Mesure de la scintillation des étoiles

[Lucien 11 320]

Bonjour,
Afin d'apprécier la stabilité atmosphérique il est courant d'observer à l'œil nu des étoiles lumineuses afin d'apprécier leur scintillation; lente, rapide, régulière, saccadée...ceci est particulièrement important pour la haute résolution planétaire ou lunaire.
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Peut-on envisager de mesurer cette scintillation avec un appareil qui reste à inventer (?) et qui donnerait une indication scientifique.
Ce serait une peu comme la mesure des erreurs de suivi des montures;
amplitude maximale et moyennes des variations d'éclat, fréquence fondamentale et harmoniques...
Et puis soyons fous; l'appareil muni de seuils d'alarme réglable piloterait la prise du vue ou bien simplement me tirerait du fauteuil depuis lequel je regarde Dr House !
Il fait très mauvais à Lyon ce soir !

[Bernard Augier 1 254]

Ça existe déjà .

Cela s’appelle un moniteur de seeing . Le seeing étant une bonne valeur de mesure de turbulence. On peut le mesurer avec la méthode DIMM, pour Differential Image Motion Monitor.

Un lien qui évoque cette méthode en utilisant du matériel classique… dans un lieu moins classique
http://www-luan.unice.fr/~aristidi/hivernage/Manips/dimm.html
Et un soft qui peut être utile, édité par Cyril Cavadore( auteur de PRISM) http://www.astrosurf.com/cavadore/technical/monitor_DIMM/index.html

[Ce message a été modifié par Bernard Augier (Édité le 26-05-2010).]

[ebondoux 60]

"Peut-on envisager de mesurer cette scintillation avec un appareil qui reste à inventer (?) "

houlalla mais il y en a déjà tout plein et depuis les années 70 (voir même avant peut être)
DIMM, GSM, SSS, MOSP, et le petit dernier le PBL que j'ai la chance l'honneur et la joie non dissimulée de préparer en ce moment pour qu'il affronte le froid polaire

le PBL se base sur la lune un peu comme le MOSP est en plus complet.

Celui de Cyril Cavadore fonctionne très bien d'ailleurs (DIMM).

un petit post qui résumait cela

http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/027177.html

Erick

[Ce message a été modifié par ebondoux (Édité le 27-05-2010).]

[Lucien 11 320]

Très intéressant en effet; la mise en œuvre pour un simple amateur est cependant un peu complexe à cause des pièces optiques nécessaires.
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Je pensais à un dispositif copiant un peu l'œil humain ;
- micro-objectif D=6mm, FD=4 (comme certains appareils photo compacts numériques)
- CCD rapide, au moins 15 images par seconde et petits pixels,
- analyse de la courbe de variation de la luminosité, amplitude et fréquence.

Nous avons tous constaté qu'à l'œil nu l'image des étoiles scintille alors que ce n'est plus le cas en observant dans une simple paire de jumelles.
L'idée serait de 'singer' notre œil par un dispositif opto-électronique simple.

[Famax 68]

Salut, j'avais posté il y a quelque temps une manip
qui permettais d'analyser en gros le seing pour un instrument avec une méthode assez simple...
ici :
http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=47679

jamais pu creuser pour voir si c'était fiable.
ca a le mérite de pas couter grand chose (webcam et tube, that 's all.)

[Lucien 11 320]

Merci, j'ai envie d'essayer cette méthode dès que le temps le permet !
Il fallait y penser...

[brizhell 2 685]

Bonjour,

D'après ce que j'ai étudié (et j'espère ne pas raconter de bêtises vu que c'est pas ma spécialité), la scintillation et le seeing son 2 phénomènes différents, même si ils sont corrélés.
La scintillation est la fluctuation d'éclat d'une étoile dans le temps, lorsqu'elle est observée avec l'oeil ou une pupille de petit diamètre. Il s'agit en fait d'une concentration ou d'une dispersion de l'énergie du front d'onde, dût au passage de cellules de convections dans l'axe de visée d'une étoile. C'est en fait un phénomène de "lentille atmosphérique" qui modifie a la fois l'amplitude et la phase de l'onde.
Ces fluctuations d'amplitude sont représentatif de phénomènes turbulents situé en haute atmosphère, autrement dit à grande distance de la pupille.
Les moniteurs de seeing sont plutot destinés à qualifier les effets de turbulence locales (à l'exception du single star scidar si j'ai bien compris les papiers que j'ai lu dessus).
On défini ensuite l'agitation atmosphérique comme la pente moyenne du front d'onde à l'arrivée sur la pupille. C'est ce qui conditionne la position du centre de l'image. Sa fluctuation statistique est liée à la valeur du paramètre de Fried ro, indicateur du seeing.
Le DIMM est destiné à mesurer statistiquement cette agitation atmosphérique. Cyril Cavadore a fait un boulot extraordinaire la dessus au niveau amateur.
Viens en dernier lieu la fonction d'étalement, autrement dit la structure instantanée du front d'onde. C'est ce qui provoque le phénomène de Speckle, qui conduit à des détails de dimensions largement supérieures a ce qu'imposeraient la diffraction sur des poses longues.

