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LYOT : LYman Orbiting Telescopes

à bord de la mission franco-chinoise SMESE (Small Explorer for solar Erupions)

Frédéric Auchère, Jean-Claude VialInstitut d’Astrophysique Spatiale

T. Appourchaux, K. Bocchialini, M. Derouich (I.A.S.)

P. Lamy (L.A.M.), S. Koutchmy (I.A.P.) U. Schühle (MPS), E. Antonucci, S. Fineschi (Obs. Turin), M. Romolli

(Univ. Florence)

Autres collaborations : ORB, CSL, RAL, LESIA, LERMA, …

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Mécanisme d’initiation des CMEs et Eruptions : reconnexion magnétique

 

from Anzer et Pneumann (1982)

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 Initiation des Coronal Mass Ejections

(CMEs) (1)

 

Source instability which leads to the CME ?

4 critical parameters concerning the acting forces: * initial acceleration* non-radial motions * transverse (latitudinal) expansion* initial radial expansion

• Must be measured below 2 Rs

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 Initiation des Coronal Mass Ejections

(CMEs) (2)

 

Source instability which leads to the CME ?

Several models(e.g. flux rope, Amari et al. 2003, breakout model, Aulanier et al. 2001)

None have been validated

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Magnetic field in the corona

 

Corona cannot befully understood withoutthe magnetic field

Measured at the surfaceNot measuredin the corona

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Measurements of the coronal magnetic field

Bommier & Sahal (1982)

Rotation polarisation Dépolarisation (B < 50 G pour L)

Hanle effect

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Further studies

Structure of the transition between chromosphere and corona

Spatial and temporal variability of the La irradiance

Origin of solar energetic particles (SEPs)

Factor 3 variability at 30.4 nm(~L)SEM/SOHO

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LYOT

Why a L coronagraph ?

Why a L imager ?

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LYOT (and SMESE payload) performances

Wavelength/ Energy

Field of View

Spatial (pixel)

resolution

Watching-mode

Cadence

Event-mode

cadence

Daily data

volume

LYOT : Limager

121.6 nm Full Disk 1.1 arcsec 10 s 0.2 s

LYOT :Lcoronagraph

121.6 nm 5*5 solar radii

2.3 arcsec 20 s 2 s 29 Gb

DESIR :Infra-red Telescope

35 ≤ 1 ≤ 80 m100≤ 2 ≤ 250 m

Full Disk 50 arcsec at 35 m

100 ms 100 ms 5 Gb

HEBS 10-500keV200keV-10MeV10MeV-600MeV

Full Disk Full disk 1 s 32 ms 1.75 Gb

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Mission Requirements (1)

Continuous observations : SS (6-18) orbit

Altitude : 650 – 750 km (radiation belts vs. geocorona)

TM : compatible with continuous imaging at 10 s rate (+ compression) : ~ 35 Gbits/day

Power : 100 W

Volume : ~ 60*60*30 cm3

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Mission Requirements (2)

P/L mass :< 70 kg

Sun-pointed stabilized platform

Pointing stability : 0.4 arcsec/s for LYOT ; with a dedicated internal P/L servo mechanism, a platform stability of 36 arcsec/s is OK.

Pointing accuracy : 30 arcsec

Roll of the S/C (polarization measurements) : ~ twice a week

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Mission Requirements (3)

Duration : 2 years minimum; 3 optimum

Time : ASAP after solar maximum of cycle 24 « scheduled «  for 2011-2012 ?

Operations : no special requirement but internal reactivity to events (flag signal thru an Internal Data Handling Processor; mass memory ~16 Gb)

Data available ASAP to the community through SMC

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Situation du projet

Proposition LYOT : avril 2000 (7 ans déjà …)

Prospective CNES : 2002 -> 2004

Mars-Septembre 2006 : Phase 0/A

Septembre 2006 – Juin 2007 : Phase APRR : 7 juin 2007Steering Committee : 6 juillet 2007

Phase B en 2008 ?

Lancement en 2012-2013 ? Cf. le calendrier solaire

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SMESE and the Sun’ calendar

(courtesy D. Biesecker, 2007)

?

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  The SMESE French-Chinese Team

China: PMO : Purple Mountain Observatory, CASNJU : Nanjing University CSSAR : Center for Space Science and Applied Research (Beijing)NAOC : National Astronomical Observatory, CAS (Beijing)CNSA : Chinese National Space Agency

France : LESIA/OP : Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique (Paris Observatory)IAS : Institut d‘Astrophysique Spatiale (Orsay)CNES : Centre National d‘Etudes Spatiales

Collaborations with other Institutes (LAM, LPCE, Torino/Firenze, CSL, ORB, RAL, SSL, Brazil, GSFC ...)

LYOT, SFSA, Juillet 2007 2007/06/2007 SMESE PRR - LYOT Instrument 20

LYMAN ALPHA CORONAGRAPH IMAGER (LACI) OPTICAL DESIGN

Raytracing LACI

A. Millard