Pierre Connes

Pierre Connes Imagine în Infobox. Pierre Connes în 1966 cu primul interferometru ochi de pisică. Funcţie
Director de cercetare la CNRS
Biografie
Naștere 28 iunie 1928
Paris
Moarte 22 februarie 2019(la 90 de ani)
Orsay
Naţionalitate limba franceza
Instruire Asociat de fizică, doctor de stat
Activitate Director de cercetare emerit la CNRS
Soțul Janine Connes (din1951 la 2019)
Alte informații
Camp Astrofizică

Pierre Connes , născut la Paris pe28 iunie 1928și a murit la Orsay pe22 februarie 2019, este fizician francez, director de cercetare emerit la CNRS și deținător al mai multor premii de fizică , inclusiv premiul Holweck . Specialist în optică și sisteme servo-controlate , el a dezvoltat dispozitive instrumentale utilizate acum în întreaga lume, cum ar fi spectrometre transformate Fourier ( meteorologie , astronomie , spectroscopie atomică și moleculară), Fabry-Perot sferic ( lasere ) și detectare heterodină . De asemenea, îi datorăm o contribuție fundamentală la detectarea planetelor extra-solare prin metoda vitezei radiale .

Bibliografie

Pierre Connes s-a născut la Paris pe28 iunie 1928dar și-a trăit copilăria la Dijon , unde tatăl ei, Georges Connes , a fost profesor de literatură engleză și americană , iar mama ei, Henriette Legouis, profesor asociat de engleză , a fost profesor la liceul pentru tinere fete din Dijon. Pierre Connes descinde din două linii literare independente, tatăl său din Rouergue și bunicul său Émile Legouis din Normandia . În copilărie, Pierre Connes a fost marcat de viața tatălui său ca luptător de rezistență și apoi ca politician. Pierre Connes a murit la Orsay pe22 februarie 2019.

După ce a studiat la liceul Carnot din Dijon, Pierre Connes s-a alăturat Universității din Dijon . Se întâlnește pe băncile Universității Janine Roux , cu care se va căsători în 1951 la Dijon, căsătorie celebrată de Félix Kir , canon prin vocație și coleg al tatălui său în zilele grele dinIunie 1940. Georges Connes a fost primar al Dijonului la Eliberare, iar canonul Kir l-a succedat când s-a retras din viața politică.

Cercetările sale

După agregarea sa în fizică-chimie și doi ani de predare la școala secundară din Elbeuf, apoi la Vanves la liceul Michelet, Pierre Connes s-a alăturat laboratorului Aimé-Cotton (LAC), în regia lui Pierre Jacquinot .

Sfericul Fabry-Perot și SISAM

La sosirea sa în 1955 la laboratorul Aimé-Cotton , specializat în spectroscopie de interferență pentru studiul structurilor procesiunii electronice a elementelor din familia pământurilor rare , a inventat interferometrul sferic Fabry-Perot , care poate fi găsit astăzi. 'hui într-o formă generalizată în cavitățile laserelor de gaz și care va fi încărcat în 1969 pe satelitul OGO 6 pentru a determina lățimea liniei aeronomice de oxigen la 630  nanometri , deci temperatura atmosferei superioare (aproximativ 150 de kilometri deasupra nivelul marii). Apoi urmează spectrometrul de interferență cu selecție prin amplitudinea modulației (SISAM), care va face obiectul tezei sale în 1958 și care va fi adaptat mai târziu în Statele Unite pentru aplicații în fizica atmosferei sub denumirea de spectrometru heterodin. spațială (SHS).

