La vie sur Terre est rendue possible grâce au rideau protecteur que <br />constitue l'atmosphère. Avec sa masse équivalente à dix mètres d'eau, <br />l'atmosphère est une condition préalable à l'apparition de la vie. <br />Mais ce rideau rend la vie difficile aux astronomes qui préféreraient <br />avoir une vue directe sur l'Univers. Il est donc indispensable de <br />caractériser et de spécifier les conditions atmosphériques qui <br />permettent la meilleure utilisation des systèmes d'optiques <br />adaptatives et des interféromètres - les interféromètres, dont le <br />potentiel est ici illustré à travers les observations d'un système de <br />trois étoiles, delta Velorum.<br /><br />Le temps de cohérence de la turbulence est un paramètre essentiel qui <br />détermine la sensibilité des interféromètres et la performance des <br />systèmes d'optiques adaptatives. Il existe plusieurs instruments qui <br />mesurent le temps de cohérence ou des paramètres reliés, mais tous <br />ces instruments ont des limitations intrinsèques:<br />ou bien ils nécessitent de grands télescopes, ou bien l'analyse des <br />données est complexe, ou encore la méthode n'est sensible qu'à une <br />partie de la turbulence. C'est pourquoi les campagnes de tests de <br />sites et de monitoring reposent principalement sur la mesure du <br />seeing, avec des instruments comme le Differential Image Motion <br />Monitor, DIMM.<br /><br />Pour palier ce manque, nous avons proposé un instrument pour mesurer <br />le temps de cohérence: le Fast Defocus Monitor, FADE. La méthode <br />consiste à transformer l'image d'une étoile, à travers un petit <br />télescope de 0.35m de diamètre, en un anneau fin. La turbulence cause <br />alors des variations temporelles du rayon de l'anneau, dont la <br />vitesse et l'amplitude sont reliées au temps de cohérence et au <br />seeing. Cette méthode est présentée ici avec les résultats de <br />premières observations.

Les performances d'une optique adaptative (OA) avec étoile laser, sur des télescopes de 3.6~m et 8~m de diamètre sont évaluées. L'utilisation d'une étoile laser permet d'améliorer significativement la couverture du ciel (pourcentage du ciel observable): 99~\% du ciel est accessible avec une étoile laser (contre 10~\% avec une étoile naturelle (à 2.2~$\mu$m, latitude et longitude galactique moyenne et un rapport de Strehl de 0.2)). Le nombre de quasars observables avec un rapport de Strehl de plus de 0.2 passe de 357 à 6803. Les performances de l'OA avec étoile laser chutent vers les courtes longueurs d'onde ($<1 \mu$m), à cause de l'effet de cône. Cependant l'étude tridimensionnelle de la turbulence atmosphérique permet de résoudre ce problème. Quatre étoiles laser permettent d'obtenir une bonne correction dans le visible sur un télescope de 8~m (Strehl de 80~\%). Le champ de vue corrigé peut être significativement élargi (100'') avec un Strehl de 30~\%. Des modes élevés de la surface d'onde (tilt, forme particulière de défocalisation et d'astigmatisme) doivent être mesurés à partir d'une étoile naturelle. L'anisoplanétisme appara\^(\i)t dans le champ corrigé, à cause du nombre fini de miroirs déformables utilisés. Les performances d'une OA fonctionnant dans le visible, avec plusieurs étoiles laser (et naturelles) sont estimées sur un télescope de 100~m de diamètre. Il n'y a pas de limitation physique qui empêche d'atteindre, avec une bonne couverture du ciel, une résolution d'une milli-seconde d'arc dans le visible. Le dernier chapitre est consacré à l'étude d'étoiles Mira, avec une OA et un spectrographe intégral de champ, pour localiser par imagerie des ondes de choc dans leur atmosphère.