Pour l'agitation et la fonction d'étalement, la fluctuation d'amplitude (la scintillation) est généralement négligée.

Je me suis un peu amusé a travailler (au niveau amateur) sur la fonction d'étalement : http://brizhell.org/Voir_La_Turbulence.htm
Bon il y a un peu de math, mais les résultats sympa sont en bas de page puisqu'on y voit la variation du front d'onde sur une étoile ralentie d'un facteur 5.

Perso, suis pas persuadé que la mesure de scintillation soit aussi pertinente que le DIMM, mais comme je l'ai dit plus haut, suis pas spécialiste.

Bernard

[brizhell 2 685]

Waow, le temps d'écrire ma réponse et le spécialiste à déjà balayé le sujet !!
Merci Eric pour le lien vers ce post super interessant. Tu a des détails sur le SSS (autant au niveau utilisateur que sur sa constitution ??)

[ebondoux 60]

Hello,

Alors, même si ne comprend pas toutes les maths qu'il y a derrière (je ne suis qu'utilisateur et éventuellement "Antarctiseur" de manip, je peux te passer quelques liens. Les Vrais Spécialistes il travaillent a l'étage au dessus

Concernant le SSS je crois par contre que pour en exploiter tout son potentiel il faut une puissance de calcul qui n'est pas vraiment accessible à un particulier. (a l'occase Si je croise Jean Vernin dans un couloir je lui demande).

la présentation du SSS par Eric Arisitdi (un des spécialistes)

=http://www-luan.unice.fr/~aristidi/hivernage/Manips/sss.html

Une Publie sur l'analyse de la scintillation (le pdf est accessible)
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6X19-4FPX2S4-1&_user=6853449&_coverDate=04%2F30%2F2005&_rdoc=1&_fmt=high&_orig=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_searchSt rId=1349753733&_rerunOrigin=google&_acct=C000029858&_version=1&_urlVersion=0&_userid=6853449&md5=0c3d3c3e452dc100b2d33ca2278ec27f

Concernant ce qu'il est possible de faire au niveau amateur, le DIMM c'est tout bon.
seul barrière, la lame prismatique.
David Vernet à trouvé une idée qui a été mise Pratique dans l'atelier d'Antoine Laberie l'été dernier
L'idée de départ, deux lames à face // de qualité correcte collés à la colle Optique (la colle qui durcit aux UV donc au soleil) séparées par une ou deux épaisseurs de papier à cigarette d'un coté (pour obtenir le prism). (une épaisseur de papier = 20µ donc suffit de calculer l'angle associé).

pas cher et facile (30€ pièce pour les lames). Souci on en avait besoin plus rapidement que le délais de livraison donc, idée géniale d'Antoine et David

en gros, un verre à vitre (donc mauvaise qualité mais facile à trouver) dont les faces ont été "rectifiées" par moulage sur un plan de référence avec une résine conçue par Antoine avec des cales d'un coté pour avoir le prism
ça reste trop compliqué pour les amateurs, mais ça marche.

idée suivante (pas eu le temps de tester) : refaire le montage avec les fenêtres optiques commandées, et suggestion de David, si l'on prend de la fenêtre optique de base, la tolérance de parallélisme entre les deux faces est de l'ordre de la minute d'arc. une lame de base est peut être déjà assez prismatique pour engendrer la déviation désirée. (à tester donc) sinon et bien on en colle donc les deux à la colle UV, comme la qualité est bien meilleur que le verre à vitre, pas besoin de faire un moulage sur les faces...

Voilà pour ces quelques précisions

(un peu plus tard je présenterai le PBL (profiler de bord lunaire)donc les premières lumières ont lieu en ce moment même a Nice si ça vous intéresse

Bonne journée

Erick

[Ce message a été modifié par ebondoux (Édité le 27-05-2010).]

[Ce message a été modifié par ebondoux (Édité le 27-05-2010).]

[Julien_T 25]

> L'idée de départ, deux lames à face // de qualité correcte collés à la
> colle Optique (la colle qui durcit aux UV donc au soleil) séparées par une
> ou deux épaisseurs de papier à cigarette d'un coté (pour obtenir le
> prism). (une épaisseur de papier = 20µ donc suffit de calculer l'angle
> associé).
> pas cher et facile (30€ pièce pour les lames)

Intéressante l'idée. Et où peut-on trouver des lames optique ?