Spectroscopie transformată LAC Fourier (FTS)

Din 1958, a lucrat la spectroscopia transformatei Fourier, care a fost subiectul tezei lui Janine Connes, și a dezvoltat împreună cu studenții săi o serie de interferometre care, timp de decenii în diferite laboratoare și în special la LAC, vor rezolva probleme de înaltă rezoluție în domeniul atomic și molecular spectroscopie: spectre ale atomilor complexi, lantanide , actinide , spectre ale moleculelor de iod și telur care au avut aplicații metrologice importante, spectre ale moleculelor diatomice simple precum dialkinele. Toată această lucrare a dat naștere la publicarea a numeroase atlasuri și a făcut obiectul a numeroase teze desfășurate în întreaga lume. Un spectrometru TF de tip Connes continuă să fie utilizat în grupul de spectrometrie moleculară și atmosferică (UMR CNRS 7331) de la Universitatea din Reims. Spectrometrul TF IASI , dezvoltat de CNES , sondează atmosfera Pământului la bordul sateliților Metop de meteorologie operațională a EUMETSAT .

Colaborare cu NASA pentru FTS în astronomie

În 1963, Pierre și Janine Connes au fost invitați de Lewis Kaplan, director științific al Diviziei de Științe Spațiale, să petreacă un an la Jet Propulsion Laboratory din Pasadena (JPL). Scopul a fost foarte precis. Pregătiți andocarea unui model planificat pentru operațiunea VIKING programată pentru 12 ani mai târziu. Pentru aceasta a fost necesar, de pe pământ, să se măsoare presiunea din atmosfera lui Marte prin studierea liniilor de absorbție în infraroșu. A rămas să se deducă dacă, în momentul aterizării, era necesar să se folosească o parașută sau retro-rachete. Răspunsul a fost că aveți nevoie de amândouă și aceasta este procedura în 12 pași încă utilizată astăzi. Acesta este începutul unei colaborări de 16 ani cu NASA . USAF (US AIRFORCE) va transporta materialul între LAC, observatorul Haute Provence și principalele observatoare americane, inclusiv cel al Mont Palomar, pe atunci cel mai mare din lume. El dezvoltă mai multe variante ale spectrometrului, în special cea care va fi instalată pe observatorul aerian Kuiper . Alături de el, Harold Larson și Fink au descoperit gheața de pe calota glaciară pe Marte. Alții au fost agățați de un balon, puse în spațiu pe sondele Voyager 1 și Voyager 2 . Instrumentul ATMOS care a zburat pe naveta spațială în 1992 este un spin-off al acestui sector inițiat la JPL.

Construirea unui computer TF rapid și a unui computer în timp real

Înainte de descoperirea Transformatei Fourier Rapide (FFT) de către James Cooley, timpii de calcul erau prohibitivi. Așa că a proiectat și a conectat un computer specializat cu lămpi și linii de întârziere care, pentru calcularea spectrelor, trebuia să învingă IBM-urile vremii. A fost abandonat când a apărut FFT. Dar nu a rezolvat totul, deoarece pentru a calcula spectrul a fost necesar să așteptați sfârșitul înregistrării interferogramei care a durat câteva ore. Așa că a construit împreună cu Guy Michel un computer în timp real care arăta doar evoluția unei mici părți a spectrului, dar suficient pentru a detecta orice eroare care ar fi putut să apară în timpul înregistrării. A fost o parte esențială a tuturor interferometrelor construite de atunci și este o parte integrantă a ansamblului la fel ca ochii pisicii sau lama despicatoare.

Telescopul cu mozaic 4.2 de 36 servo oglinzi

De pe vremea primelor spectre cu infraroșu, în jurul anului 1960, necesitatea de a avea telescoape mari disponibile pentru perioade lungi a fost esențială. Într-o notă lungă, Pierre Connes, de la laboratorul Aimé Cotton, aflat încă în Bellevue, prezintă o propunere pentru un telescop optic complet sclavizat. Ideea înlocuirii oglinzii principale cu un mozaic de mici oglinzi servo apare pentru prima dată..

