Rendez-vous avec Loki

[6fab 995]

Bonjour à tous,

Abonné à Ciel et Espace (et d’Astrosurf bien sûr ;-) ), j’ai lu un article sur la possibilité de capturer le volcan Loki sur Io à la faveur de son passage dans l’ombre de Jupiter, notamment le 7 octobre prochain car Loki, actif actuellement, serait à ce moment face à la Terre.

Je ne sais pas si le sujet a déjà été lancé, mais il ne me semble pas en dehors du post de @jldauvergne

L’article de C&E est intéressant mais je suis resté un peu sur ma faim car il cite l’avantage à tirer de l’usage d’une caméra à capteur imx462 mais ne donne pas beaucoup de pistes techniques aux amateurs peu qualifiés comme moi pour tenter ce challenge.

J’ai compris que l’on est un peu sur le thème de l’imagerie de Vénus en infrarouge, donc filtration en IR, l’IR 850 voire 1000 est cité.

J’avais tenté l’émission thermique de Vénus lors du premier confinement, je pensais l’avoir réussi malgré l’emploi d’un simple empilement d’un filtre w25 et w47 mais mon post a été déserté avant la conclusion 😉:

Bref, j’ouvre ce post pour recueillir des conseils à destination de ceux qui pourraient avoir du ciel ce soir là ou aux deux autres dates possibles (faut que je relise l’article ;-) ).

Par exemple, est qu’il y a un diamètre mini pour tenter l’exercice ?

On n’a pas à éteindre le phare de Vénus comme en IR thermique de la planète, alors quel temps de pose envisager ?

Merci pour vos contributions 🙂

Fabien

 

[jldauvergne 15 098]

il y a 13 minutes, 6fab a dit :

L’article de C&E est intéressant mais je suis resté un peu sur ma faim car il cite l’avantage à tirer de l’usage d’une caméra à capteur imx462 mais ne donne pas beaucoup de pistes techniques aux amateurs peu qualifiés comme moi pour tenter ce challenge.

difficile de donner la recette de quelque chose qui n'a jamais été fait. 
J'ai tenté de mon côté le 5 septembre en surexposant un peu Jupiter et ça n'a rien donné. Peut être qu'il faut poser plus long. Peut être aussi que la température actuelle de Loki soit trop basse. Il es à plus de 1000° surtout en début d'éruption. 
En tout cas il faudrait parvenir à faire quelques détection pour avoir un début de recette et ensuite voir comment utiliser ça pour faire un suivi. 

[Christophe Pellier 8 855]

Gros challenge en effet... je n'ai pas lu l'article

il y a 34 minutes, 6fab a dit :

On n’a pas à éteindre le phare de Vénus comme en IR thermique de la planète

Non, mais on sera forcé d'observer la face éclairée du satellite, c'est pas mieux  Io est bien réfléchissant dans le proche IR, son albédo est de l'ordre de 60% (les galiléens sont bien plus réfléchissants que la Lune, même Callisto en fait), autant dire qu'il va falloir que le signal thermique soit intense pour qu'il puisse être détecté de cette façon.

 

 

il y a 38 minutes, 6fab a dit :

ar exemple, est qu’il y a un diamètre mini pour tenter l’exercice ?

Et c'est là le deuxième hic, parce qu'en plus du faible contraste, il faut compter avec la baisse de la résolution. Autant dire qu'il faut un grooos tube, et une température très élevée, pour tenter de détecter une surbrillance.

 

A mon avis, la meilleure chance de détecter quelque chose c'est de le faire au moment d'une éclipse par le globe. Est-ce que le volcan est visible dans ce cas ?. C'est le seul paramètre favorable : dans l'IR, l'albédo de Jupiter, lui, diminue pas mal, ce qui réduit les chances de surexposition dans cette config.

Si la chaleur est suffisante, peut-être qu'un point brillant pourrait être détecté, avec un 807, un 850, un Sloan z', un CH4 ou un Y... 

Les logiciels de simu permettent de situer exactement le satellite même quand il n'est pas visible.

[jldauvergne 15 098]

il y a 20 minutes, Christophe Pellier a dit :

A mon avis, la meilleure chance de détecter quelque chose c'est de le faire au moment d'une éclipse par le globe. Est-ce que le volcan est visible dans ce cas ?.

Oui, c'est ça l'idée. En dehors de l'ombre ce n'est pas la peine. 

