RENOIR - Recherche de l'énergie noire

Le segment sol d'Euclid au CPPM

Le segment sol d’Euclid (SGS) est chargé de faire le traitement des données et est distribué dans les pays européens majeurs participants au projet. Il est organisé autour d’unités opérationnelles (OU), en charge de définir les algorithmes de traitement et autour de Centres de données (SDC), en charge d’implémenter les pipelines et de produire les catalogues pour le consortium et pour l’ESA (les données deviennent publiques après une période propriétaire).

Les unités opérationnelles sont multi nationales et regroupent des expertises scientifiques. Les centres de données sont nationaux. Le CCIN2P3 est le centre de données français. Le CPPM a pris des responsabilités comme co-responsable des simulations pour le consortium.

Les simulations dans EUCLID permettent de simuler les images attendues sur le ciel par les instruments en partant de des grande simulations cosmlogiques de l’Univers. Un module complet a était developpé qui permet de simuler le releve de Euclid , les instruments et des images aux niveaux pixels .

Le CPPM dans ce cadre est chargé de suivre la production des ces simulations et developpe en particulier le simulateur de l’instrument NISP.

Les simulations de l'instrument NISP

Le CPPM est impliqué dans des activités de simulations numériques afin de modéliser des images représentatives de ce que le télescope Euclid renverra au sol. Le groupe RENOIR a développé un prototype modulaire de simulation pixel de l’instrument NISP, basé sur les modélisations utilisées dans le groupe instrument (optique, mécanique, détecteur) permettant de produire des images qui intègrent l’évolution du développement instrumental et donc reproduisent au mieux ses signatures. Le schema montre les divers ellements qui sont integres dans cette simulation

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Diagramme fonctionnel du simulateur TIPS

La simulation numérique des images produites par Euclid a plusieurs intérêts :

  • Evaluer en avance les performances de l’instrument.
  • Produire des données permettant aux équipes de développer leurs outils de traitement et d’analyse.
  • Comprendre les données qui seront fournies par l’intrument, en les comparant aux données simulées.

Ces activités s’insèrent dans le cadre de l’OU-SIM (Organisational Unit SIMulation) dédiée au développement et au déploiement des simulateurs des instruments d’Euclid. Cela donne lieu à une collaboration internationale.

Le groupe RENOIR a la responsabilité du développement du logiciel simulant les images produites par le spectromètre du NISP (Near Infrared Spectrometer and Photometer). Ce code est appelé TIPS (This Is a Pixel Simulator). Le groupe RENOIR est aussi en charge de la validation du simulateur et de la validation des données produites.

A partir d’un catalogue de sources (étoiles et galaxies), du catalogue des spectres associés, du catalogue des vignettes (forme des galaxies) et des paramêtres sur la configuration de l’instrument, TIPS renvoie une image pour chaque détecteur du NISP. Le simulateur est en constante évolution, afin de prendre en compte le maximum d’effets instrumentaux, en lien avec les équipes chargées de la réalisation et de la caractérisation du NISP.

Schéma descriptif du fonctionnement de TIPS

Une description quelconque de l'image

TIPS est intégré dans un pipeline qui inclut les autres simulateurs des instruments d’Euclid : Imagem (photomètre du NISP), VIS et EXT. A terme, ce pipeline sera déployé dans les différents SDC (Science Data Center) afin de pouvoir lancer des simulations à grandes échelles.

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Simulation d'un détecteur de l'instrument NISP pendant une observation spectrométrique.

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Simulation de l'ensemble du plan focal contenant les 16 détecteurs de l'instrument.