În 1967, într-un articol din Science Journal, a publicat împreună cu James Lovelock , DA Hitchcock, Peter Fellgett  (în) și J. Ring un articol intitulat Detectarea vieții planetare de pe Pământ. Au ajuns la concluzia că este nevoie de un telescop de 1000 de inci și studiază servo-comenzile în detaliu. Se face referire la cei 4,2  m din Meudon, a căror construcție începuse la laboratorul Aimé Cotton din Bellevue, finanțat printr-o acțiune specifică a CNRS. Fusese transportat în 2 bucăți la terenul Observatorului Meudon . Avea să fie prima parte a unui mare proiect care vizează dezvoltarea astronomiei în infraroșu planetare și stelare în Franța: construirea unor telescoape mari cu mozaic (al căror cost estimat ar fi fost de 1% din cel al telescopului hawaian (precizia fiind capabilă să a fost necesar să se înregistreze simultan în laborator de FTS, la o rezoluție suficientă niciodată obținută până atunci, pentru compararea spectrelor atomice și moleculare ale laboratorului. În cele din urmă, telescopul a fost construit, a dat bine un spectru al lui Marte, a fost subiectul tezei lui Maximilien Cuisenier (P. Fellgett președintele juriului tezei). Sunt enumerate îmbunătățirile tehnice necesare și se stabilește un calendar pentru realizarea lor. Dar proiectul a fost abandonat din lipsă de interes al Astronomii francezi și refuzul lor de a colabora cu anumite laboratoare universitare franceze Singurul proces reușit în Franța în această companie: descoperirea de linii atomice în stele reci de grupul Quercy din Toulouse în colaborare cu LAC. Acesta este motivul pentru care, cu excepția observațiilor făcute la 193  cm și 152  cm de observatorul Haute-Provence cu amabilitatea lui Charles Ferhenbach , toate evoluțiile ulterioare ale interferometrelor au fost efectuate la LAC și interpretările rezultatelor. SUA în colaborare cu NASA și laboratoarele universitare din SUA având contracte cu aceasta.

Unele rezultate FTS pentru atmosfere planetare și stelare

Între studiile pe Marte posibile în perioadele de opoziție când planeta era vizibilă de pe pământ, mai mulți interferometri vor studia atmosferele stelelor și ale altor planete: Venus, Jupiter, Saturn. Acestea vor fi instalate în foaierul Coudé de 193  cm și 152  cm în Haute Provence și în principalele telescoape americane, inclusiv câțiva ani la cel al prestigiosului Mont Palomar .

În Septembrie 1964, adică la mai puțin de un an de la sosirea la JPL, structura benzilor de CO 2 de pe Venus a fost rezolvată la 91  cm de observatorul Steward datorită unei creșteri de 10 ori a puterii de rezoluție comparativ cu cel mai bun spectru obținut în 1963 de Gerard Kuiper . În 1966 va fi înmulțit cu 100 până la 193  cm ai Centrului de Astronomie al Saint-Michel-l'Observatoire . În 1969, un ediție a CNRS a publicat un atlas al spectrelor lui Venus, Marte, Jupiter și Saturn . Nu va fi actualizat în 1973, când rezoluția a fost înmulțită cu 500 la Muntele Palomar.

Principalele detecții și interpretarea lor au fost:

În domeniul atmosferelor planetare:

În domeniul atmosferelor stelare:

Rețea de telescoape legate prin fibre optice - Exoplanete - Jammer ideal pentru pătrate din fibră optică

Aceste 3 dezvoltări sunt menite să rezolve aceeași problemă fundamentală pe care NASA a abordat-o: detectarea vieții extraterestre . De la șederea sa la JPL în 1963, toate eforturile sale au fost îndreptate spre o contribuție la soluționarea acestei probleme. Există două piese separate, ambele pornind de la JPL. Primul este proiectul de cercetare al unei inteligențe extraterestre (SETI) care mobilizează radiotelescoape , ascultând posibilele semnale emise de alte civilizații. Cealaltă constă în detectarea pe planetele celui mai apropiat sistem solar nostru, cu spectrometre, componentele atmosferei lor și, atunci când este posibil, studiul probelor care ar dezvălui materia organică, cărămizi ale celor vii. Și la această a doua aventură, Pierre Connes a colaborat din 1963, făcând planuri pentru interferometre care să fie plasate în spațiu și obținând spectre de înaltă rezoluție ale atmosferelor planetare de pe pământ. Pentru a face acest lucru, este necesar să colectăm cât mai mulți fotoni posibil, prin urmare să avem cele mai mari telescoape posibile, pentru a depăși turbulențele atmosferice și erorile de ghidare folosind fibre cu secțiune transversală specială, pentru a folosi spectrometrul potrivit și metoda potrivită. El își va continua activitatea la LAC, la Service d'Aéronomie de Verrières-le-Buisson (LATMOS) la care s-a alăturat în 1979, cu întreruperi în SUA.

