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Square Kilometre Array (SKA)

Objectifs

The Square Kilometre Array (SKA) est un projet d’interféromètre radio qui opérera dans la gamme de fréquence allant de 50 MHz à 24 GHz, avec une surface collectrice de 1 km2, et qui sera implanté sur deux sites, en Australie et en Afrique du Sud. La construction se fera en deux phases, dans un premier temps (à partir de 2020) le déploiement de 10% de la surface totale – SKA1-LOW (50-350 MHz) en Australie et SKA1-MID (350 MHz-15 GHz) en Afrique du Sud – tandis que l’instrument complet est envisagé au-delà de 2030. SKA pourra également être utilisé conjointement avec des réseaux VLBI, ce mode d’observation offrant alors un ensemble de bases longues (plusieurs milliers de km) d’une sensibilité inégalée.

Les questions scientifiques clés que SKA permettra d’aborder concernent (i) la formation des premières étoiles et des premiers trous noirs lors des âges sombres de l’Univers, (ii) la formation des premières galaxies et leur évolution jusqu’à nos jours, (iii) les champs forts de la gravité et les tests de la Relativité Générale, (iv) l’origine du magnétisme cosmique, et (v) la formation planétaire et la recherche de la vie. Etant un instrument très polyvalent, SKA pourra aussi aborder une multitude d’autres sujets outre ces questions clés.

Identité
Données

L’accès aux données SKA se fera via les « SKA Regional Centers » (dont le centre européen qui sera distribué sur plusieurs pays). Ces centres auront la responsabilité d’archiver les données produites par SKA, de les mettre à disposition de la communauté en fournissant également les outils pour les traiter et de faciliter la production de données ou produits à valeur ajoutée ainsi que leur analyse. Environ 50 à 70% du temps d’observation de SKA1 sera dévolu aux « Key Science Projects » qui seront des grands projets demandant plus de 1000 h d’observation (par ex. relevés du ciel). Ces projets sont en cours de définition au sein des onze « Science Working Groups » et des deux « Focus Groups » de SKA. Leur réalisation pourra nécessiter le développement d’outils spécifiques pour atteindre les objectifs voulus.

Implication de l’OASU

Le LAB est impliqué dans le développement du projet SKA à la fois au niveau instrumental (définition, conception et fourniture de sous-systèmes électroniques) et pour ce qui est des aspects SKA-VLBI. Les activités menées dans ces domaines sont les suivantes :

  • La participation à la conception et à la réalisation des récepteurs pour les bandes 4 (2.8-5.2 GHz) et 5 (4.6-13.8 GHz) de SKA1-MID au sein du consortium DISH, et à la conception des récepteurs de la bande B (4-24 GHz) au sein du consortium WBSPF dans le cadre des développements menés pour la phase 2 de SKA. Ces travaux font l’objet d’activités contractuelles vis-à-vis des consortiums SKA et du projet.
  • Le développement d’outils de simulation et de configuration d’observations en vue d’optimiser les performances et l’apport de SKA1 lorsqu’il sera utilisé en mode VLBI, par exemple conjointement avec le réseau EVN (European VLBI Network) et le futur réseau AVN (African VLBI Network), en cours de mise en œuvre. Les objectifs visés sont l’astrométrie et la cartographie à très haute résolution et très haute sensibilité. Au niveau du projet, cette activité s’insère dans le cadre du « Focus Group » SKA-VLBI.
Collaborations

De par son envergure et son caractère unique, SKA est un projet mondial. L’instrument sera opéré par une organisation intergouvernementale « IGO SKA Observatory » qui prendra la suite de la structure actuelle « SKA Organisation » (SKAO), une société de droit britannique localisée à Jodrell Bank (Grande Bretagne) et chargée des phases préparatoires du projet. Côté national, la Maison SKA-France, un consortium d’établissements de recherche (dont l’Université de Bordeaux) et d’industriels français, est devenue membre de SKAO en 2018, le but de cette structure étant en outre de favoriser la synergie entre science, technologie et industrie. S’agissant des aspects SKA-VLBI, la tête de pont est l’institut européen JIV-ERIC (dont la France via le CNRS est membre). Des développements sont en particulier menés dans le cadre du projet européen JUMPING JIVE (dont le CNRS via le LAB est partenaire).