Le changeur de filtres est un élément essentiel de la caméra LSST. Système automatisé, il permettra de prendre chaque image du ciel avec des filtres optiques différents en un minimum de temps et de mesurer la distance des objets célestes.
Pour mesurer la distance des galaxies, on doit analyser le spectre (la couleur) de la lumière qu’elles émettent. Sur le télescope Simonyi, ces mesures seront faites basées sur les informations fournies par les six filtres installés sur la caméra LSST. Les filtres et leurs cadres pèsent entre 25 et 38kg chacun, et ont un diamètre d’environ 70cm.
Lors d’une nuit, cinq de ces filtres seront insérés devant la caméra et le chargeur de filtres permettra d’en utiliser un pour observer le ciel pendant que les autres resteront sur le bord du télescope.
Le changeur de filtres est un système automatisé fait de trois sous-systèmes construit par 3 laboratoires de l’Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (IN2P3), et controlé par un système de contrôle et de commande développé par l’APC. Tout cela a été assemblé au LPNHE et ensuite envoyé au SLAC National Accelerator Laboratory. (Californie, États-Unis) en décembre 2019.
Le carrousel
Le carrousel est conçu pour stocker cinq filtres, et pour positionner le bon filtre devant l’autochangeur en moins de 15 secondes. Son système de verrouillage permet de garder les filtres en position en toute sécurité. Il a été construit au LPNHE, Paris.
L’auto-changeur
L’autochangeur est conçu pour prendre le filtre que le carousel lui donne et le placer devant le plan focal de la camera avec une précision de 0.1mm. Ce composant a été développé à Marseille par une équipe du CPPM.
Le chargeur
Le LPSC de Grenoble a construit le chargeur dans une petite salle blanche (iso6) qui peut être connectée à la caméra. Le chargeur permet le chargement initial dans la caméra de cinq filtres puis le remplacement, en journée, de tout filtre installé par un autre situé dans une zone de stockage.
Le banc de test (image)
Un banc de test mécanique a été déployé par le LPC Clermont afin de qualifier les différents composants du système d’échange de filtres avant leur intégration dans la caméra. Son support permet de balayer toutes les positions angulaires du télescope et de simuler les rotations de la caméra LSST.
Le système de contrôle et de commande
Le changeur de filtres est un système robotisé contrôlé par un système de contrôle/commande (CCS) qui a été développé au laboratoire APC, à Paris et dont les caractéristiques principales sont développées conjointement par APC et le SLAC National Accelerator Laboratory.
