Turbulence en fonction de l'altitude

[Jean-Christophe Dalouzy 777]

Bonjour,

Etant actuellement en pleine réflexion sur la construction de mon abri à télescope, je réfléchis également à la possibilité de faire d'une pierre deux coup pour l'observation solaire.

En fait, j'hésite à construire collé à l'abri une petite plateforme pour y mettre mon télescope solaire. La hauteur de cette plateforme serait d'environ 2 mètres. Donc le télescope serait à environ 3 mètres du sol. Pour situer un peu, je suis entouré de champ presque à perte de vue.

Aussi, j'aurai voulu savoir si certains d'entre vous avait un peu de REX sur la turbulence en fonction de la hauteur par rapport au sol ?
Bref, y a-t-il selon vous une réelle différence entre la turbulence au sol et celle à 3 mètres au dessus du sol ? En clair, cela vaut il la peine que je m'embête à construire une plateforme ou non ?

Merci par avance pour vos retours,
Jean-Christophe

[christian_d 3 159]

Bonsoir

Tu as peut être déja une idée des valeurs de seeing à la hauteur du sol chez toi ?
S'il est correct je pense que tu n'auras pas forcément meilleur à 3 metres.

S'il est moche (>3" d'arc par exemple pour le CP) ça vaut peut être le cout d'essayer.. (?)

Il faut également savoir que plus tu montes (de quelques metres...) et plus tu risques d'avoir des coups de vents musclés, pour les régions venteuses..

J'avais lu que dans certains coins il était préférable de placer les équipements en hauteur. Mais chez nous en Métropole je ne sais pas.

Christian

[jpg&mtl 57]

Moi je ferais des essais avec un "pot à fumée" au bout d'une perche....
un jour de légère brise...
JPG

[Thierry Legault 5 946]

D'après les pros (les vrais), les premiers mètres peuvent être déterminants pour la turbulence au niveau du sol donc oui, si c'est possible 3 mètres (ou plus) c'est mieux qu'au ras du sol.

[Famax 68]

y'a des faux pro Thierry ?

[christian viladrich 7 771]

Voici un doc qui rassemble des mesures de seeing pour la recherche du site de l'ATST (télescope solaire de 4 m de diamètre).
http://atst.nso.edu/files/docs/site/fitresAll.pdf

Il indique la distribution de probabilité du ro pour 4 hauteurs : 8 m (la hauteur de la plateforme de mesure), 18 m, 28 m, 38m.

La page 19 donne par exemple la statistique de l'année 2004 sur le site à Hawaï qui a été effectivement choisi pour le télescope. On y voit que l'on a 2X plus de chance d'avoir un ro de 10 cm à 18 m de hauteur qu'à 8 m.

Les télescopes solaires pro se trouvent donc quasiment tous entre 15 m et 40 m de hauteur. mais ce n'est pas trop difficile pour eux de se mettre en hauteur ;-)

Malheureusement, on ne trouve pas la courbe qui t'intéresse, à savoir ce qui peut bien se passer entre 0 et 2 ou 3 m de hauteur.

A voir les courbes ci-dessus, on se rend compte que l'effet hauteur joue d'autant plus que l'on est près su sol. Il n'est pas impossible que cela explique d'ailleurs la qualité des images obtenues en solaire avec des lunettes dont l'objectif se retrouve assez rapidement assez haut, comparativement à un télescope.

Au bilan, mais c'est plus une intime conviction qu'une démonstration, monte le plus haut possible ;-) C'est ce que je ferais si je construisais quelque chose.

[christian viladrich 7 771]

Un autre aspect est le vent. Contrairement à ce que l'on pourrait croire, le vent est très favorable à l'observation solaire. Mes meilleures images ont été faites avec une légère brise.
Les meilleures images au SOT à la Palma sont faites avec 5 à 10 m/s de vent.
Il faut juste un monture qui ne vibre pas ;-)

[ValereL 15 513]

Salut Jean Christophe,

une petite anecdote que tu connais certainement pour l'Obs de Rouen.
La différence de turbu entre le 300mm et la lulu 160mm est souvent proprement énorme et étonnante. L'ouverture du 300 se situant à hauteur d'homme quand on vise quasimment au zénith, alors que l'objectif de la lunette dépasse les 3 mètres. Bien que ces deux instruments soient très différents ( tube ouvert et fermé ), l'incidence doit être assez sensible ?

[michelR 5 050]

Je dis peut-être une bétise mais je pense que la nature du sol est importante
si ton instrument est situé sur un sol en béton je pense que ça turbule
beaucoup plus que si c'est de la pelouse ( un peu comme sur une route en
été où on voit nettement la turbulence).

