Mars: attirantes oppositions

Présentation (I)

Pendant les oppositions périhéliques qui se produisent tous les deux ans environ entre les mois de juillet et de septembre, Mars se rapproche de 20 à 30 millions de kilomètres de la Terre. Durant ces époques Mars présente un disque très détaillé qui passe progressivement d'un diamètre de 4" à plus de 25" : au grossissement de 100x Mars est tout aussi grand que la Lune vue à l'oeil nu - pôle Sud en avant (en 2003). 

Configurations célestes des orbites de la Terre et de Mars durant les oppositions périhéliques qui se produisent tous les 2 ans. L'orbite de Mars étant inclinée de 1.8° sur l'écliptique, en 2003 Mars se trouvait environ 20° plus haut que la Terre, laissant découvrir la calotte de glace recouvrant son pôle Sud. Les deux planètes étaient séparées de 56 millions de kilomètres.

Bien que son globe reste deux fois plus petit que celui de Jupiter (48"), dans les meilleures conditions Mars brille à la magnitude -2.9 rendant les détails de sa surface accessibles aux petits instruments d'amateur. Même dans une lunette de 60 mm d'ouverture à 150 euros équipée d'un oculaire grossissant 100x (ce qui nécessite parfois l'usage d'une lentille de Barlow pour allonger la longueur focale), l'amateur occasionnel discernera la couleur orangée du disque et découvrira avec un peu de chance la marque blanche de la calotte polaire. Mais cette lunette présente un diamètre trop petit, en d'autres termes elle capte trop peu de lumière pour observer les détails de la surface, à moins de profiter de conditions d'observations exceptionnelles, presque idéales (site de montagne, désert sec, atmosphère peu turbulente), dans lequel cas on peut distinguer la grande tache sombre de Syrtis Major ou de Mare Sirenum selon la position du méridien central (voir page 4).

Variation de la taille apparente de Mars à mesure que la planète se rapproche de la Terre. Ces images correspondent à un grossissement d'environ 400x. La taille de Mars passe progressivement de 4.2" à 15.2", 23.9" et 25". Il s'agit d'images LRGB (3 premières) et RRGB réalisées par Jacques-André Régnier avec un télescope S-C Celestron NexStar 5i de 127 mm d'ouverture porté à f/58 et équipé d'une webcam Philips Vesta Pro.

Le spectacle fut d'autant plus intéressant le 28 août 2003 que le diamètre de Mars dépassa 25" pour la première fois depuis 60000 ans ! Pour l'anecdote, à chaque seconde qui nous précédait de l'opposition, Mars se rapprochait de 30 km de la Terre. Il va sans dire qu'il s'agissait de l'opposition du siècle, que dis-je, du millénaire !

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Périodicité des fenêtres martiennes  Les fenêtres astronomiques martiennes (Tp) se produisent tous les 780.22 jours et toujours en été.

Pour les amateurs avertis, se greffe sur cet événement le fait qu'observer Mars au plus près de la Terre rappelle toute l'histoire attachée à cette planète, les soi-disant canaux et autres Martiens, tout un monde homérique portant les craintes et les espoirs des hommes qui soulèvera encore bien des débats. 

La première fois que vous observerez Mars ce n'est pas sans émotion que vous ressentirez sans doute un sentiment de familiarité. L'emprise historique semble se dégager de la planète Rouge, comme si l'esprit de Mars vous envahissait. L'observation en devient excitante et passionnante. Si l'observation se déroule dans de bonnes conditions (ciel clair et peu de turbulences) avec un instrument de longue focale et d'au moins 100 mm d'ouverture la chance vous sourira car vous pourrez distinguer sur son disque des détails inférieurs à 300 km (1") ! 

Dans l'absolu mieux vaut évidemment disposer d'un télescope de grand diamètre (au moins 300 mm) et de très longue focale (f/30-f/50) qui, équipé d'un oculaire puissant et offrant un champ étendu vous présentera des images à vous couper le souffle...

