Inflight performance of the PILOT experiment

PILOT, pour Polarized instrument for Long Wavelength Observation od the Tenuous interstellar medium, est une expérience d'astrophysique embarquée sous ballon stratosphérique dont l'objectif principal est la mesure de l'émission polarisée de la lumière par les poussières du milieu interstellaire. Cette expérience permettra la cartographie du champ magnétique galactique à une résolution de l'ordre de la minute d'arc à une longueur d'onde de 240 µm (1.2 THz). La détection de la polarisation est réalisée à l'aide d'un polariseur placé à 45° dans le faisceau, le décomposant en deux composantes polarisées orthogonales chacune détectées par quatre matrices de 256 bolomètres, et d'une lame demi-onde rotative. Les observations de PILOT s'inscrivent en complément des observations effectuées à l'aide du satellite Planck, avec une meilleure résolution angulaire, et en complément des observations en polarisation menées au sol avec des instruments comme NIKA2 installé sur le télescope de 30m de l'IRAM. Cette thèse se divise en trois parties, la première étant consacrée à la présentation du contexte scientifique qui entoure l'instrument ainsi qu'à la présentation de l'instrument et des deux campagnes de vol ayant eu lieu à Timmins au Canada et Alice Spring en Australie. La deuxième partie se focalise sur les performances en vol de PILOT et la troisième partie présente le pipeline mis en place pour le traitement des données ainsi que les premières cartes en polarisation obtenues.PILOT, for Polarized instrument for Long Wavelength Observation of the Tenuous interstellar medium) is a stratospheric balloon astrophysics experiment whose main objective is the measurement of the polarized emission of light by the dust of the interstellar medium. This experiment will allow the mapping of the galactic magnetic field to a resolution of the order of one arcmin at a wavelength of 240 µm (1.2 THz). The polarization detection is carried out using a polarizer placed at 45° in the beam, decomposing it into two orthogonal polarized components each detected by four matrices of 256 bolometers, and a half-wave plate. The PILOT observations are in addition to the observations made using the Planck satellite, with better angular resolution, and in addition to polarization observations conducted on the ground with instruments such as NIKA2 installed on the IRAM 30m telescope. This thesis is divided into three parts, the first being devoted to the presentation of the scientific context surrounding the instrument as well as to the presentation of the instrument and the two flying campaigns that took place in Timmins in Canada and Alice Spring in Australia. The second part focuses on the inflight performance of PILOT and the third part presents the pipeline set up for data processing and the first polarization maps obtained