Este om de știință vizitat la departamentul de astronomie Berkeley din 1974 până în 1975 și a fost detașat la JILA  (în) al Universității din Boulder din 1985 până în 1986 și om de știință vizitat la Jet Propulsion Laboratory (JPL) în 1986 și 1987 și 1989 om de știință vizitat la Universitatea din Tucson .

Din anii 1970, au urmat o serie de articole, rapoarte anticipative, teze și construcții prototip. Studiile sale aprofundate ale metodelor de detectare a exoplanetelor și noile sale propuneri au fost prezentate în 1977 într-un studiu intern lung ( O tehnică propusă bazată la sol pentru măsurarea paralaxelor și detectarea însoțitorilor întunecați ) și la o conferință ESO, în 1978, la conferințele Uniunea Astronomică Internațională din Padova (colocviu despre astronomii sateliților europeni), la Viena (colocviul IAU 38, despre astrometria modernă), la Universitatea din Maryland , în 1979 la Washington.

În 1984 publică prima sa secțiune despre accelerometrul astronomic absolut (accelerometria astronomică absolută , AAA), care este capabilă să măsoare variațiile periodice ale vitezei radiale ale unei stele, atunci când are o planetă. Într-adevăr, steaua și planeta formează un sistem și se învârt în jurul centrului de greutate al acestui sistem. Nu vedem planeta, dar detectăm mișcarea periodică a stelei care se apropie și se îndepărtează: viteza radială a stelei este măsurată prin micul efect Doppler indus pe spectrul stelei (metoda detectării indirecte a exoplanetelor). În acest articol, el calculează limitele teoretice ale metodei atunci când avem întregul spectru vizibil cu rezoluție spectrală înaltă (spectrometru cu dispersie încrucișată). El concluzionează că este posibil, cu un telescop de 1 metru în diametru și o expunere de o oră, să se detecteze o variație a vitezei de 1  metru pe secundă pe o stea de magnitudine 10.

Idei Pierre Connes au fost preluate prin simplificarea acestora de către astronomii de la Geneva Michel Mayor si Didier Queloz , în primul rând cu un nou francez cross-dispersie spectrometru ( Elodie ), care le -a permis , în 1995 , la Observatoire de Haute-Provence prima neambiguu detectare a o planetă extrasolară în jurul unei stele de secvență principală ( 51 Pegasi b ), apoi cu construcția spectrometrului de vid HARPS , instalat pe telescopul ESO de 3,6 metri la Observatorul La Silla , Chile , în 2003.

În același an 1984, la conferința de la Cargèse, a propus împreună cu Claude Froehly și P. Fach utilizarea a două fibre monomodale de lungime egală pentru a conecta două telescoape la o stație centrală. Este începutul unei lungi colaborări cu Universitatea din Limoges , C. Froehly, F. Reynaud și JJ Alleman. În 1987, a efectuat împreună cu François Roddier , S. Skaklan și E. Ribak un studiu al unei rețele de telescoape legate prin fibre. Un an mai târziu, demonstrația a fost făcută cu François Reynaud despre fezabilitatea viitoarelor rețele de radiotelescoape și telescoape optice. Două fibre monomodale de 100 de metri (SM) sunt instalate pe radiotelescopul Nançay și formează un interferometru Mach-Zehnder . Studiile de prototip continuă cu F. Reynaud și JJ Alleman. Toate aceste realizări îl fac considerat precursorul celor mai mari telescoape care sunt sau vor fi construite vreodată.

