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FASR. Avancement et prospective du projet et de la participation française. FASR. FASR: le projet américain Descriptif Etat actuel Prospective Programme scientifique Participation française Motivation Description Avancement et prospective. FASR Specifications. FASR A: ~3-30 GHz

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FASR

Avancement et prospective du projet et de la participation française

Prospective PNST 2005 FASR

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FASR
  • FASR: le projet américain
    • Descriptif
    • Etat actuel
    • Prospective
  • Programme scientifique
  • Participation française
    • Motivation
    • Description
    • Avancement et prospective

Prospective PNST 2005 FASR

fasr specifications
FASR Specifications

FASR A: ~3-30 GHz

FASR B: ~0.3-3 GHz

FASR C: ~30-300 MHz

Prospective PNST 2005 FASR

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Nobeyama Radioheliograph

I. Gary

Prospective PNST 2005 FASR

schematic schedule
When?Schematic Schedule
  • FY05preparation and submission of proposal for the development plan to NSF/ATM
  • FY06implementation of the design and development plan
  • FY07submission of proposal for design, construction, and operation of FASR; transition to new AUI entity
  • FY07detailed design and prototyping begins; site development
  • FY08construction on site begins
  • FY09first science
  • FY11FASR fully operational

Prospective PNST 2005 FASR

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FASR
  • FASR fournira un diagnostic radio « complet » 8h/jour
  • Programme scientifique très étendu:
    • électrons accélérés (émissions gyromagnétique et plasma)
    • Émissions thermique et gyromagnétique de l’atmosphère solaire
    • Gamme d’altitude de FASR: chromosphère jusqu’à 1 rayon solaire.

Prospective PNST 2005 FASR

fasr key science
Why?FASR Key Science
  • Nature & Evolution of Coronal Magnetic Fields

Measurement of coronal magnetic fields

Temporal & spatial evolution of fields

Role of electric currents in corona

Coronal seismology

  • Physics of Flares

Energy release

Plasma heating

Electron acceleration and transport

Origin of SEPs

  • Drivers of Space Weather

Birth & acceleration of CMEs

Prominence eruptions

Origin of SEPs

Fast solar wind streams

Prospective PNST 2005 FASR

fasr science cont
FASR Science (cont)
  • The “thermal” solar atmosphere

Coronal heating - nanoflares

Thermodynamic structure & dynamics

Formation & structure of filaments

  • Solar Wind

Birth in network

Coronal holes

Fast/slow wind streams

Turbulence and waves

  • Synoptic studies

Radiative inputs to upper atmosphere

Global magnetic field/dynamo

Flare statistics

Prospective PNST 2005 FASR

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FASR
  • Participation française
    • Intérêt des basses fréquences (< 1GHz) pour les CMEs, l’injection des particules dans le MI, relations soleil-terre
    • Intérêt de la bande décimétrique pour l’étude des éruptions
    • Apport de compétences au projet (Nançay)
    • Financement CSA + PNST + Obs. Par.

Prospective PNST 2005 FASR

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Bande radio décimétrique dans les éruptions

Prospective PNST 2005 FASR

from Aschwanden & Benz 1997

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CME radio: une meilleure dynamique est nécessaire

Prospective PNST 2005 FASR

Bastian et al. (2001)

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FASR
  • Problème des basses fréquences: parasitage par les émissions d’origine humaine (RFI)
  • Etude d’un récepteur « robuste »
    • Très grande dynamique
    • Suppression des RFI
    • Reconstitution d’un signal propre

Prospective PNST 2005 FASR

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1.Le couple (signal utile, RFI) en bande métrique

Spectre dynamique acquis avec l’antenne de surveillance de Nançay (NSA)

  • source forte et non stat. (Soleil)
  • brouilleurs puissants TV (> 80dB/ soleil)
  • brouilleurs moyens
    • <40dB / soleil
    • plutôt < 300MHz
    • largeur : 5-20 kHz
  • difficulté de trouver des bandes de 1MHz propres

