Tutorial OHP 2009

Stage OHP 2009 - observation avec lunette Astrophysic 120ED, monture GP-DX, Lhires3 1200tr/mm, Audine KAF 400 et KAF 1200, caméra de guidage Watec - voir l'instrumentation et les résultats ici

La première mise en route

Les réglages sont à faire si l'on démonte/remonte l'une des caméras:

Enfin, il est également recommandé de faire quelques flats en début de nuit afin d'éviter les désagréments d'une caméra capricieuse lors d'une première utilisation.

les galères caméras

La caméra Audine est une super caméra mais qui en fonction de son assemblage et des conditions extérieures peut givrer. Ce n'est pas forcément détectable. Quelques pistes: des "scintillements" autour des raies du néon ou sur un spectre d'étoile brillante. Ou sur le flat, des "poussières" étendues sur le bord.


Spectre Capella - surbrillances anormales

Certaines caméras peuvent aussi présenter des phénomènes de moiré. Plus ennuyeux car pas forcément eliminés par les flats, le mystère du moiré reste entier. Il a été choisi de changer de de caméra puisque cela était possible.


Flat avec rayures non homogènes, rapprochées
Zoom 1:1 sur les inteférences

Au final, après deux nuits de tentative, c'est une caméra Audine KAF400 sans obturateur qui a été retenue. Elle n'a pas givré et son flat etait constant. Il est fortement recommandé de faire un néon avec les flats afin de parer a tout décalage en X (longueur d'onde). La caméra n'ayant pas d'obturateur, la lampe à flat était éteinte après 10s, avant la fin de pose et lecture du capteur. L'exposition est ajustée afin de d'être au 2/3 de la dynamique, sans saturer sur aucune partie.


Flat nuit 3

Flat nuit 6

Protocole pour une nuit

Si le spectro reste monté sur le télescope ainsi que ces caméras, lors de la mise en route, seules quelques vérifications sont à faire:

"Suite "logicielle

A Pisco pour l'acquisition et AudeLA pour l'autoguidage, il faut ajouter un logiciel de cartographie pour repérer les étoiles cibles et reconnaitre le champs dans le chercheur. Les 2 seules fois ou je n'ai pas reconnu le champ avec certitude l'objet n'était pas le bon. J'utilise carte du ciel, gratuit, et parfois Megastar.

Autoguidage

L'autoguidage est non seulement un confort mais si il est bien ajusté le moyen le plus sur d'optimiser le flux. Dans quelques rares conditions de vent en rafales ou d'objet faible et de position de lunette non equilibrable alors le guidage à la main donnera de meilleure condition. Dand cette série, tout a été fait en autoguidage. On doit malgré tout veiller de temps à autre que l'étoile n'est pas perdu ou que les paramètres dans cette position d'instrument donnent des résultats satifaisants.

L'autoguidage dans AudeLA est très facile à mettre en oeuvre une fois les deux liasons USB reconnues: Grabber pour la source video et laison LX200 pour la monture. Je n'ai pas fait d'apprentissage, mais il est très facile d'ajuster les vitesses RA et DEC en cliquant sur le bouton "configuration" et de controler leur effet en temps réel sur le guidage. Il faut veiller a placer la croix à l'endroit de la fente et à une position en verticale qui soit le plus reproductible possible si l'on acquiert en mode fenêtre les images et le flat.

Altair, sur la fente à gauche
et légèrement décalée çi-dessus

Etoile mag 4.5 dans la fente

Etoile mag 4.5 à gauche de la fente

Etoile mag 4.5 à droite de la fente

Outre la météo avec "belle nuit étoilée", une des nuits il faisait même jsuqu'a 20°C vers 4 heures, le vent était quasi nul. On voit nettement la différence sur les images de guidage suivantes ou des rafales de vent en début de nuit on compliqué la tâche juste sur quelques heures. Le rendement en flux et donc en snr en est dégradé et il peut arriver au logiciel de perdre l'étoile.


Effet du vent

Les deux installations: lunette Astrophysic et C8 de Christian Buil

Traitements sous iris

Les pré-traitements se font sous Iris. On prépare d'abord l'offset, puis le noir (avec le fichier des cosmiques) et le flat. Le traitements des spectres se fait avec le menu Spectro>Traitement des spectres LHIRESIII 1200.

Mais il faut avoir déterminé quelques paramètres au préalable. Voici la séquence:


Image spectre du néon

profil du néon calibré en bleu, position raie H-alpha en vert et spectre d'altaïr en violet

Décalage du néon

Lors d'une nuit on peut observer un décalage du spectre du néon par rapport au capteur CCD. On vérifiera d'ailleurs qu'entre le début et la fin d'une pose celui-çi n'aura pas bougé avant de décider de ne faire comme ici qu'un spectre de néon en fin de pose.


Exemple d'une variation du spectre du néon entre le début et la fin de la nuit d'observation

Traitements sous Visual Spec

Une fois le profil crée, on peut immédiatement vérifié sous Visual Spec que le profil est correct. Pour vérifier la calibration, on utilisera avec profit la fonction de génération d'un spectre synthétique de l'atmosphère terrestre. Il peut arriver qu'un décalage constant soit visible, on pourra alors le corriger dans cette même fonction.

