Megacam

Un instrument majeur de l'observatoire CFH (Canada-France-Hawaii)

La caméra MegaCam a été développée pour être installée au foyer du télescope de 3,6 m de diamètre de l'Observatoire Canada-France-Hawaii (CFH), situé au sommet du volcan Mauna Kea, à 4200 m d'altitude sur la grande île de Hawaii (U.S.A.).

Lors de sa construction en 1979, le télescope du CFH était un des plus grands du monde. La mise en service récente des très grands télescopes de nouvelle génération dont les diamètres de miroirs atteignent désormais 8 à 10 m de diamètre, comme à l'observatoire européen ESO du Chili (Very Large Telescopes -VLT) ou à l'observatoire Keck également à Hawaii, a conduit la communauté scientifique à chercher une reconversion des instruments désormais de taille intermédiaire. C'est à cette occasion qu'il a été décidé d'équiper le CFH d'une instrumentation nouvelle d'imagerie à grand champ et de lui consacrer une partie importante du temps d'observation du télescope. Le Canada et la France ont ainsi décidé de mettre en commun une grande partie de leur temps d'observation, plus de 450 nuits d'observation sur 5 ans pour réaliser plusieurs relevés très complets dans un grand projet scientifique baptisé "Canada-France Hawaii Telescope Legacy Survey" (voir "La science avec MegaCam")

Une collaboration internationale

La caméra MegaCam, développée au CEA, constitue le cœur de l'instrument MegaPrime qui équipe le nouveau foyer primaire du télescope CFHT. Cet instrument est composé des différents éléments qui ont permis l'adaptation de la camera MegaCam au sommet du télescope. La camera est en effet installée au foyer dit "primaire" du télescope, c'est à dire à l'extrémité du tube, endroit où la configuration de l'optique permet de capter la plus large région du ciel. Ce foyer est situé à plus de 15 mètres de hauteur, au dessus du miroir. A la mise en service du télescope, ce foyer était équipé d'une "cage primaire", étroit espace où un astronome pouvait se glisser et observer durant la nuit en réglant manuellement ses instruments. Cette poésie de l'observation astronomique a aujourd'hui disparue. Dans sa conception récente, ce foyer est désormais totalement commandé à distance depuis une salle de contrôle située en dessous du dôme du télescope.

L'ensemble MegaPrime est le fruit de la collaboration de plusieurs instituts: 
- le CEA-DAPNIA a réalisé l'ensemble de la caméra MegaCam avec ses systèmes associés (l'électronique de lecture, le système de refroidissement), les automates de commande et de contrôle de la caméra ainsi que l'obturateur et le système de chargement des filtres de grandes dimensions
- la Division technique de l'INSU/CNRS a contribué à l'étude du nouveau foyer du télescope (en collaboration avec l'observatoire CFHT)
- l'Observatoire CFH a conçu l'anneau de support de la caméra ainsi que l'environnement et les liaisons electroniques et thermiques et a réalisé l'intégration de l'ensemble du nouveau foyer
- l'Observatoire de Paris-Meudon (OPM) a réalisé le système dit de " tip-tilt" qui permet le positionnement précis de la caméra au foyer du télescope et la stabilisation de l'image.
- l'Institut Herzberg d'Astrophysique (HIA) du Canada a réalisé les systèmes de focalisation et de guidage et a conçu le correcteur de champ dont les lentilles ont été fabriquées par l'entreprise française REOSC.
Enfin pour permettre une analyse et une utilisation rapide des images de la caméra, un centre de traitement des données MegaCam baptisé "Terapix" a été créé sous la responsabilité de l'Institut d'Astrophysique de Paris.