 

[6fab 995]

Merci Jean-Luc et Christophe pour votre passage, j’ai oublié de préciser que la suggestion d’observation de C&E concerne bien des dates qui mettent Io dans l’ombre de Jupiter.

Heu, si, je l’avais précisé 😋

Modifié 27 septembre 2021 par 6fab

[Christophe Pellier 8 855]

Du coup, ça signifie qu'on n'est pas trop bloqué par les histoires de perte de résolution. Il s'agit de détecter et non résoudre forcément. 

[jldauvergne 15 098]

Oui c'est ça. Du coup la question est plus de savoir si l'activité est assez chaude pour venir déborder sur 1µm. 

[Christophe Pellier 8 855]

1 micron ça représente environ 400-500°, ça laisse de la marge...

J'le sens bien avec mon Y  

[jldauvergne 15 098]

il y a 15 minutes, Christophe Pellier a dit :

1 micron ça représente environ 400-500°, ça laisse de la marge...

Sauf erreur de ma part, à 500° le pic est vers 6µm. C'est plus vers 1500° que l'on aurait une chance, non ?

[Christophe Pellier 8 855]

il y a 30 minutes, jldauvergne a dit :

Sauf erreur de ma part, à 500° le pic est vers 6µm. C'est plus vers 1500° que l'on aurait une chance, non ?

La surface de Vénus est à 430, celle qu'on voit à 1 micron... ce que j'ai comme repère en ce qui me concerne, c'est que la température mini pour qu'on objet commence à luire pour notre oeil, c'est 800°, ça correspond aux braises du bbq

5-6 µm c'est la longueur d'onde qui permet de capter la chaleur du corps humain ! 

Donc peut-être que le pic d'un objet à 500° est à 6 microns, mais il commence à rayonner bien avant. 

[6fab 995]

Je plussois avec Christophe, j’avais fait des tests acrobatiques avec une plaque chauffante et on pouvait suivre l’évolution de la température dès 400 degrés C :

Je ne suis pas du tout physicien mais effectivement l’équation de Wien donne le flux maxi pour une longueur d’onde et une température :

 Et j’ai trouvé un graphique qui pourrait nous être très utile pour ces tests, par contre je ne sais plus où je l’ai trouvé.

Reste à définir quel est le seuil de détection de son propre matériel, si j’ai eu le thermique de Vénus (800K) à 775nm+, j’ai été à 10-2 W.m-1… ce qui permet d’envisager capter du 1300-1400K à partir de 750nm.

Bon à voir si mes réflexions sont bonnes.

Fabien

[6fab 995]

Je complète les trois dates pour tenter la manip :

le 7 octobre, le 14 octobre et le 15 novembre

Encore merci à C&E !

Fabien

[jfleouf 3 386]

Il y a 9 heures, Christophe Pellier a dit :

Si la chaleur est suffisante, peut-être qu'un point brillant pourrait être détecté, avec un 807, un 850, un Sloan z', un CH4 ou un Y...

 

Ça m’intéresse cette manip ! Pour ce qui est des filtres, je me demande si ça ne pourrait pas se tenter même sans filtre ? Vu que Io sera dans l'ombre de Jupiter, ce qui compte c'est que la camera reçoive l'infra-rouge (donc pas de IR-cut). Le filtre serait la "seulement" pour couper le bruit du au fond de ciel + reflets de Jupiter ?

 

En cas de détection, j'imagine qu'il faudrait faire un contrôle négatif en faisant la même manip avec Europe (ou Callisto / Ganymède)

 

J'ai un filtre astrodon Ic (dans mon set BVR + Ic pour la photométrie). Est-ce que c'est un bon choix pour cette manip ? (Faut juste que je le retrouve, ça fait une plombe que je n'ai pas fait de photométrie et j'ai un peu trop de bazar...)

 

@jldauvergne, il est achetable en ligne cet article ? J'ai fait une petite recherche avec le moteur de recherche du site mais pas trouvé cet article.

 

Merci,

 

jf

[Christophe Pellier 8 855]

il y a 15 minutes, jfleouf a dit :

Le filtre serait la "seulement" pour couper le bruit du au fond de ciel + reflets de Jupiter ?

