Une thèse, deux apports

Le premier apport de François Finet a été sa contribution à la construction du télescope. Celui-ci a été conçu et testé aux entrepôts d’AMOS. Il a ensuite été démonté et envoyé en Inde, où il sera assemblé et calibré au cours de la deuxième moitié de l’année 2013. L’aspect instrumental est intéressant. Par exemple, la propagation des ondes à la surface du mercure, sera moins importante à mesure que la couche de mercure est fine. Dans le cas de l’ILMT, elle ne fait que deux millimètres d’épaisseur. « La base du plateau est en frigolite, et donc légère, ce qui permet de ne pas nécessiter un moteur trop puissant. Cette base est creusée grossièrement pour obtenir une forme sphérique, sur laquelle est posée une couche en fibre de carbone, pour la solidifier. Ensuite, on enclenche la rotation du plateau et on applique dessus une résine à deux composants, qui une fois mélangés restent liquide un certain temps avant de se solidifier. Liquide, cette résine va donc être soumise aux mêmes forces que le mercure et dessiner une parabole qui restera parfaitement lisse une fois solidifiée. Une couche de 2 millimètres de mercure suffit ensuite pour avoir un miroir parabolique. »

Mais la grande contribution de François Finet, c’est la création d’un nouveau procédé pour détecter les ondelettes, afin de tester la qualité du miroir et pouvoir, le cas échéant trouver des solutions pour l'améliorer. « Traditionnellement, les différentes méthodes de test d’un miroir  se font au centre de courbure, explique le jeune chercheur. Un point situé deux fois plus haut que le foyer. » Le centre de courbure a une particularité intéressante. Les rayons émis par une source lumineuse depuis ce point une fois réfléchis par le miroir, reviennent au même endroit, comme un boomerang. En y plaçant une source et un détecteur, et en analysant la lumière réfléchie, il est dès lors possible de voir si le miroir est lisse ou s’il y a propagation d’ondes (qui peuvent être de l’ordre du micron).

La technique est simple, mais présentait un petit souci. « Dans notre cas, le foyer se trouve 8 mètres au-dessus du centre de la parabole. Le centre de courbure se trouve donc à 16 mètres de haut. Nous avions deux solutions. Soit nous construisions une structure fixe, et stable de 16 mètres de hauteur en faisant un trou dans le plafond des entrepôts d’AMOS pour pouvoir l’installer (perspective qui figeait d’effroi les propriétaires des lieux, Ndlr), soit on trouvait une autre technique pour tester la qualité optique du miroir. »

La méthode alternative développée était basée sur la réflexion d'un faisceau laser sur le miroir  et l'analyse du faisceau réfléchi. Un laser d’un côté du miroir, un détecteur de l’autre, l’idée est simple et fonctionne. Dans le cas où des ondelettes se propagent à la surface du mercure, elles modifient la pente au point d’impact du laser. La direction des rayons réfléchis s’en trouvent modifiées et le faisceau réfléchit oscille. En mesurant l'oscillation du faisceau réfléchit, on peut donc retrouver les caractéristiques des ondelettes au point d'impact du laser sur le miroir. Il « suffit » ensuite de choisir la solution pour atténuer les éventuelles ondelettes en fonction de leur nature.