Résolution d'un instrument et pouvoir séparateur

Bonjour à tous,

le 4 mai 2017 j'ai observé à Saint-Jean-de-Monts le passage d'Europe sur le disque de Jupiter puis son ombre avec une lunette Vixen de 102 mm de diamètre et 1000 mm de focale à 111X oculaire ortho 9 mm.

Observation du point brillant du satellite: Cela est uniquement possible sur le limbe de Jupiter, quelques minutes comme un point brillant, mais rapidement cela n'est plus possible. Le point brillant s'estompe sur le disque de Jupiter. J'ai eu beau changer de grossissement, avec un 12.5 mm et un 7, puis un 6 mm, impossible de voir quoi que ce soit.

Observation de l'ombre: Quand l'ombre apparait, et compte tenu de la turbulence, j'arrive à l'observer dès son entrée l'ombre sur le disque à 80% du temps environ à 111x.

J'ai calculé que l'angle ce jour là de l'ombre était de 0.93" d'arc depuis la terre, soit 0.27 seconde d'arc sous le pouvoir séparateur d'un instrument de 100 mm, qui est de 1.2 " d'arc.

Le satellite était visible sous un angle de 0.95 " d'arc depuis la terre.

A votre avis, quel serait l'angle mini en seconde d'arc observable d'une tache noire sur fond clair avec cet instrument.

Difficile d'annoncer une valeur précise... comme tu as pu l'expérimenter, la détection n'est pas limitée par le pouvoir séparateur "classique" de ton calcul et qui correspond à la séparation (selon Rayleigh) des deux composantes d'une étoile double.

En fait, dans ta lunette de 102 tu vois l'ombre du satellite plus large qu'elle ne l'est vraiment, à cause du phénomène de diffraction. C'est bien pour ça que tu détectes l'ombre bien qu'elle ait une taille réelle inférieure à celle du critère de Rayleigh pour ta lunette.

Mais (toujours à cause de la diffraction) tu la vois aussi avec des bords plus flous, et globalement moins noire qu'en réalité (ou que dans un instrument utopique dans lequel il n'y aurait pas de diffraction). Si tu pouvais diminuer la taille de l'ombre à volonté, il arriverait un moment où le noir serait tellement dilué que tu ne le verrais plus.

C'est ce "moment" qui est difficile à établir précisément, car là on parle d'image de diffraction produite par une surface sombre sur un fond pas si clair que ça, et pas seulement par un point noir sur fond blanc.

Fred.

Bonsoir,

je te remercie pour cette explication. Je n'avait pas pensé à la diffraction d'un point sombre sur fond clair lorsque l'on est sous le pouvoir séparateur de l'instrument.

Il doit donc y avoir une taille d'ombre suffisamment petite qui produit une image suffisamment large, diffuse et peu contrastée pour que l'ombre ne soit plus perçue. On doit pouvoir faire un petit calcul théorique mais cela n'a pas grand intérêt.

Je vais voir prochainement ce que peut donner le maksutov STF 200 sur les satellites en transit mais je crois que c'est très très difficile avec ce diamètre. Pour l'ombre ce devrait être plus facile que la lunette mais je dois quand même m'en assurer....pas sûr.

Des astrams de l'Astro club Challandais observaient dans une commune proche avec 70 élèves d'une école et ils ont pu observer aussi l'ombre, mais ils ont soulignés la difficulté. Je crois qu'ils avaient le C8 du club mais je n'en suis pas sûr. On tient la une bonne méthode expérimentale pour juger du contraste d'un instrument, tu ne penses pas?

(voir autre post sur le contraste supposé excellent des maksutov Intes, et autres en général;))

Pour enfoncer le clou à propos des effets de la diffraction : c'est comme la division de Cassini, on la voit plus large dans une L100 que dans un T400, mais aussi moins noire et à bords moins nets si on met un même grossissement un peu fort.

Pour le STF200 : tu verras les ombres sur le disque au moins aussi bien que dans la L100, même avec de la turbu.

Avec une telle différence de diamètre (sachant que le STF a une bonne optique et un champ sans coma sensible étendu) le défaut prépondérant c'est la diffraction dans la L100 et pas la turbu (sauf cas de grosse turbu). Et puis le diamètre te permettra de grossir bien davantage pour un même éclairement rétinien que la lunette, il y a moyen de voir le diamètre de l'ombre de Ganymède par exemple, et pas seulement un point sombre. Là, l'image prend une autre dimension...

Je ne crois pas que les ombres de satellites soient un critère discriminant pour évaluer le contraste donné par un instrument : c'est sombre sur fond assez clair, donc un cas facile, même un instrument avec une mauvaise FTM sortira une image regardable, sauf si on est trop près du pouvoir séparateur comme dit au -dessus (dans ce cas on ne parle que d'assez petits instruments).

Pour la visibilité du satellite lui-même, ça dépend de son albédo. Ganymède est non seulement gros mais en plus il est sombre, on le voit se détacher sur le fond clair sans pb, il est tellement sombre qu'on peut le prendre pour une ombre s'il se projette sur une zone inter-bandes ! Idem pour Callisto.

Pour Io et Europe c'est différent, quand ils passent devant une zone on ne bénéficie plus de l'effet de contraste en luminance et le satellite se fond plus ou moins dans l'arrière-plan. Du coup, c'est plus intéressant pour comparer les contrastes transmis par deux instruments.

Fred.

merci Fred pour ces explications.

je reviendrai sur cette discussion après quelques observations au STF.

claude

Pour l'anecdote c'est bluffant de voir comment un satellite sombre se transforme de point blanc devant le ciel noir, en point noir devant le globe ( pour peut qu'il transite sur une bande claire) .

Pour l'anecdote c'est bluffant de voir comment un satellite sombre se transforme de point blanc devant le ciel noir, en point noir devant le globe ( pour peut qu'il transite sur une bande claire) .

Je n'ai jamais eu l'occasion de faire cette observation sur Ganymède et Callisto. Il me tarde de le faire, mais c'est deux satellites offrent le moins de passage sur le disque, et donc il faut bien repérer son observation....

Oui, de plus cette année on n'est pas du tout dans le plan équatorial de Jupiter donc Callisto rate le disque en passant trop au nord. Pour Ganymède, il passe haut en latitude, devant un arrière-plan plutôt sombre. Il faudra patienter une poignée d'années avant que les sats ne passent devant la zone équatoriale

Fred.

Oui, de plus cette année on n'est pas du tout dans le plan équatorial de Jupiter donc Callisto rate le disque en passant trop au nord. Pour Ganymède, il passe haut en latitude, devant un arrière-plan plutôt sombre. Il faudra patienter une poignée d'années avant que les sats ne passent devant la zone équatoriale

 

Fred.

je pense que vous devez connaitre l'application smartphone "moons of Jupiter". Elle est vraiment pratique pour celui qui observe un peu en dernière minute, et c'est mon cas. On voit bien lorsqu'il y a un passage ou non selon le satellite, et à quel endroit. J'ai été surpris pour l'entrée sur le disque de Jupiter donnée par l'application pour Europe et la réalité. Pile poil légèrement sous la bande tropicale. Étonnant.

Pour ma part, pas d'appli smartphone mais le bon vieux WinJupos.

C'est beau, la précision de la mécanique céleste !

Fred.