ce laboratoire de haute technicité. Les actions de formation individuelle et collective sont nombreuses.
La création en 1995 d'une Fédération regroupant les trois établissemenst d'astronomie provençaux devrait conduire à une meilleure harmonisation de l'utilisation des moyens.
Les personnels sont encouragés à participer à des stages de formation dans des domaines nouveaux comme ceux de la communication, de la qualité, des réseaux informatiques, de la gestion de grands projets.
The ``Laboratoire d'Astronomie Spatiale'', institute of both CNRS (French National Research Council) and CNES (French Space Agency), has participated in space exploration since the beginning of the space era. Its mission is to conceive and to deploy instrumentation on board balloons or satellites for astrophysical observations above the atmosphere. These platforms allow observations of the entire electromagnetic spectrum of astrophysical objects not accessible from the ground, particularly in the ultraviolet and infrared regions. To achieve its goals, the laboratory is equipped with modern technical facilities in the fields of optical design, computer-assisted design, instrumental modelling and testing in space-like surroundings, and image processing. The laboratory has strong ties to both regional and national industries, with which it undertakes research and development contracts.