Zoom Bande

Bande : 150 MHz – 250 MHz

Intégration : 1s

Integration 10s

rfi

rfi

Soleil calme

Prospective PNST 2005 FASR

Soleil actif

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A robust radio receiver for FASR

Prospective PNST 2005 FASR

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FASR
  • Données
    • Bande totale à balayer.
    • Bande instantanée souhaitable.
    • Dynamique des émissions solaire.
    • Modèle réaliste de RFI
  • Résultats escomptés
    • Dynamique nécessaire.
    • Bande instantanée réalisable.
    • Algorithmes et paramètres de filtrage/synthèse.
    • Coût.
  • Réalisations
    • Une voie antenne de performance maximale.
    • Corrélation de 2 voies à performance limitées.
    • Test à Nançay sur le ciel
    • Évaluation de 2 compromis techniques (financement 2005)

Prospective PNST 2005 FASR

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FASR
  • Déroulement
    • Algorithme de filtrage partiellement implanté et en cours de test.
    • Deux antennes équipées pour les tests sur le ciel.
    • Filtrage terminé nov 2005
    • Tests sur le ciel printemps 2006
    • Solution dynamique moyenne/large bande: 2ème semestre 2006
    • Incorporation à la DDP US.
  • Prospective
    • Après le financement américain (2007):
      • Décider de réaliser le prototype de voie BF, ou le pilotage du traitement RFI.
      • Mais problème de plan de charge USN Nançay, autres projets…

Prospective PNST 2005 FASR

fasr lf antenna channel
FASR: LF antenna channel

Prospective PNST 2005 FASR

a robust radio receiver for fasr
A robust radio receiver for FASR
  • Time-frequency blanking (power detection) in real time
  • Example: Iridium RFI, high RFI to noise ratio

Prospective PNST 2005 FASR

a robust radio receiver for fasr1
A robust radio receiver for FASR
  • Simulation of time-frequency blanking with cyclostationnarity criterium
    • RFI to noise ~-5db
    • Radiosource: same level as RFI, short pulse (10 ms)

Prospective PNST 2005 FASR

a robust radio receiver for fasr2
Bch=qq10kHz

Bch=x fois qq MHz ou qq 100 MHz

Analyse

Polyphase

10000 ch.

sélection

Synthèse

polyphase

Ajustement

Nb bit

Corr.

B=200 MHz

Décision

A robust radio receiver for FASR
  • After the prototype: the RFI detection box
  • Work in progress in the Nançay RFI team (LESI (Orléans) and Nançay, leader R. Weber)
    • General scheme :

Prospective PNST 2005 FASR

slide23
2.Le couple (RFI, méthode)

Bch=qq10kHz

Bch=x fois qq MHz ou qq 100 MHz

Analyse

Polyphase

10000 ch.

complex

sélection

Synthèse

polyphase

Ajustement

Nb bit

réel

Autres antennes

Corr.

B=200 MHz

Bch=256KHz

Bch=1KHz

Polyphase

256 ch.

4k coefs ?

Polyphase

256 ch.

32768 ch.

Décision

B=32MHz

Time-frequency blanking

Beamformer

  • Exemple de stratégie sur le projet FASR :
  • Exemple de stratégie sur le projet LOFAR :

Prospective PNST 2005 FASR

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Coronal magnetograms

Prospective PNST 2005 FASR

participation fasr
Participation à FASR

Prospective PNST 2005 FASR

fasr besoins
FASR: besoins
  • Première étape (~financée CSA):
    • Nançay:
      • Contrat LESI: 15 K€
      • Licences supplémentaires d’outils logiciels : 10K€
      • Démonstrateur : 40K€
      • Missions : 15 K€
      • Instrumentation de mesures : 15K€
      • 2 H*an Ing. numérique, 1.H*an Ing. analogique, 1. H*an Ing.programmation, 1 H*an T électronique.
    • Meudon (LESIA):
      • Missions: 10 K€
      • 2 H*an chercheur, 2 h*an info.

Prospective PNST 2005 FASR

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