Euclid preparation. XLVIII. The pre-launch Science Ground Segment simulation framework
S. Serrano
,
P. Hudelot
(1)
,
G. Seidel
,
J. E. Pollack
(2)
,
E. Jullo
(3)
,
F. Torradeflot
,
D. Benielli
(4)
,
R. Fahed
(1)
,
T. Auphan
(4)
,
J. Carretero
,
H. Aussel
,
P. Casenove
(5)
,
F. J. Castander
,
J. E. Davies
,
N. Fourmanoit
(4)
,
S. Huot
(1)
,
A. Kara
(4)
,
E. Keihänen
,
S. Kermiche
(4)
,
K. Okumura
,
J. Zoubian
(4)
,
A. Ealet
(6)
,
A. Boucaud
(2)
,
H. Bretonnière
,
R. Casas
,
B. Clément
,
C. A. J. Duncan
,
K. George
,
K. Kiiveri
,
H. Kurki-Suonio
,
M. Kümmel
,
D. Laugier
(4)
,
G. Mainetti
(7)
,
J. J. Mohr
,
A. Montoro
,
C. Neissner
,
C. Rosset
(2)
,
M. Schirmer
,
P. Tallada-Crespí
,
N. Tonello
,
A. Venhola
,
A. Verderi
,
A. Zacchei
,
N. Aghanim
,
B. Altieri
,
A. Amara
,
S. Andreon
,
N. Auricchio
,
R. Azzollini
,
C. Baccigalupi
,
M. Baldi
,
S. Bardelli
,
A. Basset
(5)
,
P. Battaglia
,
F. Bernardeau
(8, 1)
,
C. Bodendorf
,
D. Bonino
,
E. Branchini
,
M. Brescia
,
J. Brinchmann
,
S. Camera
,
G. P. Candini
,
V. Capobianco
,
C. Carbone
,
S. Casas
,
M. Castellano
,
G. Castignani
,
S. Cavuoti
,
A. Cimatti
,
R. Cledassou
(5, 9)
,
C. Colodro-Conde
,
G. Congedo
,
C. J. Conselice
,
L. Conversi
,
Y. Copin
(6)
,
L. Corcione
,
F. Courbin
,
H. M. Courtois
(6)
,
M. Crocce
,
M. Cropper
,
A. Da Silva
,
H. Degaudenzi
,
G. de Lucia
,
A. M. Di Giorgio
,
J. Dinis
,
F. Dubath
,
X. Dupac
,
S. Dusini
,
M. Farina
,
S. Farrens
,
S. Ferriol
(6)
,
M. Frailis
,
E. Franceschi
,
P. Franzetti
,
S. Galeotta
,
B. Garilli
,
W. Gillard
(4)
,
B. Gillis
,
C. Giocoli
,
B. R. Granett
,
A. Grazian
,
F. Grupp
,
L. Guzzo
,
S. V. H. Haugan
,
J. Hoar
,
H. Hoekstra
,
W. Holmes
,
I. Hook
,
F. Hormuth
,
A. Hornstrup
,
K. Jahnke
,
B. Joachimi
,
A. Kiessling
,
T. Kitching
,
R. Kohley
,
M. Kunz
,
Q. Le Boulc'H
(7)
,
P. Liebing
,
S. Ligori
,
P. B. Lilje
,
V. Lindholm
,
I. Lloro
,
D. Maino
,
E. Maiorano
,
O. Mansutti
,
S. Marcin
,
O. Marggraf
,
K. Markovic
,
M. Martinelli
,
N. Martinet
(3)
,
F. Marulli
,
R. Massey
,
S. Maurogordato
(10)
,
E. Medinaceli
,
S. Mei
(2)
,
M. Melchior
,
Y. Mellier
(1)
,
M. Meneghetti
,
E. Merlin
,
G. Meylan
,
M. Moresco
,
P. Morris
,
L. Moscardini
,
E. Munari
,
R. Nakajima
,
S. -M. Niemi
,
T. Nutma
,
C. Padilla
,
S. Paltani
,
F. Pasian
,
K. Pedersen
,
W. J. Percival
,
V. Pettorino
,
S. Pires
,
G. Polenta
,
M. Poncet
(5)
,
L. A. Popa
,
L. Pozzetti
,
F. Raison
,
R. Rebolo
,
A. Renzi
,
J. Rhodes
,
G. Riccio
,
E. Romelli
,
M. Roncarelli
,
E. Rossetti
,
B. Rusholme
,
R. Saglia
,
Z. Sakr
,
A. G. Sánchez
,
D. Sapone
,
B. Sartoris
,
M. Sauvage
,
P. Schneider
,
T. Schrabback
,
M. Scodeggio
,
A. Secroun
(4)
,
C. Sirignano
,
G. Sirri
,
J. Skottfelt
,
L. Stanco
,
J. -L. Starck
,
J. Steinwagner
,
A. N. Taylor
,
H. Teplitz
,
I. Tereno
,
R. Toledo-Moreo
,
I. Tutusaus
(11)
,
E. A. Valentijn
,
L. Valenziano
,
T. Vassallo
,
A. Veropalumbo
,
Y. Wang
,
J. Weller
,
G. Zamorani
,
E. Zucca
,
A. Biviano
,
E. Bozzo
,
D. Di Ferdinando
,
R. Farinelli
,
J. Graciá-Carpio
,
N. Mauri
,
V. Scottez
(1)
,
M. Tenti
,
Y. Akrami
(12, 13)
,
V. Allevato
,
M. Ballardini
,
A. Blanchard
(11)
,
S. Borgani
,
A. S. Borlaff
,
S. Bruton
,
C. Burigana
,
A. Cappi
(10)
,
C. S. Carvalho
,
T. Castro
,
G. Cañas-Herrera
,
K. C. Chambers
,
A. R. Cooray
,
J. Coupon
,
S. Davini
,
S. de la Torre
(3)
,
S. Desai
,
G. Desprez
,
A. Díaz-Sánchez
,
S. Di Domizio
,
H. Dole
,
J. A. Escartin Vigo
,
S. Escoffier
(4)
,
I. Ferrero
,
F. Finelli
,
L. Gabarra
,
K. Ganga
(2)
,
J. Garcia-Bellido
,
E. Gaztanaga
,
F. Giacomini
,
G. Gozaliasl
,
A. Gregorio
,
H. Hildebrandt
,
M. Huertas-Company
(14)
,
O. Ilbert
(3)
,
A. Jimenez Muñoz
(15)
,
J. J. E. Kajava
,
V. Kansal
,
C. C. Kirkpatrick
,
L. Legrand
,
A. Loureiro
,
J. Macias-Perez
(15)
,
M. Magliocchetti
,
R. Maoli
,
C. J. A. P. Martins
,
S. Matthew
,
L. Maurin
,
R. B. Metcalf
,
M. Migliaccio
,
P. Monaco
,
G. Morgante
,
S. Nadathur
,
A. A. Nucita
,
M. Pöntinen
,
V. Popa
,
