Ingénieur au Centre Spatial de Liège (CSL), Lionel Clermont vient de décrocher un prestigieux financement du Conseil européen de la recherche (ERC). Son projet, baptisé nGHOST, vise à repousser les limites de l’imagerie spatiale en développant de nouvelles méthodes pour étudier et corriger la lumière parasite qui perturbe les instruments optiques. À terme, ses travaux permettront de rendre les télescopes et caméras spatiales plus précis et fiables, ouvrant la voie à des découvertes scientifiques inédites.
D
ans le domaine en constante évolution de l’instrumentation spatiale, les scientifiques s’efforcent de concevoir des instruments capables de capturer l’univers avec une clarté toujours plus grande. Mais pour les applications les plus exigeantes, la lumière parasite - un flux indésirable atteignant le détecteur par des chemins non contrôlés - reste un facteur limitant majeur. Réflexions fantômes, diffusion ou diffraction dégradent la résolution et introduisent des artefacts qui peuvent compromettre le succès d’une mission. Dans l’observation de la Terre, par exemple, elle affecte directement la précision radiométrique.
La réduction de cette lumière parasite doit être intégrée dès la conception, via l’architecture opto-mécanique et le choix des matériaux, puis validée par des caractérisations au sol. Pourtant, les méthodes actuelles peinent à répondre aux exigences croissantes des instruments de nouvelle génération. « Plusieurs missions ont révélé, une fois en orbite, des phénomènes de lumière parasite imprévus, explique Lionel Clermont, ingénieur au Centre Spatial de Liège. Réduire ces risques est essentiel pour permettre l’émergence de nouveaux instruments et de nouvelles découvertes scientifiques. »
Fort de plus de dix ans d’expérience à travailler avec l’Agence Spatiale Européenne (ESA), Lionel Clermont a notamment dirigé la correction de la lumière parasite pour l’instrument 3MI, récemment lancé à bord de MetOp-SG-A1. Il a aussi été pionnier de la caractérisation par temps de vol (Time-of-Flight stray light characterization), une méthode innovante qui discrimine les composantes parasites selon leur longueur de trajet optique. Cette approche, appliquée à plusieurs missions comme ERO (exploration martienne) ou FLEX (observation de la Terre), a ouvert la voie à une compréhension plus fine des phénomènes lumineux parasites.
Avec son projet ERC nGHOST, Lionel Clermont ambitionne de repousser les limites de cette méthode. Ses recherches porteront sur le développement d’outils avancés d’analyse et de traitement, capables d’identifier de manière systématique les défauts d’un système optique, qu’il s’agisse d’un télescope spatial de grande taille ou d’une caméra compacte.
Grâce à une sensibilité inédite permettant de distinguer des signaux lumineux extrêmement faibles tout en supportant des sources jusqu’à un million de milliards de milliards de fois plus intenses (dynamique de 10-15), et à des approches numériques telles que l’apprentissage automatique, son objectif est de concevoir des algorithmes correcteurs capables d’améliorer de deux à trois ordres de grandeur les performances actuelles.
Au-delà des télescopes spatiaux, les retombées de ce projet ERC trouveront des applications multiples dans d’autres domaines : les caméras commerciales, les microscopes ou encore les smartphones. En définitive, l’ambition ultime est de rendre visible l’invisible et de permettre l’émergence de nouvelles découvertes scientifiques.
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