Comme d´ej`a mentionn´ee dans les chapitres pr´ec´edent, l’effet Yarkovsky reste la principale source d’incertitude sur l’orbite d’Apophis (voir chap. 6). Si cette incertitude sera partiellement lev´ee avec les futures campagnes d’obseravations radar en 2013 (voir chap. 6), on peut s’attendre
`a ce que la mission Gaia apporte sa contribution `a la r´esolution de cette incertitude. En effet, on a vu dans le chapitre 4 que peu de param`etres physiques d’Apophis sont connus `a ce jour et les retomb´ees scientifiques pour le syst`eme solaire seront telles que cette incertitude pourra certainement ˆetre lev´ee compl`etement avec les donn´ees Gaia et radar combin´ees.
Chapitre 9
Strat´egie de suivi au sol
Sommaire
9.1 Gaia DPAC . . . 124 9.1.1 L’organisation . . . 124 9.1.2 Traitement des donn´ees des objets du Syst`eme Solaire . . . 126 9.2 Astrom´etrie pour les g´eocroiseurs nouvellement d´ecouverts . . . 127 9.2.1 Gaia FUN-SSO et les alertes . . . 127 9.2.2 Processus de red´ecouverte . . . 129 9.2.3 Synergie sol/espace . . . 131
9.1 Gaia DPAC
En r´eponse `a un appel d’offre de participation de l’ESA fin 2006, une grande ´equipe eu- rop´eenne d’experts scientifiques et de d´eveloppeurs de logiciels a pr´esent´e sa proposition d’un syst`eme global capable de g´erer la taille et la complexit´e des donn´ees Gaia. En mai 2007, le Co- mit´e des programmes de l’ESA a approuv´e la proposition faite par le Consortium de traitement et d’analyse de donn´ees (DPAC). `A ce moment, le DPAC est devenu officiellement responsable du traitement et de l’analyse des donn´ees de Gaia.
9.1.1 L’organisation
Les membres du DPAC sont essentiellements europ´eens et regroupent environ 400 scienti- fiques et ing´enieurs r´epartis dans plus de 20 pays. Le DPAC est une structure form´ee autour d’un ensemble d’Unit´es de Coordination (CU), chaque unit´e ´etant responsable d’un aspect sp´ecifique pour le traitement des donn´ees Gaia (Fig. 9.1). Chaque CU est divis´e en sous-groupes appel´es Unit´e de D´eveloppement (DU) en charge d’une ou plusieurs tˆaches sp´ecifiques. Les CUs sont ap- puy´es par un ensemble de Centres de Traitement de Donn´ees (DPC) et la coordination g´en´erale est assur´ee par l’ex´ecutif du consortium (DPACE).
Le DPAC est responsable de plusieurs tˆaches :
– la pr´eparation et la conception d’algorithmes d’analyse pour la r´eduction de donn´ees as- trom´etriques, photom´etriques et spectroscopiques ;
– la production et la fourniture de donn´ees simul´ees pour appuyer la conception, le d´eveloppement et le test de tout le syst`eme de traitement de donn´ees ;
– la conception, le d´eveloppement et le fonctionnement de tous les aspects de l’environnement mat´eriel et logiciel n´ecessaire pour traiter les donn´ees de mission `a travers les simulations, les op´erations de la mission et les phases de production du catalogue final ;
FIG. 9.1 – Organigramme du DPAC.
– la conception, le d´eveloppement et l’exploitation de la base de donn´ees Gaia qui contiendra la prodution interm´ediaire et finale de la mission pour la communaut´e scientifique au sens large.