[brizhell 2 685]

Salut,

Merci de ta réponse.

Hello,

Alors, même si ne comprend pas toutes les maths qu'il y a derrière (je ne suis qu'utilisateur et éventuellement "Antarctiseur" de manip, je peux te passer quelques liens. Les Vrais Spécialistes il travaillent a l'étage au dessus

En effet, les math concernant ce type de manip sont un peu de ma partie professionelle, même si je reste amateur en astro.

Concernant le SSS je crois par contre que pour en exploiter tout son potentiel il faut une puissance de calcul qui n'est pas vraiment accessible à un particulier.

Si il s'agit de calcul en temps réel, j'imagine bien que oui !!

la présentation du SSS par Eric Arisitdi (un des spécialistes)

=http://www-luan.unice.fr/~aristidi/hivernage/Manips/sss.html

Excellent, as tu des références sur le mode de calcul de l'angle d'isoplanétisme justement ? (suis en train de me pencher sur le sujet en calcul a postériori)

Une Publie sur l'analyse de la scintillation (le pdf est accessible) http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6X19-4FPX2S4-1&_user=6853449&_coverDate=04%2F30%2F2005&_rdoc=1&_fmt=high&_orig=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_searchSt rId=1349753733&_rerunOrigin=google&_acct=C000029858&_version=1&_urlVersion=0&_userid=6853449&md5=0c3d3c3e452dc100b2d33ca2278ec27f

Merci, je la récupèrerai au boulot

Concernant ce qu'il est possible de faire au niveau amateur, le DIMM c'est tout bon.
seul barrière, la lame prismatique.
David Vernet à trouvé une idée qui a été mise Pratique dans l'atelier d'Antoine Laberie l'été dernier
L'idée de départ, deux lames à face // de qualité correcte collés à la colle Optique (la colle qui durcit aux UV donc au soleil) séparées par une ou deux épaisseurs de papier à cigarette d'un coté (pour obtenir le prism). (une épaisseur de papier = 20µ donc suffit de calculer l'angle associé).

pas cher et facile (30€ pièce pour les lames). Souci on en avait besoin plus rapidement que le délais de livraison donc, idée géniale d'Antoine et David

en gros, un verre à vitre (donc mauvaise qualité mais facile à trouver) dont les faces ont été "rectifiées" par moulage sur un plan de référence avec une résine conçue par Antoine avec des cales d'un coté pour avoir le prism
ça reste trop compliqué pour les amateurs, mais ça marche.

C'est le montage que tu décrivait ici : http://astrosurf.com/astropratique/028548.html?

Il me semble me souvenir que sur la page de Cyril, il avait fait un test sans lame en défocalisant. Cela semblait marcher, mais sa page est actuellement HS.

[christian viladrich 7 839]

En complément, et pour la petite histoire, on peut faire une estimation de la turbu en plein jour à l'aide d'une cellule photoélectrique qui mesure les fluctuation de la lumière solaire.
C'est ce qui se faisait (et qui doit probablement se faire toujours ?) à la tour solaire de Sunspot Observatory au Nouveau Mexique. Une fois étalonné ça marchait pas mal du tout.

[ebondoux 60]

re,

brizhell, laisse moi un mail et je t'envoie la publie SSS qu'Eric Aristidi vient de m'envoyer, issue du premier run a Dôme C. il y a dedans toutes les précisions sur l'instrument.

Erick

[brizhell 2 685]

Salut

brizhell, laisse moi un mail et je t'envoie la publie SSS qu'Eric Aristidi vient de m'envoyer, issue du premier run a Dôme C. il y a dedans toutes les précisions sur l'instrument.

mon mail : btregon@club-internet.fr

Merci d'avance

[Julien_T 25]

Up.

@Erick :

>> L'idée de départ, deux lames à face // de qualité correcte collés à la
>> colle Optique (la colle qui durcit aux UV donc au soleil) séparées par une
>> ou deux épaisseurs de papier à cigarette d'un coté (pour obtenir le
>> prism). (une épaisseur de papier = 20µ donc suffit de calculer l'angle
>> associé).
>> pas cher et facile (30€ pièce pour les lames)
>

> Intéressante l'idée. Et où peut-on trouver des lames optique ?

[Julien_T 25]

Re- Up !

[constructor 0]

Je vois pas bien à quoi pourrais me servir un truc comme ça ?

La scintillation s'apprécie à l'oeil nu , ensuite une mesure de FWHM précise de suite les choses .