Alături de aceste realizări experimentale, în 1992, a făcut o revizuire generală în revista Astronomy & Astrophysics cu privire la utilizarea fibrelor optice în instrumente în astronomie, punctul asupra dezvoltării AAA în 1994 și, în 1996, continuă studiile teoretice privind demonstrația a limitei zgomotului fotonic în viteza radială stelară. Munca sa despre AAA continuă cu J. Schmitt și François Bouchy . În 1999, la Zilele Naționale de Optică Ghidată, el a recomandat utilizarea fibrelor pătrate ca stabilizator-bruiaj ideal al fasciculului la intrarea unui spectrometru astronomic, o idee acum preluată sistematic, cu fibre cu secțiune octogonală pentru cercetare. exoplanete.

Distincții - Premii

linkuri externe

Referințe

  1. „  Istoria CNRS  ”
  2. Pierre Connes, "  Spectrometru de interferență cu selecție după amplitudinea modulației  ", Le Journal de Physique et le Radium ,Martie 1958, p.  215 (volumul 19) ( citiți online )
  3. P. Connes, „  Armăsarul sferic FABRY-PEROT  ”, Journal of Physics and Radium ,Martie 1958, p.  262 (volumul 19) ( citiți online )
  4. „  Articol  ” , pe http://www.lac.u-psud.fr
  5. Fișier de evaluare HCERES 2016/2017 al Grupului de spectrometrie moleculară și atmosferică .
  6. (în) D. Scott Davis, Harold P. Larson, Michael Williams, Guy Michel, Spectrometrul cu infraroșu al lui  Pierre Connes pentru astrometrie aeriană și terestră  " , Optica aplicată ,15 decembrie 1980, p.  4138 (Volumul 19 N ° 24) ( citiți online )
  7. (în) P. Connes "  Spectroscopy Spectroscopy Fourier  " , The Royal Astronomical Society ,1973, p.  288-296 ( citiți online )
  8. Pierre Connes și Guy Michel, "  Volumul 2 pagina 175  ", Revue de Physique aplicat ,Septembrie 1967, p.  175
  9. (în) JP Chevillard P. Connes Cuisenier Dl. J. Friteau, C. Marlot, „În  apropierea colectorului de lumină astronomică în infraroșu  ” , Optica aplicată ,Iulie 1977, p.  1817 (Volumul Nr. 16, Nr. 7)
  10. „  Science journal, April 1967  ”, Science journal ,Aprilie 1967
  11. (în) P. Connes Fellget P., JE Lovelock, J. Ring, „  Detectarea vieții planetare de pe Pământ  ” , Science Journal ,Aprilie 1967, p.  2-13
  12. (în) P. Connes, "  Spectre aproape infraroșii prin spectroscopie planetară Fourier  " , Journal Optical Society of America ,Iulie 1966, p.  896 (Volumul 56, nr. 7)
  13. J. Connes, P. Connes, JP Maillard, Atlas al spectrelor în infraroșul apropiat al lui Venus, Marte, Jupiter și Saturn , Paris, Éditions du CNRS ,1 st ianuarie 1969, 476  p. ( ISBN  978-2-222-01150-7 )
  14. (în) Pierre Connes, "  Spectroscopie transformată Fourier la Laboratoire Aimé Cotton 1964- 1974  " , Spectrochimica Acta ,1995, p.  1103 (Volumul 51A N ° 7) ( citiți online )
  15. (în) „  Aterizare pe Marte  ” pe https://www.nasa.gov/
  16. (în) P. Connes Connes J., L. Kaplan, W. Benedict, „  Monoxid de carbon în atmosfera Venus  ” , The Astrophysical Journal , vol.  152,Iunie 1968, p.  731
  17. (în) P. Connes Connes J., L. Kaplan, W. Benedict, „  Monoxidul de carbon în atmosferă în martie  ” , The Astrophysical Journal , vol.  157,Iunie 1968
  18. (în) P. Connes Connes J., L. Kaplan, W. Benedict, „  Urme de HCl și HF în atmosfera lui Venus  ” , The Astrophysical Journal , vol.  147 nr. 3,Martie 1967, p.  1230
