L`IN2P3 dans Planck HFI

L’IN2P3 dans Planck HFI
O. Perdereau
Laboratoire de l’Accélérateur Linéaire
IN2P3-CNRS et Université de Paris-Sud 11
Produced with PDFLATEX (style beamer) within GNU-Linux
APC - 19/02/2009
O. Perdereau (
)
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Plan
1
Introduction
Cosmologie
La mission Planck
Physique de Planck
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Cosmologie ?
Questions :
Quel est l’age de l’univers ?
Son passé ? son avenir ?
De quoi est-il rempli ?
Qu’est-ce qui fait la matière
noire ? l’ énergie noire ?
...
⇒ modèle de concordance dit modèle du “Big-Bang”
base : Relativité Générale
∼ 10 “paramètres cosmologiques” étudiés par des
techniques/observables complémentaires
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Le CMB : le corps noir était presque parfait
anisotropies du CMB (T,pol) ↔ param. cosmo.
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Planck
missions de l’ESA
Lancement : 16/04/2009
(avec Herschel)
Durée garantie : 14 mois (2 surveys) @ L2 (1.5Mkm)
1
Telescope (1.5m) - consortium danois
2
LFI (HEMTS 30-70GHz, beam 10-25
arcmin) - consortium coordonné par U.
Bologne
3
HFI (bolomètres 100-857 GHz, beam
10-5 arcmin) - consortium dirigé par
l’IAS (PI J.L. Puget) ; instituts Ca, CH,
Ge, Fr, Irl, It, NL, Sp, US, UK
concepts testés par Archéops
Coût : ∼ 600Meuros
(HFI ∼ 150Meuros)
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Planck
missions de l’ESA
Lancement : 16/04/2009
(avec Herschel)
Durée garantie : 14 mois (2 surveys) @ L2 (1.5Mkm)
1
Telescope (1.5m) - consortium danois
2
LFI (HEMTS 30-70GHz, beam 10-25
arcmin) - consortium coordonné par U.
Bologne
3
HFI (bolomètres 100-857 GHz, beam
10-5 arcmin) - consortium dirigé par
l’IAS (PI J.L. Puget) ; instituts Ca, CH,
Ge, Fr, Irl, It, NL, Sp, US, UK
concepts testés par Archéops
Coût : ∼ 600Meuros
(HFI ∼ 150Meuros)
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Planck
missions de l’ESA
Lancement : 16/04/2009
(avec Herschel)
Durée garantie : 14 mois (2 surveys) @ L2 (1.5Mkm)
1
Telescope (1.5m) - consortium danois
2
LFI (HEMTS 30-70GHz, beam 10-25
arcmin) - consortium coordonné par U.
Bologne
3
HFI (bolomètres 100-857 GHz, beam
10-5 arcmin) - consortium dirigé par
l’IAS (PI J.L. Puget) ; instituts Ca, CH,
Ge, Fr, Irl, It, NL, Sp, US, UK
concepts testés par Archéops
Coût : ∼ 600Meuros
(HFI ∼ 150Meuros)
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Planck
missions de l’ESA
Lancement : 16/04/2009
(avec Herschel)
Durée garantie : 14 mois (2 surveys) @ L2 (1.5Mkm)
1
Telescope (1.5m) - consortium danois
2
LFI (HEMTS 30-70GHz, beam 10-25
arcmin) - consortium coordonné par U.
Bologne
3
HFI (bolomètres 100-857 GHz, beam
10-5 arcmin) - consortium dirigé par
l’IAS (PI J.L. Puget) ; instituts Ca, CH,
Ge, Fr, Irl, It, NL, Sp, US, UK
concepts testés par Archéops
Coût : ∼ 600Meuros
(HFI ∼ 150Meuros)
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Planck à L2
observations en continu (7 mois → tout le ciel)
redondances à des époques différentes (systématiques)
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Objectifs de physique
δT : cartes ds 9 bandes entre 30 and 857 GHz
polarisation : cartes (30 to 353 GHz)
cartes des ∼ 6 composantes astro principales + sources
(catalogues)
CMB : spectre temp. + polar (modes E, sensibilité aux modes
B ?) ; contraintes sur les paramètres cosmo limitées par le
bruit de photon + avant-plans
et aussi :
I
I
I
domaine extragalactique (SZ, amas de galaxies, ..)
domaine galactique (synchrotron, free-free ; propriétés de la
poussière - 1ères cartes complètes entre 100 et 857 GHz)
système solaire (planètes, astéroides, lumière zodiacale, ...)
cf Planck Blue Book
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Séparation de composantes : basées sur leur
spectre e.m.