Il faut ensuite pour la nuit établir le profil de la réponse instrumentale. On le fait à partir de l'étoile de réference, ici Altaïr. L'astuce consiste ici à retirer les raies atmosphériques du profil d'Altaïr avant d'en extraire la réponse.


Correction des raies atmosphériques par ajustement itératifs des paramètres intensité et sigma (profondeur et largeur des raies du profil synthétiques)

Profil Altair corrigé. le profil Division est deplacé et remplace le profil intensité

Chargement du profil "théorique" de la base uves (installé dans le sous-répertoire Training de Visual Spec)

Division du profil altair par le profil UVES. On le place par défaut dans la série intensité.

Division du spectre d'Altair par le spectre UVES

Une fois la division entre le spectre de la nuit et son spectre corrigé de la base pro UVES il reste à le lisser et à sauver ce profil comme la réponse isntrumentale de la nuit.


Menu Radiométrie>Extraction du continuum - comme les raies atmosphériques ont été retirés et qu'aucune autre raie ne perturbe le continuum on peut immediatement lancer la fonction de lissage. On déplace le curseur pour épouser la forme générale du profil.

Le profil résultant étant dans une série temporaire, pour le sauver il faut le deplacer dans la série intensité

Courbe de réponse finale. Ce profil est sauvé avec par exemple le nom reponse.spc

La courbe de réponse instrumentale déduite, il faut ensuite diviser chacun des profils spectraux obtenus sous iris par ce profil. On peut le faire un par un ou en utilisant la fonction de "boîte à script" de Visual Spec


Assistant de script Visual Spec - les fichiers à traiter sont chargés dans la liste à gauche. Le script de traitement est écrit dans la zone bleue à droite. On peut également le charger si le programme existait auparavant

Vspec ouvre chaque fichier .dat et crée pour chacun un nouveau fichier spc contenant le profil corrigé de la réponse instrumentale, avec le suffixe _1c

Pour ne travailler qu'avec les fichier corrigés, on peut les filtrer dans la boîte de dialogue "ouvrir profil" sur le format spc

La dernière étape consiste à convertir chaque fichier _1c.spc en un fichier fits 1D dont l'entête fits contiendra les paramètres nécessaires à l'enregistrement dans la base BeSS. On pourra se reporter à la spec du format BeSS. Dans visual spec, on y accède par la commande du menu fichier>exporter en fit (BeSS) raccourci Ctrl+W. Il faut ensuite renseigner les informations de la boîte de dialogue "BeSS-fits data"


Boîte de dialogue Vspec pour entrer les données de l'entête au format fits BeSS

Le nom de l'objet doit être compatible avec la base Simbad, on peut d'ailleurs tester si le nom est bien reconnu par cette base si l'on a une connexion internet active. On recommande également le format suivant: 3 premières lettres de la lettre grecque (identifiant de Bayer) sans majuscule, un espace, puis les 3 lettres de la constellation commencant par une majuscule: iot Lyr. Pour le format "Flamsteed": le numéro, un espace, puis les trois lettres de la constellation, toujours avec une majuscule: 6 Cep. Pour le format HD, juste HD puis le numéro: HD22780.

La date d'observation et l'heure du début d'observation peuvent être entrer à la main, mais le plus pratique est d'utiliser la fonction "Seq". En cliquant sur ce bouton, Vspec ouvre le répertoire courant et affiche les fichiers filtrés sur l'extension d'image. Il suffit de sélectionner la série d'image qui a servi à générer le profil et Vspec extrait la date, l'heure de début d'observation et plus important calcule la durée totale de la séquence comme spécifié par le format BeSS (cette durée totale n'est pas la somme des expositions uniques mais bien le temps entre le premier et le dernier photon de la sequence).


Liste des images de la séquence ayant servi à former le profil spectral final

Visual spec détecte la première et la dernière image de la séquence. Il extrait de leur entête individuel les dates et heures. Il calcul ensuite la durée totale de l'observation

Simultanément, Vspec met à jour les champs dans la fenêtre d'entrée des données

Les paramètres spécifiques a BeSS sont ensuite l'instrument et le site. Ces chaînes de texte sont reconnues par BeSS. Elles doivent faire référence à un instrument ou un site connu, ou elles seront crées comme site et instrument nouveau. Visual spec conserve vos instruments et sites usuels dans deux fichiers texte: list_instru.txt et list_site.txt - Vous pouvez ajouter de nouveaux isntruments et sites dans ces fichiers afin qu'ils apparaissent dans les listes déroulantes. Cela évite de faire des erreurs de syntaxe et de créer faussement de nouveaux instruments ou sites si une seule lettre ou espace est différent.

Une fois les données entrées, en cliquant sur ok, le fichier fit est créé et le logiciel vous demande sous quel répetoire le sauver.

Votre fichier est prèt à être téléversé dans la base BeSS.