Toute (dis)proportion faite...  Oulala, que Mars est petit !, se dit-on en voyant ces images. Effectivement ! La conjonction entre Mars et la Lune qui eut lieu le 17 juillet 2003 soit 40 jours avant l'opposition du siècle (Mars présentait un diamètre de 19.7", magnitude -1.9) fut l'occasion de mettre en évidence la véritable disproportion existant entre les dimensions apparentes de la Lune et celles, minuscules, de Mars. Ceci explique les raisons pour lesquelles l'observation de Mars durant les oppositions requiert tout de même un instrument d'au moins 100 mm d'ouverture et de très longue focale (au besoin moyennant une Powermate 5x si votre optique le permet) afin de pouvoir fortement agrandir l'image. A gauche une photographie réalisée par Ron Wayman de Floride à 4h25 TU. Il utilisa un télescope Meade LX 200 GPS de 200 mm d'ouverture équipé d'un revêtement UHTC et d'un oculaire Scopetronix de 18 mm (111x) grand champ. La prise de vue a été réalisée avec appareil photo numérique Nikon Coolpix 995 en mode auto, pose de 0.25 sec à f/3.9, 400 ISO. Pour l'anecdote, quelques minutes plus tard le ciel se couvrit. A droite une image exceptionnelle prise par Ron Dantowitz à 8h22 TU (on reconnaît les mêmes cratères lunaires) avec un télescope Meade LX200 14"GPS de 350 mm d'ouverture installé à l'observatoire public de Clay Center, USA. Il s'agit d'une image LRGB réalisée à partir des images de luminance et RGB provenant de deux caméras CCD.

Avant de vous présenter les images de 2003 rappelons que les grandes oppositions de 1992 et 1995 nous ont gratifié de quelques images exceptionnelles réalisées à la fois au Pic-du-Midi (S2P) et avec le Télescope Spatial Hubble. Ces images permettent de se rendre compte de la différence de taille que peut présenter Mars en très peu de temps et combien les détails de sa surface peuvent être apparents. 

Afin que vous puissiez comparer plus facilement les images entre elles, j'ai essayé dans la mesure du possible de vous présenter des images centrées sur Mare Erythraeum (la grande tache sombre s'étendant de la calotte boréale à l'équateur suivie d'une petite boucle sombre) et de Valles Marineris dont le méridien central MC » 20-80°.

Les prochaines oppositions

Le début du 3^eme millénaire nous gratifia de belles oppositions durant lesquelles le disque de Mars atteignit 20.5" en 2001 et 25.1" en 2003, un record qui ne sera plus approché avant 15 ans !

En effet jusqu'en 2018 Mars ne dépassera plus le diamètre de 20". Le 27 juillet 2018 elle atteindra 24.1", ce qui reste tout de même deux fois plus petit que le diamètre de Jupiter. Malheureusement sa déclinaison équatoriale sera de -25°, ce qui signifie que Mars sera seulement à 11° au-dessus de l'horizon Sud comme indiqué sur cette carte du ciel du 27 juillet 2018 à 22h TU dressée pour la latitude de 50°N et 6°E. L'idéal serait de descendre près de l'équateur, vers 10° de latitude par exemple où Mars brillera à 54° au-dessus de l'horizon à minuit TU. De plus nous serons à l'époque de la Pleine Lune ce qui ne facilitera pas l'observation.

En fait les conditions seront relativement plus favorables en 2020; bien que Mars présentera un diamètre de 22.3", à la latitude de 50°N elle sera à 42° au-dessus de l'horizon. Vous pouvez simuler d'autres ciels et d'autres époques à différentes résolutions sur le site du Fourmilab ou dans tout programme de planétarium.

Le tableau suivant reprend la liste des principales oppositions périhéliques de Mars jusqu'en 2035. En gras, les époques les plus favorables.

2eme partie

Comment photographier Mars ?