Le DPACE est divis´e en 9 unit´es CU :
– le CU1 (architecture du syst`eme) a le rˆole principale de l’organisation et aide le DPAC
`a d´efinir la philosophie globale du syst`eme de traitement, l’architecture et la strat´egie. Il fournira au DPAC et au DPACE des conseils et du soutien dans le domaine de la technologie et la conception de logiciels ;
– le CU2 (simulations de donn´ees) a la responsabilit´e de couvrir les besoins en simulation pour les travaux des autres CUs, s’assurant que des donn´ees de simulations fiables sont disponibles `a diff´erentes ´etapes du d´eveloppement des traitements de donn´ees ;
– le CU3 (noyau de traitement) couvre la chaˆıne enti`ere de d´eveloppement allant de la r´eception de donn´ees t´el´em´etriques brutes `a la production de solutions astrom´etriques. Il y aura une forte interaction avec les CU4, CU5 et CU6 `a la fois pour le d´eveloppement d’algorithmes et pour le traitement proprement dit ;
– le CU4 (traitement des objets) va traiter tous les objets au comportement qualifi´e d’anormal qui surgissent dans la r´eduction des donn´ees issue du traitement op´er´e dans le CU3, CU5 ou CU6. De tels objets pourraient ˆetre des ´etoiles binaires, des objets du syst`eme solaire ou des objets ´etendus. Les tˆaches principales du DU d´edi´es aux objets du syst`eme solaire (dont les principaux membres se situent en Europe, voir Fig. 9.2) sont la caract´erisation orbitale des objets et le traitement des alertes (voir Sect. 9.2) ;
– le rˆole du CU5 (traitement des donn´ees photom´etriques) est de fournir les donn´ees pho- tom´etriques trait´ees ainsi que les param`etres de calibration pour le sky mapper, le champ astrom´etrique et les photom`etres BR et BP
– le CU6 (r´eduction spectroscopique) sera en charge du traitement et de l’analyse des donnn´ees spectroscopiques obtenues avec l’instrument RVS. Le but du syst`eme de traite- ment spectroscopique est de surveiller l’´etat du spectrographe et de calibrer ses param`etres caract´eristiques, de fournir les vitesses radiales, d’alerter si un objet a besoin d’ˆetre rapide- ment suivi au sol et enfin de fournir des spectres propres et calibr´es n´ec´essaires aux autres unit´es (notamment le CU8) ;
– le CU7 (traitement de la variabilit´e) sera en charge de caract´eriser la variabilit´e spectrale et photom´etrique par la d´erivation de param`etres statistiques et l’ajustement de mod`eles simples ;
FIG. 9.2 – R´epartition g´eographique des membres du DPAC.
– le CU8 (param`etres astrophysiques) sera responsable des tˆaches de classification. Les donn´ees d’entr´ees seront des donn´ees astrom´etriques, photom´etriques et spectroscopiques parfaitement calibr´ees et permettront d’avoir en sortie la classification d’objets (´etoiles, ga- laxies, quasars, ast´ero¨ıdes, etc.), l’estimation de leurs param`etres astrophysiques, l’identifi- cation de binaires non r´esolues et enfin l’identification de nouveaux types d’objets (princi- palement de nouveaux types d’´etoiles) ;
– le CU9 enfin sera en charge du futur catalogue Gaia et de l’exploitation scientifique.
9.1.2 Traitement des donn´ees des objets du Syst`eme Solaire
Il y a deux types de sch´emas pour le traitement de donn´ees selon le type d’objet d´etect´e et selon si c’est un objet connu ou non.
Pour le long terme
Le traitement `a long terme (Fig. 9.3) concerne les objets existants dans les bases de donn´ees.
L’objet, lorsqu’il est identifi´e comme un objet du syst`eme solaire, subit un traitement ditinitialpuis ses coordonn´ees vont ˆetre li´ees aux ast´ero¨ıdes connus des bases de donn´ees afin de d´eterminer si un lien existe. Si c’est le cas, une ´etape d’am´elioration d’orbite, d´etermination ou am´elioration de param`etres physiques et autres param`etre globaux pourra ˆetre faite.
Pour le court terme
Dans le traitement `a court terme (Fig. 9.4), journalier, si l’objet est identifi´e par la base de donn´ees, alors le processus s’arrˆete. Par contre, si ce n’est pas le cas, une orbite pr´eliminaire va ˆetre calcul´ee et cet objet va ˆetre class´e comme un nouvel objet du syst`eme solaire.
FIG. 9.3 – Sch´ema de traitement des donn´ees pour long terme.
FIG. 9.4 – Sch´ema de traitement quotidien des donn´ees.