Donc si tu peu installer ton matos en hauteur est entouré d'un sol qui ne
renvoi pas trop le rayonnement thermique tu ne peut qu'améliorer ton
installation (je crois qu'aux Etats unis un des plus gros télescope solaire
est situé sur une tour au milieu d'un lac).

Mais bon ce n'est qu'un avis de béotien,peut-etre que j'avance une connerie.

[Strock Pierre 231]

Je pensais avoir vu ça dans de vieux livres... mais je ne l'ai pas retrouvé dans le Danjon... dans les P. bourges que j'ai, ... ni dans mes bouquins états-zuniens (start testing, telescope optics, ...), pourtant j'ai l'impression d'avoir toujours su que s'élever de qq mètres réduit la turbu et que c'était justement un des avantages des longues lunettes sur les Dobsons!

Mais j'ai bien ouï dire assez récemment que les pro mesuraient la turbu à différentes altitudes -jusqu'à 30 mètres au dôme C de mémoire- pour qualifier un site. Et que même si j'ai bien compris pour le dôme C: Ils y auraient moins besoin d'un bâtiment haut -la-bas- du fait d'une réduction plus rapide de la turbu avec l'altitude qu'ailleurs... Donc ça doit bien jouer...

[-ms- 2]

Un facteur qui doit avoir une certaine importance, la rugosité du sol :
- une aire engazonnée sans obstacles à proximité,
- un promontoire au milieu d'une étendue d'eau,
- un portique bois au milieu d'une étendue glacée (Dôme C),
etc ...

Après pour rechercher les conditions favorables à des écoulements laminaires comme ci-dessus, tu peux toujours essayer de t'élever au dessus des obstacles environnants si ton site présente quelques rugosités comme ton observatoire.

quote:

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Moi je ferais des essais avec un "pot à fumée" au bout d'une perche....
un jour de légère brise...

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Un suisse a fait cela avec un fumigène pour mesurer des profils de turbulence (au sol et en altitude) ... ton idée est une idée de pro contrairement à ce que pensent certains.

[Thierry Legault 5 946]

quote:

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y'a des faux pro Thierry ?

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oui, depuis qu'on met le terme "pro" à toutes les sauces. Certains télescopes d'amateur sont abusivement qualifés de "pro" (notamment le très bas de gamme), de nombreux appareils photo aussi (ce qui fait penser à certains photographes qu'ils sont des pros à partir du moment où ils ont acheté le dit matériel), et j'en passe. On qualifie aussi parfois des amateurs de "pro", ce qui peut être considéré comme respecteux voire affectueux mais qui, souvent, ne reflète pas la réalité dans le sens où ces personnes n'ont ni les moyens des astronomes professionnels, ni leurs compétences scientifiques ou techniques, ni la rigueur de leur démarche. Ce qui n'empêche pas des exceptions, évidemment (je ne citerai pas de nom, je vais en oublier).

[Ce message a été modifié par Thierry Legault (Édité le 13-01-2013).]

[christian viladrich 7 771]

La nature du sol a effectivement une importance. Il suffit de mesurer la température avec un thermomètre IR pour se rendre compte qu'il y a facilement 10 à 15°C d'écart entre de la pelouse ou une terrasse béton.

J'avais fait des essais en visant un point à l'horizon, en étant sur de la pelouse ou en étant sur une terrasse en béton, la différence était assez nette au niveau turbu.

Sur l'ATST de 4 m, il y a une protection thermique sur le sol autour de la coupole (thermal apron). Il s'agit de béton peint en blanc (ils ne disent pas avec quel type de peinture) :

et http://atst.nso.edu/files/press/V4N1.pdf

[Ce message a été modifié par christian viladrich (Édité le 13-01-2013).]

[Ce message a été modifié par christian viladrich (Édité le 13-01-2013).]

[Thierry Legault 5 946]

Tiens Christian, je t'appelle dans la journée (pour la HM en particulier, suite à la réunion de mardi)

[-ms- 2]

Il y a un autre facteur important c'est la turbulence générée par un obstacle en mouvement comme le battement d'un arbre simulé ci-dessous :

d'où l'intérêt de se trouver au dessous ou au dessus de l'écoulement turbulent.

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 13-01-2013).]

[maire 252]

"La météorologie de l'astronome amateur" paru dans Astrosurf Magazine n°5, 6 et 7. J'ai écris cela il y a fort longtemps et j'ai quelques peu du mal à m'en souvenir... C'est largement incomplet voire parcellaires pour certain sous-thèmes et maintenant je ferais cela de manière plus approfondie. Mais en ce moment je n'ai aucun temps à y consacrer (pour le moment, affaire de choix) même si le sujet m'intéressait (il m'intéresse tjrs... et tdonc encore preneur d'infos dans ce domaine). En gros il faut chercher un écoulements des régimes de vent les plus "laminaires" possibles. Eu égard au dessin super pertinent de ms, il faut donc être à gauche de l'arbre Surveiller la météo de la seconde partie de journée est aussi intéressante. Une bonne connaissance des régimes des vents du site est aussi indispensable. Pour ce qui est de la hauteur de l'instrument par rapport au sol, la question n'a pas été abordé. Ceci étant les pratiquants de vol à voile savent qu'il y a un effet de sol au voisinage immédiat de la piste à l’atterrissage, en gros une couche entre 2 et 10m d'épaisseur en fonction de la géomorphologie locale et des régimes de vent et des conditions thermiques. En début de nuit on peut aussi avoir à faire à de la restitution thermique des sols rocheux exposés au soleil, etc...