  19. (în) JF Noxon, WA Traub, NP Carleton P. Connes, "  Detectarea emisiilor de O2 dayglow de pe Marte și abundența de ozon marțian  " , The astrophysical journal ,August 1976, p.  1025-1035 ( citește online )
  20. (în) P. Connes JF Noxon și WATraub P. Carleton, „  O2 emise in the day and Night Airglow of Venus  ” , The astrophysical journal ,Octombrie 1979, p.  L29 N ° 233 ( citiți online )
  21. (în) JF Noxon, WA Traub, NP Carleton P. Connes "  Variația latitudinii abundenței de lumină de zi O2 și O3 pe Marte  " , Center for Astrophysics, preprint series , n o  1045Mai 1979( citește online )
  22. (în) E F Montgomery, FN Edmonds, P. Connes "  Spectrul infraroșu al Arcaturilor  " , Jurnalul astrofizic (seria suplimentară) ,1969, p.  1-30 (Volumul 19, nr. 167)
  23. (în) H. Spinrad, LD Kaplan, VG Kunde, JP Maillard, P. Connes '  Conference of late-type stars  " , Observatorul Național Kitt Peak ,Octombrie 1976
  24. Conferința ESO-CERN privind telescoapele optice de Pierre Connes, pagina 351, 1977
  25. „O versiune legată de fibră a proiectului Trio colloque kilometric optic Arrays in Space” de P. Connes, C. Froehly, P. Fach. 23-25 ​​octombrie 1984
  26. „Matricele telescopice legate la fibră pe sol și în spațiu”, Workshop despre interferometrie optică în spațiu de P. Connes. F. Roddier, S. Shaklan, E. Ribak. Granada (Spania), 16-18 iunie 1987, ESA SP-273, august 1987
  27. (în) P. Connes F. Reynaud, „  Fiber testing was radiotelescope  ” , Conferința ESO Proceedings , vol.  29,1988, p.  1117-1129 ( citiți online )
  28. (în) JJ Alleman F. Reynaud P. Connes '  Fiber-linked telescope array: description and testing of a prototype two-channel  " , Applied Optics , Vol.  34, Ediția 13,1995, p.  2284-2294 ( citește online )
  29. Jean-Jacques Alleman, Realizarea unui interferometru cu două telescoape legate de fibre optice de silice pentru interferometrie stelară în banda spectrală de la 600nm la 900nm , Limoges, Teză,1996( citește online )
  30. Omagiu lui Pierre Connes de Guy Perrin pe site-ul INSU .
  31. (în) William D. Heacox și Pierre Connes "  Fibre optice Astronomic Instruments  " , Astronomie și Astrofizică Review ,1992, p.  3: 169-199 ( citește online )
  32. (în) P. Connes, „  Dezvoltarea accelerometriei absolute  ” , Astrofizică și știința spațiului , vol.  212, Numărul 1-2,Februarie 1994, p.  357-367 ( citiți online )
  33. (în) P. Connes, „  Demonstration of photon-noise limited in radial Stellar Velocities  ” , Astrophysical and Space Science , vol.  241, numărul 1,1996, p.  61-76 ( citește online )
  34. (în) Autoguiderul lui  François Bouchy și Pierre Connes a fost blocat în fibre pentru viteze radiale de precizie stelare  " , Astronomy and Astrophysics , vol.  Supliment nr. 136,Aprilie 1999( citește online )
  35. Articol de Pierre Connes la National Days of Guided Optics (JNOG) - Limoges decembrie 1999
  36. „  Lista cuprinzătoare a tuturor beneficiarilor premiilor SFP de la înființarea companiei până în 2002  ” , pe Institutul Național de Fizică Nucleară și Fizică a Particulelor
  37. „  Câștigătorii Premiului Jaffé din 1953 până în 2014  ” , pe academie-sciences.fr