Instrumentation pour la radioastronomie
Au cœur du projet ECLAT, cet axe fondamental soutient l’ensemble des développements techniques et scientifiques. Structuré en quatre grands volets, il vise à relever les défis de l’ère SKA.
Développement de jumeaux numériques
L’augmentation d’échelle des flux, volumes, débit, et performances à l’ère de SKA nécessite des solutions de simulation avancées pour anticiper et gérer les défis logistiques liés à la manipulation des données brutes issues des récepteurs. Ces flux doivent être au format utilisé par la communauté, compatibles avec les outils de traitements existants ou à développer et attacher une importance à apporter un contenu réaliste à ces données pour répondre au mieux aux besoins des radioastronomes. Ce travail se concentre sur trois aspects clés :
- La génération de conteneurs standardisés (format standard de stockage des visibilités sous forme de Measurement Sets — MS), couvrant un large spectre de dimensionnalité (nombre d’échantillons temporels, spectraux et de Fourier).
- La génération des données, reflétant la très grande diversité de sources du ciel radio en termes de taille, distance, variabilité temporelles et spectrales, intensité, morphologie, en se fondant, d’une part, sur les expertises des participants radioastronomes et, d’autre part, sur les outils de simulation de réponse instrumentale existants pour SKA.
- La gestion des simulations et résultats des évaluations de performace (benchmarking), afin d’étudier l’influence de certains paramètres continus (par exemple pour la calibration ou l’imagerie), à travers la mise en place d’une base de données de simulations commune à travers ECLAT.
Méthodes avancées de traitement de données
Les défis liés à l’imagerie par interférométrie nécessitent des traitements précis pour éliminer la réponse instrumentale. Ce processus s’articule autour de deux étapes majeures :
- La calibration, permettant de minimiser les erreurs/déviations systématiques et aléatoires du comportement de l’instrument,
- L’imagerie & déconvolution, visant, à travers la résolution d’un problème inverse, à corriger la synthèse d’ouverture incomplète de l’interféromètre et donc d’une qualité de la réponse impulsionnelle synthétique correspondante, différente pour chaque observation.
Un objectif clé de cet axe est d’identifier les traitements génériques et ceux spécifiques à une exploitation donnée des observations pour éviter de biaiser les données publiées vers les SRC. L’amélioration des algorithmes de déconvolution et l’utilisation de précisions arithmétiques réduites seront explorées en collaboration étroite avec les radioastronomes pour garantir la précision scientifique requise.
Soutien au développement des SRC et préparation à l’exploitation
Cet axe vise à aligner les développements d’ECLAT sur les besoins des SKA Data Challenges. La participation active des radioastronomes garantit que les solutions proposées répondent aux attentes de la communauté scientifique, tout en tenant compte des différents cas d’utilisation prévus pour SKA.
Prototypage et exploitation scientifique
ECLAT joue un rôle central dans le prototypage de solutions techniques pour le co-design. Ces prototypes peuvent déjà améliorer considérablement les capacités des démonstrateurs comme NenuFAR, grâce à :
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L’amélioration de la prise en charge du stockage et du traitement imposé des données brutes de NenuFAR,
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La facilitation de la distribution des données HD vers les partenaires français.
Les axes de recherche
Pousser les limites de l'innovation
Conception de supercalculateurs
Recherche & développement
Instrumentation pour la radioastronomie
Contributions au SKAO
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