[Ce message a été modifié par maire (Édité le 13-01-2013).]

[JMBeraud 1 778]

Pour compléter, on en avait déjà parlé là:
http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/034590.html

JMarc

[ndesprez 915]

Hauteur ou pas hauteur ? Comme ci-avant,je ne trancherai pas mais pour ma part les principaux mots sont cités : nature du sol et écoulement laminaire. Pour aller au-delà et justement sur le Soleil, il faut apprendre à observer notre étoile car ce n'est pas si simple qu'on le croit.
Cordialement

PS par curiosité, quelle est la nature précise de ton "télescope solaire" ?

[-ms- 2]

Qui va mesurer le profil de turbulence de son site entre 0 et 1000m ?

Comment embarquer après un télescope solaire dans un ballon stabilisé à 500m de hauteur ?

[Bernard Augier 1 254]

Intéressant tout ça.

Atteignant péniblement des valeurs de seeing à peine meilleure que 3" en imagerie dans mon abri à toit roulant, je me suis demandé dans quelle mesure la dalle en béton qui le supporte n'avait pas sa responsabilité. Surtout que pour des raisons de bafflage lumineux, j'en referme consciencieusement la porte, ce qui le transforme en cuvette à air chaud.

En fait c'est en relisant les posts sur la turbu instrumentale, et à la vue saisissante de certaines vidéos où le miroir fume littéralement au fond du tube que j'ai fait le parallèle avec la dalle en béton au fond de son abri. Traiter le problème de la même manière en fait.

Surtout que le toit est en plaque Bardoline noire. Delta T° nuit/jour à l’intérieur de 25°C quand même en ce moment.

Dans l’état actuel de mes réflexions:

Ventiler l'abri le plus possible en ouvrant toit et porte le plus tôt possible après le coucher de soleil. La porte aussi pour assurer un léchage du sol par les mouvements d'air. Et pourquoi pas avec un ventilo classique posé par terre.

Éclaircir le toit provisoirement avant les phases d'observation, quitte à laisser un peu de neige.

Investir dans des sondes de températures pour mesurer tout ça, comme avec les miroirs en fait. Température extérieure, intérieure et dalle, mesure du vent.

Réfléchir à un revêtement de sol isolant. Intérêt des plaques néoprène ou bois?

Et bien sur mesurer la turbu dans tout le secteur (1 hectare) pour relativiser tout ça. Haie, prairie, parking... Mais ça c'est en théorie le plus facile à faire, mais très difficile en pratique avec un set up lourd.

On en revient à l’intérêt évident de posséder un système de mesure rapide et léger genre DIMM. Sinon on en reste à des impressions...

[felopaul 88]

lors du stage AIP planétaire, il y avait deux telescope avec meme monture et meme optique (C8) , l'un a coté de l'autre.

L'un (celui de JB) était sur une bâche, l'autre était dans l'herbe, le différence de turbu était impressionnante ! Le resultat sur Mars, en core plus !

Perso, mon scope est a 4 m de haut, mais j'ai quand meme mis du gravier tout autour

Laurent
www.felopaul.com

[-ms- 2]

Essaye d'insuffler de l'air via un puits canadien et ton abris ainsi que la dalle béton, l'instrument, etc... seront rapidement en équilibre thermique avec leur environnement quand tu ouvriras le toit.

C'est une technique simple et efficace qui existait déjà du temps des romains (puits provençal).

[christian viladrich 7 771]

Il y a une chose que l'on retrouve dans pas mal de documents pro : les écarts de températures avec l'ambiante doivent être plus faibles que 2°C (que ce soit le sol, le miroir, la coupole, la structure du télescope, etc).

Pour l'abri, il y a quelques documents pro qui indiquent qu'il faut un renouvellement de l'air au moins 20 fois par heure.

[-ms- 2]

Si ton abris fait 50m3, il te faudra insuffler 20 x 50 = 1000 m3/h.
Vu le débit, il te faudra un puits canadien uniquement pour ton abris.
Le contrôle du débit se fera à partir des capteurs de température.

[JMBeraud 1 778]

Je propose le toît végétalisé, reste plus qu'à motoriser ça.

JMarc