Bandes des détecteurs de Planck
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Planck vs WMAP (Température)
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Planck vs WMAP (spectres TE and EE)
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Calendrier de HFI
1992 : premières études (projet Samba)
1996 : selection de Cobra(LFI)/Samba(HFI) par l’ESA (mission
M3)
1997 : Announcement for Opportunity par l’ESA pour les
instruments de Planck
1999 : acceptation de LFI et HFI par l’ESA
11-2004 calibration du CQM de HFI à l’IAS
2005 tests cryogéniques du CQM de Planck au CSL (Liège,
Bel.)
03/07-2006 calibrations du PFM à IAS
07/2008 : tests finals de Planck (FM) au CSL (Liège, Bel.)
2009 (16 avril ± qq j) Lancement par une Ariane 5 (avec
Herschel)
2012( ?) fin de la période propriétaire (data release) →
résultats ...
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L’instrument haute fréquence (HFI)
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Bolomètres
diamètre ∼ 2.6mm
“fils” 4x1µm (Au)
T ∼ 100mK (bon S/N) par un système à
dilution 3 He/4 He
fabrication : JPL/Caltech (USA)
existe aussi sous forme sensible à la
polarisation (PSB)
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Cryogénie
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Participation de l’ IN2P3 à “l’instrument”
Contrôleur de bord de HFI (DPU, LAL)
Conception + réalisation des cartes & software embarqué
banc-test (tests vide thermique)
suivi lors des tests et du vol (compression)
Electronique de contrôle du sorption cooler (SCE, LPSC)
Conception + réalisation des cartes & software embarqué
banc-test (tests vide thermique)
suivi lors des tests et du vol
Electronique de contrôle de la dilution (DCE, LPSC)
banc-test d’étalonnage de HFI (APC, LAL)
Optique millimétrique froide (4K) ; éléments mécaniques
mobiles à 4K , sources
Manpower : LAL ∼ 70 FTE , LPSC ∼ 35 FTE , APC ∼ 23 FTE
(étalonnage seul)
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Le DPU
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SCE et DCE
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Setups d’étalonnage (version CQM)
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Setups d’étalonnage (version CQM)
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Calibration : bras mobile (APC) et sources (LAL)
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Fibres de carbone (LAL)
C fibers (6 micron diameter)
(optical X−talk, bolos time constants and linearity, ...)
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Analyse des données
Echantillonnage à ∼200 Hz ; données de 14
mois : ∼ 25Go par canal
1er niveau (Level 1&2) : mise en forme,
filtrages et ’nettoyage’ des données en
temps
2d niveau (Level 2) : reconstruction de
cartes (pour chaque détecteur, combinaison
par fréquence) ; premier catalogue de
sources
3ème niveau (Level 3) : séparation des
composantes, extraction des spectres de
puissance finals ; contraintes cosmo ;
catalogues de sources
distribution des données à la communauté
scientifique ∼ 2 ans après la fin du survey
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l’IN2P3 dans la “science” de HFI
Fortes participations au DPC (centre de processing des
données) :
I
I
I
I
I
Infrastructure et organisation (APC, LAL)
Pré-traitement des données (LPSC)
Reconstruction des cartes (LAL)
Etalonnage : photométrie (LAL), polarisation (LAL, APC)
extraction des spectres de puissance (LAL, APC)
Participations actives aux groupes de travail
Séparation des composantes : APC(coord), LPSC
Reconstruction des modes B : LAL (coord), APC, LPSC
Lensing du CMB (LAL, APC)
Avant-plans (APC, LPSC)
Le tout avec des forces très limitées : APC 9 perm. / 19 FTE ; LAL
5 perm. / 21 FTE ; LPSC 3(nb : 4 maintenant)+2(ext.) perm. / 17
FTE (ref. CD CNES 2008)
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Calcul pour Planck-HFI
Centre de calcul dédié : Magique II (IAP) ∼ 300 CPUs, 2 ou 4
proc/nœud, 8Go / nœud Extension Magique III en cours de
mise en œuvre ∼ 1024 proc, 4 proc et 32 Go / nœud ? ?
CC-IN2P3 : utilisation limitée (manpower !)
+ centres/machines US (NERSC), GB (LPAC, LLPAC)
Bcp de tâches parallèles (pré-processing, map-making =
matrice ∼ 140000x140000, ...)
Besoin de moyens importants pour des simulations ’massives’
(etudes type MC) - actuellement il n’existe qu’une simulation
des observations de HFI (52 détecteurs) pour le DPC
2d Utilisateur de pistoo en octobre 2008
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