Le projet « Novel Astronomical Instrumentation through Photonic Reformatting » (NAIR) est financé par la DFG dans le cadre de l'appel à projets « New Instrumentation for Research ». Le projet est soutenu par l'Observatoire d'État de Königstuhl du Centre d'astronomie de l'Université de Heidelberg, l'Institut de Physique I de l'Université de Cologne, et l'Institut Leibniz d'Astrophysique de Potsdam. Les chercheurs d'Heidelberg, Cologne et Potsdam concevront et testeront des composants capables de réorganiser efficacement la lumière des étoiles et des galaxies pour permettre des mesures de haute précision des objets cosmiques. Cette nouvelle technologie est destinée à être utilisée sur de grands télescopes afin de, par exemple, rechercher des planètes semblables à la terre d'étoiles proches et déterminer leur composition atmosphérique.
"Lors de la construction de spectrographes pour les télescopes modernes, nous rencontrons de plus en plus de limitations techniques et financières, " explique le Prof. Dr Andreas Quirrenbach, Responsable de l'Observatoire d'État de Königstuhl. "Toutefois, dans la décennie à venir, des télescopes avec des miroirs jusqu'à 40 mètres de diamètre seront mis en service. Nous avons besoin de nouveaux concepts pour exploiter le potentiel de ces télescopes géants. » L'une de ces approches innovantes est le reformatage de la lumière :par exemple, un faisceau lumineux de section transversale en forme de trait fin est formé à partir d'un faisceau circulaire. Selon le professeur Quirrenbach, il est également possible d'utiliser des spectrographes relativement petits avec de très grands télescopes s'ils sont alimentés par ces faisceaux lumineux "pressés".
Le chercheur de Heidelberg, le Dr Robert Harris, a déjà travaillé sur le réarrangement de la lumière des étoiles lors de la préparation de sa thèse de doctorat. Il est tombé sur des dispositifs micro-optiques utilisés par l'industrie des télécommunications dans les centres de commutation des réseaux à fibre optique. Ils ont des fonctions complexes dans un minimum d'espace et sont donc adaptés au reformatage de la lumière. Aujourd'hui, le Dr Harris développe des composants spécifiquement adaptés aux besoins de l'astronomie. Il existe une autre application pour ces systèmes photoniques, selon le Prof. Dr Lucas Labadie de Cologne. "Si plusieurs télescopes sont connectés à un interféromètre, nous obtenons des images plus nettes que ce qui serait possible avec un seul télescope. Dans ce but, tous les faisceaux lumineux doivent être combinés et superposés avec la plus grande précision." Pour y parvenir, il faut optimiser les composants et mieux comprendre leurs propriétés physiques afin de minimiser les pertes lumineuses, comme le soulignent le Dr Stefano Minardi et le Dr Roger Haynes de Potsdam.
Le financement du DFG fournit du personnel et des équipements de laboratoire pour développer et tester de nouveaux concepts de systèmes micro-optiques à utiliser dans les instruments astronomiques. La technologie devrait également être mise à la disposition d'autres personnes travaillant dans la recherche scientifique fondamentale.
