The SIde Looking Coronagraph SILC

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The SIde Looking Coronagraph (SILC)
Solar Orbiter (ESA)

• Laboratoire dAstrophysique de Marseille

• Sébastien Vivès
• Philippe Lamy
• Michel Saisse
• Jean-Lucien Boit
• Pascal Dargent
• Julien Guitton

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Objectifs scientifiques de Solar Orbiter

• Déterminer in-situ les propriétés du plasma, des
  particules, des champs magnétiques,
• Etudier les structures fines du disque et de la
  couronne
• Etablir le lien entre lactivité de surface et
  son évolution dans la couronne
• Caractériser les régions polaires et équatoriales
  à partir de latitudes élevées

Proximité du Soleil
Co-rotation
Inclinaison de lorbite
Contraintes orbitales
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Contraintes (1)

• Distance héliocentrique variable
• Observations depuis 0.21 AU jusquà 0.6 AU
• Facteur 3 dans les conditions géométriques

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Contraintes (2)

• Dépointage du satellite
• ?1.3 maximum ? ?1R? à 0.21AU
• Environnement thermique
• Irradiance à 1AU 1.4 kW / m2
• Irradiance à 0.6AU 3.8 kW / m2
• Irradiance à 0.21AU 31 kW / m2
• Ressources disponibles (Assessment study report,
  2000)
• Masse gt25 kg
• Télémétrie 5kbits/sec
• Puissance 25 W

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Solutions
Visible (540-640nm)

• Volume masse
• Faible flux UV

Occultation externe

• Contraintes thermiques
• Lumière diffusée

• Variations héliocentriques
• Dépointage
• Couronne interne

Concept de Side-looking
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Concept de Side-Looking
FOV à 0.6 UA 1.2 6.5 R? FOV à 0.21 UA 1.2
3.3 R?
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Concept de Side-Looking
M1
M1
pupil
EO
EO
M2
M2
FP
FP
0.6 AU
O3
O3
8
Concept de Side-Looking
M1
M1
pupil
EO
EO
M2
M2
FP
FP
0.6 AU
O3
O3
0.21 AU
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Concept de Side-Looking
M1
M1
pupil
EO
EO
M2
M2
FP
FP
O3
O3
0.21 AU
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Concept de Side-Looking
M1
M1
pupil
EO
EO
M2
M2
FP
FP
O3
O3
Dépointage !
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Design optique

• Principes dun coronographe classique
  Adaptations
• Réduction de la lumière diffusée
• Occulteur triple
• Miroir primaire superpoli
• Heat Rejection Mirror (HRM)
• Pupille carrée

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Lumière diffusée Modélisation
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Design mécanique
Miroir primaire
Ouverture
Structure mobile
Structure fixe
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SILC En conclusion

• La faisabilité dun coronographe adapté à Solar
  Orbiter est établie
• SILC est capable
• Dobserver la couronne interne à partir de 1.2R?
  en haute résolution angulaire
• De compenser les sévères contraintes de la
  mission
• Les variations de la distance héliocentrique
• Le dépointage du satellite
• Lenvironnement thermique
• Points à étudier
• Etude thermique
• Ajout dun canal Ly a ?
• Modèle détaillé de lumière diffusée

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Merci !
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(No Transcript)
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Performances qualité optique
0.21 UA
0.6 UA
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Performances Résolution spatiale
0.6 AU
0.21 AU
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Coronographe à OE classique

• Optimisé pour des conditions géométriques fixes
• Ne tolère pas les dépointages

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Contraintes

• Distance héliocentrique variable
• Observations depuis 0.21 AU jusquà 0.6 AU
• Facteur 3 dans les conditions géométriques
• Dépointage du satellite
• ?1.3 maximum ? ?1R? à 0.21AU
• Environnement thermique
• Irradiance à 1AU 1.4 kW / m2
• Irradiance à 0.6AU 3.8 kW / m2
• Irradiance à 0.21AU 31 kW / m2
• Ressources disponibles (Assessment study report,
  2000)
• Masse 25 kg (17 kg ?)
• Télémétrie 5kbits/sec
• Puissance 25 W

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Lorbite
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Concept de Side-Looking
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Performances Vignettage
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Occulteur interne
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Environnement thermique
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HRM (Heat Rejection Mirror) 1/3
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HRM (Heat Rejection Mirror) 2/3
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HRM (Heat Rejection Mirror) 3/3
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Estimation de masse

• Masse totale 15.76 kg (18.11 kg)
• Structure 6.12 kg
• Optiques 0.45 kg
• Mécanismes 1.71 kg
• Electronique 6.88 kg
• Thermique 0.60 kg
• Sur-estimation de lélectronique
• Gain 40 sur la structure
• Estimation en SiC, Carbone ?