Le Réseau Décamétrique de Nançay

Le projet de construction d’un grand radiotélescope décamétrique à Nançay, plus sensible que l’interféromètre décamétrique en place depuis 1970 fut élaboré au milieu des années 1970, sur le modèle de celui de Clark Lake (Aubier et al., 1975). L’idée initiale était de pouvoir les émissions radio héliosphériques en stéréoscopie depuis la Terre des sondes américaines, projet initialement connu sous le nom d’expérience STEREO-MJS 77 (pour Mariner-Jupiter-Saturn 1977). Le grand Réseau Décamétrique de Nançay (RDN) fut ainsi construit entre 1975 et 1977 avec le soutien du CNES, le projet américain devint la mission Voyager et la NASA fournit dans ce cadre à la station de radioastronomie de Nançay une copie de l’expérience radio Planetary Radio Experiment (PRA) embarquée sur chacune des deux sondes observer avec le même récepteur (Leblanc et al., 1975).

Le RDN est constitué de 144 antennes log-périodiques spirales de 9 mètres de hauteur et 5 mètres de diamètre, couvrant une surface d’environ 8000 m2. Ces antennes sont sensibles à la polarisation circulaire des ondes, selon qu’elles soient bobinées dans un sens ou dans l’autre. Le réseau se décompose ainsi en 2 sous-réseaux de 72 antennes chacun, sensible aux polarisations circulaire droite et gauche. Les antennes sont par ailleurs fixes mais phasées avec un système de lignes à retard ce qui permet de pointer analogiquement le réseau vers une source mobile dans le ciel. Dans sa configuration finale, le gain du réseau est de 25 dB par sous-réseau sur la gamme 10-120 MHz. Les caractéristiques du RDN sont détaillées dans (Boischot et al., 1980) et (Lecacheux, 2000).

Une variété de récepteurs radio de performances croissantes ont été utilisés au cours des années et, quatre décennies après sa finalisation, le RDN est toujours en activité et continue d’acquérir des observations haute résolution de Jupiter et du Soleil en soutien à des sondes spatiales telles que Juno, Parker Solar Probe et prochainement Solar Orbiter et JUICE (Lamy et al., 2017).

L’équipe du RDN a célébré les 40 ans de l’instrument lors d’une journée scientifique à nançay le 4 octobre 2017, l’occasion d’une rencontre entre toutes les générations de chercheurs ayant travaillé sur les observations décamétriques de Nançay et en présence du président de l’Observatoire de Paris.

Références :

– Project of a large collecting array at Nançay, M. Aubier, A. Boischot, G. Daigne, Y. Leblanc, A. Lecacheux, J. De la Noé, B. Moller-Pedersen, C. Rosolen, Proceedings of the Meeting, CESRA-5, Committee of European Solar Radio Astronomers, Florence, 25-27 February, 1975. Edited by C. Chiuderi, M. Landini, and A. Righini., p.110
– L’expérience STERO-MJS 77, Observations des émissions en provenance du soleil et de Jupiter dans la bande 15 MHz à 40.5 MHz, Y. Leblanc et le groupe décamétrique, rapport interne de l’Observatoire de Paris, Novembre 1975.
– A new High Gain, Broadband, Steerable Array to study Jovian Decametric Emission, A. Boischot, C. Rosolen, M.G. Aubier, G. Daigne, F. Leblanc, A. Lecacheux, J. de la Noë and B.M. Pedersen, Icarus, 43, 399-407, 1980.
– The Nançay Decameter Array : A Useful Step Towards Giant, New Generation Radio Telescopes for Long Wavelength Radio Astronomy, A. Lecacheux, Geophysical Monograph Series, 119, 2000.
– 1977–2017 : 40 years of decametric observations of Jupiter and the Sun with the Nançay Decameter Array, L. Lamy, P. Zarka, B. Cecconi, L. Klein, S. Masson, L. Denis and A. Coffre, in Planetary Radio Emissions VIII, edited by G. Fischer et al., Austrian Academy of Sciences press, Vienna, 455–466, 2017.