CdR avec un APN
Mesures photométriques de l’astéroïde (800) Kressmannia avec un simple Appareil Photo Numérique
Suite à ma dernière mission T60 qui avait pour objectif de réaliser des Courbes de Rotations d’astéroïdes, j’ai souhaité savoir s’il était possible de faire le même type de mesures avec le matériel dont je dispose. J’ai donc choisi d’utiliser un télescope Newton de 200mm de diamètre (f/5) et un appareil photo numérique Canon 350D. En parallèle, une lunette 80/400 et une webcam SPC900 servent à autoguider la monture EQ6.
Concernant le choix du matériel, il est nécessaire d’utiliser un télescope lumineux car on cherche à mesurer avec un bon rapport signal/bruit des astéroïdes compris entre la magnitude 12, pour les plus brillants, et la magnitude 14.
Instrumentation utilisée
J’ai choisi d’observer l’astéroïde (800) Kressmannia car nous avons déjà mesuré une partie de sa courbe de rotation au T60 il y a quelques semaines, permettant ainsi de comparer les deux techniques d’acquisitions. Cet astéroïde de magnitude 14 tourne en un peu plus de 3,5 heures et sa variation de luminosité est d’environ 0,3 magnitude.
Critères de choix recommandés :
- luminosité jusqu’à la magnitude 14
- variation de luminosité supérieure à 0,2 magnitude
- période comprise entre 4 et 10 heures
- suivi possible sur au moins 50% de sa période au cours d’une nuit
La date et l’heure de l’appareil photo doivent être réglées en Temps Universel à la seconde près. La mise au point est faite pour obtenir une FWHM de 2,5 pixels sur l’astéroïde. J’ai programmé un temps de pose de 2 minutes et une sensibilité de 800 iso afin d’obtenir un rapport signal/bruit de 50 (mesure de l’astéroïde avec Prism7 sur une pose unitaire). Avec un temps de pose plus long, la résolution temporelle de la mesure aurait été moins bonne car l’astéroïde a une période de rotation rapide (3,5 heure). Il est en effet conseillé de faire des temps de poses inférieurs à 2% de la période.
Le pilotage de la monture est effectué par Prism7 via le driver Ascom EQMOD et l’autoguidage est assuré par le logiciel Guidemaster. Les images sont directement enregistrées sur l’ordinateur pour pouvoir contrôler le suivi et la mise au point au cours de la nuit.
Trajectoire de l'astéroïde au cours de la nuit
Le pré-traitement et la réduction des images est entièrement effectué sous Prism7. Après pré-traitement, le rapport signal/bruit de l’astéroïde sur les poses unitaires s’améliore, il passe de 50 à 80.
L’entête des images doit être correctement remplie. En effet, les scripts de réductions utilisent ces informations pour faire l’étalonnage astrométrique de la série d’images.
Le script Split_color.pgm va décomposer les canaux rouge vert et bleu de chaque images. Le scripts suivants ( Etalonage…pgm et Mesure…pgm ) peuvent ensuite être utilisés indépendamment sur chaque canal.
Procédure utilisée :
(pour plus de détails, se reporter à la procédure CdR – CdL)
Convertir les fichers .CR2 en .CPA :
Fichier > Conversion de format de fichier par lot
– Format de départ : APN
– Format d’arrivée : CPA
Faire les darks, flats et offsets :
Prétraitement > Créer Flat, Dark, offset maitre
Enlever darks, flats, offset (auto) :
Prétraitement > Enlever Offset, noir, flat (auto)
– Prétraiter des Images couleurs appareil numérique : Motif 2
– Ne pas faire de recalage ou registration des images
Remplir l’entete des images :
Fichier > Remplir l’entête de fichiers images avec …
– Mettre à jour : coordonnées de centre de champ (Alpha/Delta),
coordonnées du lieu d’observation (Latitude/Longitude), informations télescope
Séparer les canaux RVB de chaque images :
-> script : Split_color.pgm
Étalonnage astrométrique de la série d’images (canal V) :
-> script : EtalonageAstrometriqueSeriesImagesAPN.pgm
Mesure photométrique de l’astéroïde (canal V) :
-> script : MesureUnAsteroideParAstrometrieAPN.pgm
– heure de début de pose
– filtre ou canal utilisé
Réduction photométrique de la série d'images
L’incertitude finale sur la mesure de luminosité est de l’ordre de 0,06 magnitude (valeur RMS = 0,03). Les mesures sont envoyées à l’astronome Raoul Behrend qui a compilé sur la même courbe les séries de mesures faites à l’APN et celles faites au T60 du Pic du Midi.
CdR (800) Kressmannia
Conclusion :
Il est donc possible d’utiliser des APN pour faire des courbes de rotations d’astéroïdes et la photométrie est asses précise pour une utilisation scientifique. Cet exemple montre qu’il est possible de mesurer un astéroïde de magnitude 14 avec un télescope de 200mm de diamètre.
Il est important d’optimiser le temps de pose de images pour trouver un bon compromis entre le rapport signal/bruit et la résolution temporelle recherchée. De plus, un temps d’intégration supérieur à la minute permet de lisser l’effet de la scintillation atmosphérique. La chaine de traitement et de réduction des images doit être particulièrement soignée pour ne pas induire des erreurs de mesures.
La matrice de Bayer présente devant le capteur CMOS de l’APN permet d’acquérir simultanément trois bandes spectrales. Dans cet exemple je n’ai utilisé que le canal vert pour la réduction des mesures photométriques. Il serait intéressant de réduire les canaux rouge et bleu afin d’identifier les effets de couleurs du flux de lumière.