Comment la matière s'est-elle structurée au cours de l'histoire de l'Univers ? À raison de 5.000 objets observés par pose, Desi (Dark Energy Spectroscopic Instrument) balaiera un tiers du ciel en cinq ans, en remontant jusqu'à 11 milliards d'années (2,8 milliards d'années après le Big Bang). Ses observations conduiront à une cartographie 3D de l'Univers, au moins quinze fois plus fournie que Boss (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey) et eBOSS (extended…). Elles ont été minutieusement préparées grâce à trois relevés détaillant les cibles et leurs coordonnées angulaires. L'Irfu a notamment participé à la définition des objets visés : galaxies très brillantes, rouges lumineuses ou encore à raies d'émission, et quasars.

Plus concrètement, 5.000 fibres optiques situées dans le plan focal du télescope transporteront chacune la lumière d'une galaxie ou d'un quasar jusqu'à l'un des dix spectrographes de Desi. Les 500 spectres produits par chaque spectrographe seront lus par trois caméras, constituées chacune d'une optique et d'un détecteur CCD refroidi dans un cryostat (et fonctionnant dans le bleu, le rouge et le proche infrarouge respectivement). En moins de deux minutes, les fibres robotisées se réorienteront vers de nouvelles cibles à observer.

Les deux premiers spectrographes et leurs six cryostats ont fait l'objet de tests optiques validant le design thermo-mécanique des cryostats et les procédures de positionnement des CCD définis par l'Irfu.

La conception des spectrographes est le fruit d'une collaboration entre le Lawrence Berkeley National Laboratory (États-Unis), l'entreprise française Winlight Optics (Vaucluse), l'Irfu et de laboratoires du CNRS.