Upgrading SPHERE with the second stage AO system SAXO+: exploration of the parameter space with end-to-end numerical simulations
2 CRAL - Centre de Recherche Astrophysique de Lyon
3 CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
4 LAGRANGE - Joseph Louis LAGRANGE
5 IPAG - Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
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Résumé
SAXO+ is the upgrade of SAXO, the adaptive optics system used by the SPHERE instrument on ESO's Very Large Telescope. SAXO+ consists of a second stage adaptive optics downstream of the first stage, SAXO, to improve wavefront correction, achieve deeper contrast in the coronagraphic images and observe fainter and redder stars. Using the COMPASS end-to-end simulation tool, we assess the SAXO+ improved correction compared to SAXO in multiple science cases and turbulence conditions. The adaptive optics performance criterion is the starlight residual intensity in the coronagraph image: the lower the better. We show that SAXO+ improves the performance of the adaptive optics system by a factor of 10 in all simulated observing conditions. We specifically study the impact of the second stage frequency and we conclude that a 2kHz second stage is a reasonable trade-off between performance and technical constraints on the real-time system.
