GEPI

De la conception instrumentale
à l’exploitation des observables
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Gaia au GEPI

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The Gaia satellite with its shielding oriented towards the sun (©ESA)

Après avoir beaucoup contribué à la prospective scientifique de la mission dès 1995 et jusqu’à la sélection de Gaia comme Pierre Angulaire du Programme Scientifique de l’ESA en 2000, l’équipe du GEPI a travaillé sur de nombreux aspects de la préparation de Gaia : simulation de l’instrument et des observations, conception et définition des spécifications scientifiques souhaitées pour l’instrument spectroscopique, prototypage du logiciel de traitement des données à bord, traitement des données des étoiles doubles et multiples. Depuis 2006, le GEPI joue un rôle important dans le Consortium d’analyse des données Gaia, le DPAC (Data Processing and Analysis Consortium).

Le Gaia « Data Processing and Analysis Consortium » (DPAC) est un consortium scientifique Européen regroupant 20 pays. Il est en charge de la conception, de la réalisation (période 2006 - 2014) et de la mise en œuvre (période 2014 - 2022) de la chaîne de réduction, de calibration et d’analyse des données du satellite Gaia. Il est également responsable de la mise à disposition de la communauté scientifique du « catalogue » Gaia. La France est le premier contributeur au Consortium avec 105 membres sur 450, auxquels il faut ajouter une importante contribution du CNES qui est l’un des centres de traitement des données. Le Consortium est constitué de 9 « Unités de Coordination » (nommées CU d’après leur abréviation anglaise). Voir schéma ci-dessous.

Le GEPI est très impliqué dans le DPAC : participation au comité exécutif (Carine Babusiaux et Paola Sartoretti) ; coordination de la CU6 chargée de la calibration et de l’analyse des données spectroscopiques (Paola Sartoretti a pris la suite de David Katz), et de la CU2 en charge des simulations des observations avec le satellite (Carine Babusiaux) ; co-coordination de la CU6 (David Katz, Pasquale Pannuzo, Yves Viala) ; participation au Comité de Direction de la CU4 pour le traitement des données des étoiles doubles et multiples (Frédéric Arenou) ; responsabilité de la validation des données du Catalogue dans la CU9 (Frédéric Arenou).

Environ 20 membres du GEPI participent aux travaux du DPAC dans les unités de coordination CU2, CU4, CU6, CU8 et CU9 : CU2 (simulations) : coordination de l’unité ; développement et maintenance du simulateur des observations avec Gaia au niveau du pixel, GIBIS ; simulation des données spectroscopiques et des données sur les étoiles non-simples ; simulation du traitement à bord du satellite. CU4 (binaires et systèmes multiples) : participation au Comité de Direction ; responsabilité et développement du « solution combiner » (combinaison des différentes solutions obtenues pour les étoiles non simples). CU6 (traitement des données spectroscopiques) : coordination de l’unité ; recette (commissioning), ré-optimisation et calibration de l’instrument spectroscopique en vol ; validation automatique la chaîne de traitement spectroscopique ; développement de nouvelles fonctionnalités de la chaîne de traitement des données spectroscopiques à chaque étape de la publication des catalogues successifs. CU8 (paramètres astrophysiques) : modèles stellaires et détermination des âges, masses et rayons des étoiles ; utilisation de la complémentarité des données Gaia et des données d’astérosismologie (Corot et Kepler et, dans le futur, PLATO). CU9 (catalogues) : coordination de la validation des catalogues successifs avant publication ; développement de diagnostics automatiques de validation des données : diffusion des connaissances et médiation scientifique au sujet de Gaia et de ses applications scientifiques.

De plus, un certain nombre d’activités transversales sont menées en soutien aux travaux décrits ci-dessus : informatique (expertise JAVA et BD, gestion des systèmes informatiques et des sauvegardes, assistance aux scientifiques) ; gestion administrative (crédits, contrats, etc.) ; diffusion des connaissances.

Enfin, les membres du GEPI se préparent activement à l’exploitation scientifique des données de Gaia, en particulier dans les domaines stellaire et galactique par le développement de modèles (structure interne et atmosphères des étoiles, modélisation de la Galaxie et de son évolution chimique et dynamique), la participation au développement de spectrographes multiplex (WEAVE sur le télescope William Herschel aux Canaries ; MSE, le Mauna Kea Spectroscopic Explorer à Hawaii ; MOONS sur le VLT) et l’animation de l’Action Spécifique Gaia (responsable Misha Haywood).

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