C. Porciani
,
D. Potter
,
P. Reimberg
(1)
,
A. Schneider
,
M. Sereno
,
A. Shulevski
,
P. Simon
,
A. Spurio Mancini
,
J. Stadel
,
M. Tewes
,
R. Teyssier
,
S. Toft
,
M. Tucci
,
J. Valiviita
,
M. Viel
,
I. A. Zinchenko
1
IAP -
Institut d'Astrophysique de Paris
2 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
3 LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
4 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
5 CNES - Centre National d'Études Spatiales [Toulouse]
6 IP2I Lyon - Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon
7 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
8 IPHT - Institut de Physique Théorique - UMR CNRS 3681
9 IN2P3 - Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS
10 OCA - Observatoire de la Côte d'Azur
11 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
12 Astrophysique
13 LERMA - Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique et Atmosphères = Laboratory for Studies of Radiation and Matter in Astrophysics and Atmospheres
14 LERMA - Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique
15 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
2 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
3 LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
4 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
5 CNES - Centre National d'Études Spatiales [Toulouse]
6 IP2I Lyon - Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon
7 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
8 IPHT - Institut de Physique Théorique - UMR CNRS 3681
9 IN2P3 - Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS
10 OCA - Observatoire de la Côte d'Azur
11 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
12 Astrophysique
13 LERMA - Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique et Atmosphères = Laboratory for Studies of Radiation and Matter in Astrophysics and Atmospheres
14 LERMA - Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique
15 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
S. Serrano
- Fonction : Auteur
G. Seidel
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F. Torradeflot
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J. Carretero
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H. Aussel
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F. J. Castander
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J. E. Davies
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E. Keihänen
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K. Okumura
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H. Bretonnière
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R. Casas
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B. Clément
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C. A. J. Duncan
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K. George
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K. Kiiveri
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H. Kurki-Suonio
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P. Tallada-Crespí
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P. Battaglia
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C. Bodendorf
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D. Bonino
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E. Branchini
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J. Brinchmann
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S. Camera
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G. P. Candini
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- ORCID : 0000-0002-2847-7498
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P. Simon
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A. Spurio Mancini
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- Fonction : Auteur
M. Tucci
- Fonction : Auteur
J. Valiviita
- Fonction : Auteur
M. Viel
- Fonction : Auteur
I. A. Zinchenko
