Vidéo des satellites de Jupiter à Paris...
Test d'une configuration ETX + camescope sur les satellites de Jupiter

Un lieu loin d'être idéal
L'observation des phémus est une opportunité en ce début 2003. Aussi ai-je décidé de tester une configuration instrumentale simple mais un peu osée.

J'habite en plein Paris, au troisième étage d'un immeuble dans le 15ième arrondissement. Je ne dispose pas de balcon mais d'un simple bord de porte-fenêtre donnant dans le salon.

L'instrument est un ETX90, non automatique, dont la monture est montée sur un pied photo. Le tout est posé sur les 30cm du rebord de la porte-fenêtre. L'ETX est pointé sommairement vers la polaire avec l'axe du pied photo. La période de visibilité des planètes est restreinte à l'échancrure de la rue qui a le bon goût d'être orientée vers l'ouest. Ce créneau entre les azimuths 90° et 112° m'offre une fenêtre temporelle d'environ 1 heure 30.

Une fois le chercheur réglé, le camescope est monté à l'arrière de l'ETX grâce à un raccord photo et un adaptateur "T-mount / objectif camescope de diamètre 35mm". Un oculaire de 26mm est inséré dans le corps du raccord photo.

L'ensemble pèse lourd et il faut repointer après l'installation. D'où la grande utilité d'avoir réglé le chercheur... Il faut toucher chaque molette et bouton avec douceur, car l'ensemble est très-très sensible aux vibrations. En fait, ce montage est une hérésie...

Pendant le pointage et les réglages, on peut observer soit dans le viseur de la caméra, soit dans l'écran plat à cristaux liquides que l'on aura pris soin de déployer, enfin, s'il reste de la place... Pour voir les satellites, j'ai du monter le gain électronique au maximum et ne pas trop zoomer afin de garder du flux par image. Pour cela, il faut débrayer l'exposition automatique et régler le contrôle d'exposition. Comme nous le verrons plus loin, un bon compromis flux / zoom est à trouver.

cliquer ici pour télécharger le film avi (format DIVX)

L'observation des phémus est un challenge à double titre
  • la datation des images
  • la mesure photométrique
La datation des images

Pour la datation des images, j'ai tout simplement enregistré l'horloge parlante. 
A noter, un téléphone mobile provoque des interférences telles qu'il perturbe fortement le signal vidéo. D'horribles parasites apparaissent si le combiné est trop près de certaines zones sensibles du camescopes. A tester avant...

Le camescope utilisé est un camescope numérique SONY qui enregistre la vidéo sur des cassettes DV. Le film est ensuite transféré sur le PC directement au travers d'une connexion Firewire (I-link ou 1394 suivant les constructeurs). Une fois le film transféré, il faut un logiciel d'édition vidéo pour afficher la bande son et le film, image par image. J'utilise Ulead Media Studio Pro pour le montage vidéo. Je peux ainsi regénérer un film avi, lisible par IRIS, (avi sans compression) après avoir incrusté un "top" graphique dans l'image correspondant au top de l'horloge.

La bande "film" et sa bande "son", telles qu'elles aparaissent dans le logiciel de montage vidéo. On y notera la voix qui annonce le top, le premier top , le passage d'une voiture et les 4 tops de la minute.

On peut aisément faire un zoom sur la bande et ainsi noter le ou les images exactes sur lesquelles se superposent le "top".

Sur la période de 20s, j'ai pu constaté une précision du début du top meilleure que l'image. Une image faisant 1/25 ième de seconde, la précision sur le début du top est meilleure que 0.04s. Mais le top réel est-il au début ou au milieu du top ? sans autre précision, on peut cependant considérer qu'au pire la précision de datation temporel est un d'un dixième de seconde.

Premier top de la série des 4 tops annonçant une nouvelle minute Deuxième top
Toisième top Au quatrième top, il sera exactement...

La photométrie

Pour faire une courbe de lumière, il faut maintenant analyser le flux du satellite image par image pour en tracer l'évolution au cours du temps.

L'analyse des images se fait avec le logiciel IRIS. Le film AVI est converti en une succession d'image N&B.

Comme on peut le voir sur l'image "étiquettée" correspondant au top, on distingue à peine les deux satellites. Le premier est tout proche de la planète, noyé dans son halo, il s'agit de Io, magnitude 5.36, et plus loin sur la droite, Callisto, de magnitude 6.14...

Normalement, les deux autres satellites auraient du être visible, sur la gauche. Ils devaient sans doute être légèrement hors-champs, ce qui démontre une fois de plus qu'une préparation de l'observation, avec répèrage préalable des positions des satellites et une meilleure application au centrage ne sont jamais superflus...

Sur une série de 35 images, j'ai tenté une analyse photométrique à l'aide du menu "photométrie automatique..." d'Iris. La fonction analyse chaque image et calcule une magnitude relative, l'ensemble des valeurs étant plaçé dans un fichier texte. La visualisation des valeurs au cours du temps avec un tableur donne une idée de la fluctuation observée sur un corps qui devrait être de magnitude constante...

Courbe de magnitude relative du satellite Callisto (mag 6.14), image par image (interval temporel de 0.04s)


La même courbe, mais la fonction a calculé simplement l'intensité. Chaque numéro correspond à une image d'1/25 ième de seconde.

On ne peut pas dire que ce soit brillant comme résultat... L'écart-type en magnitude est de 0.65...

Discussion...

On peut considérer que la méthode de datation par "top" de l'horloge parlante est assez précise. Elle demande un peu de manipulation à l'aide d'un logiciel d'édition vidéo mais semble prometteuse.

En revanche, on peut se poser de légitimes questions sur l'utilisation d'un camescope relativement peu sensible couplé à un petit télescope...

Mais il conviendrait de refaire l'expérience, en soignant la mise au point, et le centrage optique, ainsi qu'en ajustant le facteur de zoom pour maximiser encore le flux. On comprend qu'à des cadences de prises d'image de 0.04s on devient très sensible à la turbulence, et le lieu d'observation est ici loin d'être recommandable. Dans une ouverture de porte entr'ouverte entre un appartement bien chauffé et un climat parisien plutôt frisquet, il faut impérativement pouvoir fermer la porte...

On peut aussi imaginer ajouter les images deux à deux, ceci dégradant peu la précision temporelle. La baisse de flux à enregistrer reste failble de l'ordre de 0.01 à 0.8 pour les plus intenses.

On pourrait sans doute également utiliser une webcam, mais en veillant bien à ne pas couper l'enregistrement du son...

On se réferrera au site de l'IMCCE pour les éphémerides des phémus.