"Seulement", oui, mais ça peut faire la différence - sans compter que dans l'IR, la turbu est toujours plus faible, la dispersion chromatique inexistante, etc. Surtout, il faut prendre en compte le spectre de la planète : les chances de réussite seront meilleures si on parvient à éteindre au maximum la lumière du globe, sans diminuer pour autant celle du signal potentiel. Le filtre Y, ou n'importe quel IR1000, semble bien adapté car le signal sera au maximum accessible, tandis que Jupiter sera observée partiellement dans une bande méthane - et donc sombre.

il y a 18 minutes, jfleouf a dit :

J'ai un filtre astrodon Ic (dans mon set BVR + Ic pour la photométrie). Est-ce que c'est un bon choix pour cette manip ? (Faut juste que je le retrouve, ça fait une plombe que je n'ai pas fait de photométrie et j'ai un peu trop de bazar...)

C'est un choix meilleur que sans filtre  même si un filtre plus profond est préférable, d'autant plus que le Ic coupe après 900 nm... si le signal n'est visible qu'à 1 micron, c'est rapé 

Si on n'est pas équipé, le ZWO 850 est sans doute un choix intéressant, pour un coût modique. Ou un IR1000 de chez Edmund ou Thorlab... Il reste aussi quelques z' Astrodon en Europe (mais pas de Y, j'ai du prendre le dernier !)

il y a 19 minutes, jfleouf a dit :

En cas de détection, j'imagine qu'il faudrait faire un contrôle négatif en faisant la même manip avec Europe (ou Callisto / Ganymède)

Cela supposerait de les observer en éclipse également, mais en même temps... Autant dire que les chances sont minces.

La preuve de détection sera apportée par la position du signal potentiel, puisque la position de Io est connue des logiciels de simu : 

7 octobre 20H TU

 

(Europe avance vers son transit, il est devant en fait)

Il suffit d'envoyer l'image dans WinJupos, de placer le contour, et de regarder si ça tombe au bon endroit.
Enfin, prolonger la capture jusqu'à ce que Io sorte du cône d'ombre. S'il sort là où se trouvait le signal juste avant, c'est la preuve finale.

 

[jldauvergne 15 098]

Il y a 10 heures, jfleouf a dit :

@jldauvergne, il est achetable en ligne cet article ? J'ai fait une petite recherche avec le moteur de recherche du site mais pas trouvé cet article.

C'est dans le magazine mais il est consultable en ligne, il y a une version numérique (sur abonnement bien entendu). 

[jldauvergne 15 098]

Il y a 15 heures, 6fab a dit :

 

 Et j’ai trouvé un graphique qui pourrait nous être très utile pour ces tests, par contre je ne sais plus où je l’ai trouvé.

C'est ça mais tu vois justement qu'à 400°C (environ 700K), le flux à 1µm est quand même relativement faible. Donc toute la question est de savoir quel est le seuil de détectivité. Ce qui est certain dans tous les cas c'est que sur des pic d'activité la barre des 1000° est dépassée, donc ça reste une méthode valable de survey. A 1000° je pense que nos chances sont bonnes. 
Ne vous trompez pas sur une chose, la courbe ci dessus est log. A 600K par exemple on est à 10-3W contre un pic à plus de 10². bref il y a 1/100 000 du flux que l'on a au pic, donc je pense que ce n'est pas détectable. Que nos caméras voient une plaque chauffante certes, mais va la mettre sur Io, et on en reparle

[jldauvergne 15 098]

Il y a 10 heures, jfleouf a dit :

En cas de détection, j'imagine qu'il faudrait faire un contrôle négatif en faisant la même manip avec Europe (ou Callisto / Ganymède)

 

C'est pas faux, il peut y avoir un effet de la diffusion de la lumière de Jupiter comme pendant une éclipse de Lune. Je pense que si le satellite est loin du bord de l'ombre c'est une sécurité. 
C'est pour ça que le filtre IR est intéressant, aussi, ça limite ce risque je pense. 

[jldauvergne 15 098]

Il y a 10 heures, Christophe Pellier a dit :

La preuve de détection sera apportée par la position du signal potentiel, puisque la position de Io est connue des logiciels de simu : 

7 octobre 20H TU

Je pense que le critère de vérification est de faire une autovérification. C'est à dire avoir le signal sur plusieurs vidéos, et vérifier qu'il n'a pas tendance à augmenter à mesure que l'on approche du bord de l'ombre. On élimine ainsi un effet éclipse de Lune. 