- Fonction : Auteur
Résumé
Context. The European Space Agency's Euclid mission is one of a raft of forthcoming large-scale cosmology surveys that will map the large-scale structure in the Universe with unprecedented precision. The mission will collect a vast amount of data that will be processed and analysed by Euclid's Science Ground Segment (SGS). The development and validation of the SGS pipeline requires state-of-the-art simulations with a high level of complexity and accuracy that include subtle instrumental features not accounted for previously as well as faster algorithms for the large-scale production of the expected Euclid data products.
Aims: In this paper, we present the Euclid SGS simulation framework as it is applied in a large-scale end-to-end simulation exercise named Science Challenge 8. Our simulation pipeline enables the swift production of detailed image simulations for the construction and validation of the Euclid mission during its qualification phase and will serve as a reference throughout operations.
Methods: Our end-to-end simulation framework started with the production of a large cosmological N-body simulation that we used to construct a realistic galaxy mock catalogue. We performed a selection of galaxies down to IE=26 and 28 mag, respectively, for a Euclid Wide Survey spanning 165 deg2 and a 1 deg2 Euclid Deep Survey. We built realistic stellar density catalogues containing Milky Way-like stars down to H < 26 from a combination of a stellar population synthesis model of the Galaxy and real bright stars. Using the latest instrumental models for both the Euclid instruments and spacecraft as well as Euclid-like observing sequences, we emulated with high fidelity Euclid satellite imaging throughout the mission's lifetime.
Results: We present the SC8 dataset, consisting of overlapping visible and near-infrared Euclid Wide Survey and Euclid Deep Survey imaging and low-resolution spectroscopy along with ground-based data in five optical bands. This extensive dataset enables end-to-end testing of the entire ground segment data reduction and science analysis pipeline as well as the Euclid mission infrastructure, paving the way for future scientific and technical developments and enhancements.
Aims: In this paper, we present the Euclid SGS simulation framework as it is applied in a large-scale end-to-end simulation exercise named Science Challenge 8. Our simulation pipeline enables the swift production of detailed image simulations for the construction and validation of the Euclid mission during its qualification phase and will serve as a reference throughout operations.
Methods: Our end-to-end simulation framework started with the production of a large cosmological N-body simulation that we used to construct a realistic galaxy mock catalogue. We performed a selection of galaxies down to IE=26 and 28 mag, respectively, for a Euclid Wide Survey spanning 165 deg2 and a 1 deg2 Euclid Deep Survey. We built realistic stellar density catalogues containing Milky Way-like stars down to H < 26 from a combination of a stellar population synthesis model of the Galaxy and real bright stars. Using the latest instrumental models for both the Euclid instruments and spacecraft as well as Euclid-like observing sequences, we emulated with high fidelity Euclid satellite imaging throughout the mission's lifetime.
Results: We present the SC8 dataset, consisting of overlapping visible and near-infrared Euclid Wide Survey and Euclid Deep Survey imaging and low-resolution spectroscopy along with ground-based data in five optical bands. This extensive dataset enables end-to-end testing of the entire ground segment data reduction and science analysis pipeline as well as the Euclid mission infrastructure, paving the way for future scientific and technical developments and enhancements.
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