Organisateur : Wim VAN DRIEL (GEPI, tel : 01 45 07 77 31)

L’objectif du projet international SKA (Square Kilometre Array) est la construction et l’exploitation scientifique d’un interféromètre radio géant opérationnel en ondes centimétriques à métriques, d’une surface collectrice d’un kilomètre carré (voir www.skatelescope.org pour plus de détails). La sensibilité de SKA surpassera de deux ordres de grandeurs celles des plus grands radiotélescopes actuellement en opération à ces fréquences.
Le projet SKA vient d’entrer dans une nouvelle phase, avec la signature d’une Lettre d’intention de participation à la phase de pré-construction 2012-2015 par 9 pays, dont la France (représenté par l’INSU), et la fondation du SKA Founding Board, dont le PI de la présente demande est le représentant de la communauté astronomique française
(voir http://www.obspm.fr/actual/nouvelle/apr11/ska.fr.shtml).
La préparation scientifique aux relevés gigantesques prévus pour SKA (dont d’un milliard de galaxies en raie HI) va être ciblée sur les deux instruments dits Précurseurs de SKA en cours de construction, les interféromètres ASKAP en Australie et MeerKAT en Afrique du sud, ainsi que FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope), le radiotélescope à antenne unique le plus grand du monde (500m de diamètre) en cours de construction en Chine (voir arxiv.org/abs/1105.3794 pour plus de détails). La mise en opération des trois instruments complets est prévue pour 2016.
FAST avec une antenne unique sera une grande machine à relevés radio complémentaire aux interféromètres précurseurs de SKA, de par sa très grande surface collectrice (25 × MeerKAT, 50 × ASKAP), mais avec moins de résolution spatiale (de 3 comparé avec 8-30"), et un instrument unique pour le chronométrage de pulsars.
Il y a des sujets évidents d’intérêts communs entres des équipes à l’observatoire de Paris (au GEPI, LERMA, LESIA et à l’USN) et nos collègues chinois en recherche astronomique ainsi qu’en R&D technologique, comme par exemple :
Relevés extragalactiques en raie HI à 21cm : Il y a une longue expérience au GEPI en grands relevés HI extragalactiques, à Nançay mais aussi avec l’antenne de 300m à Arecibo, entre autres pour la détermination de la cinématique de l’univers local (programme KLUN), des propriétés des galaxies SDSS en fonction de leur masse stellaire (NIBLES) et de la recherche de grandes structures dans la Zone d’obscurcissement. La grande sensibilité de FAST permettra de détecter des galaxies à des distances cosmologiques.
Enveloppes stellaires en HI : une équipe GEPI/LERMA était la première à faire la cartographie en raie HI à Nançay du vent stellaire étendu autours d’étoiles évoluées, dont la taille peut atteindre une dizaine de degrés carré sur le ciel. Le FAST sera un instrument particulièrement bien adapté à ce type de projet, de par sa haute sensibilité et sa taille du lobe.
Pulsars : le chronométrage de haute précision de pulsars est actuellement le plus grand projet clé au radiotélescope de Nançay. La très grande surface collectrice de FAST en fera un instrument unique au monde pour le chronométrage de pulsars.
Développement de récepteurs multi-lobes réseaux phasés : pour multiplier la vitesse de relevé de FAST il faudra équiper l’instrument d’un système de détection à grand champ de vue (au moins plusieurs degrés carré) – un récepteur réseau phasé au foyer (PAF), comme le système actuellement en phase d’étude pour le radiotélescope d’Arecibo. Depuis 2004 ingénieurs et chercheurs de l’Observatoire de Paris sont impliqué dans le développement des antennes à réseau phasé, dans le cadre de SKADS FP6 et PrepSKA FP7. Des études sont en cours sur un système de récepteur du type PAF pour le radiotélescope décimétrique de Nançay, le projet FAN.