[Christophe Pellier 8 855]

Oui donc sécurité = filtre profond/méthane plus commencer loin du bord du cône... 

[6fab 995]

Il y a 2 heures, jldauvergne a dit :

A 600K par exemple on est à 10-3W contre un pic à plus de 10². bref il y a 1/100 000 du flux que l'on a au pic, donc je pense que ce n'est pas détectable

Le pic correspondant à 600K (320 degrés) n’est de toute façon pas atteignable avec nos moyens amateurs (longueur d’onde 5 microns), je pense que ce qui compte est d’avoir la plus grande surface possible vers le haut du graphique dans « nos » longueurs d’onde, soit 0,7 à 1 micron.

Pour le seuil de détectivité, les 430 degrés (700K) de Vénus nous disent que l’on peut capter un flux de 10-2W.m-1.

Cela nous donnerait pour des températures de 700 à 1300K avec des flux de 10-2 jusqu’à 10+3W.m-1 qui potentiellement seraient « visibles ».

Il y a 2 heures, jldauvergne a dit :

Que nos caméras voient une plaque chauffante certes, mais va la mettre sur Io, et on en reparle

Ce n’est pas très gentil 😉 : j’ai bricolé cette « expérience » avec mes simples moyens domestiques dans le but de détecter ensuite le limbe non éclairé de Vénus avec deux filtres visuels w25 & 47 et il semblerait que cela ait marché 😜.

Une autre question qui reste en suspend est : est-ce que l’émission de chaleur ne sera pas trop « diluée » sur la surface de Io pour permettre une détection ? Ou : à quelle température moyenne de Io faut-il s’attendre ?

Fabien

[6fab 995]

Il y a 2 heures, jldauvergne a dit :

Je pense que si le satellite est loin du bord de l'ombre c'est une sécurité. 
C'est pour ça que le filtre IR est intéressant, aussi, ça limite ce risque je pense

Merci, on pourra donc affiner le timing avec stellarium ou autre.

Oui, c’est vrai que vu comme cela le filtre IR prend tout son sens !

Bon on a des pistes pour essayer 🙂

Il n’y a plus qu’à motiver des astrams d’un peu partout pour espérer avoir du ciel clair quelque part !

[jldauvergne 15 098]

il y a 3 minutes, 6fab a dit :

Ce n’est pas très gentil 😉 : j’ai bricolé cette « expérience » avec mes simples moyens domestiques dans le but de détecter ensuite le limbe non éclairé de Vénus avec deux filtres visuels w25 & 47 et il semblerait que cela ait marché 😜.

ce n'est pas méchant. Oui ça fonctionne sur Vénus, mais calcule le ratio de distance de Io, et ajoute le ratio de surface chaude. Io c'est plus petit que Vénus et l'émission vient seulement des points chaud et non pas de toute la surface. Bref, le cas de figure n'est pas très comparable. Par contre ce qui est avantageux c'est qu'il n'y a pas la gène du croissant de Vénus et un temps de pose unitaire plus long est possible. 

[papatilleul 1 967]

Je me suis payé celui-ci, l'IR 1000 du pauvre mais qui a fait ses preuves sur Vénus :

https://www.aliexpress.com/i/1702050510.html?spm=a2g17.12057483.1000001.8.3dc74f0efrnKuv

Je l'ai ensuite adapté à un barillet d'un vieux Wratten

 

Je ne l'ai essayé que vite fait sur le soleil en LB pour l'instant et il a l'air d'être bon avec une courbe comparable au Schott RG100 parait-il.

https://www.schott.com/d/corporate/a1138abb-eab0-4996-b31b-6032be69d452/schott-longpass-rg1000-jun-2017-en.pdf

 

En tout cas je suis prêt pour l'évènement même si j'y crois pas vraiment. On verra bien ...

[Christophe Pellier 8 855]

Après faut se méfier des IR1000 cheap, Lucien avait eu des soucis avec l'un d'eux (artefacts) 

[papatilleul 1 967]

 

il y a 37 minutes, Christophe Pellier a dit :

Après faut se méfier des IR1000 cheap, Lucien avait eu des soucis avec l'un d'eux (artefacts) 

Oui mais ici comme tu le dis toi même on est dans la détection pas dans le détail. Donc ça pourrai largement suffire.

Au pire il ne m'aura pas ruiné celui-là 

Et puis j'ai aussi le 850 au cas où