MESXXI : la mise en station à l'aide d'une webcam

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Tout astronome-amateur un peu confirmé a déjà utilisé la justement fameuse "méthode de Bigourdan" pour aligner l'axe polaire de sa monture équatoriale sur l'axe du monde, autrement dit pour effectuer la mise en station de son instrument. Ce faisant, il aura sans doute pu constater les faiblesses du procédé : empirisme, nécessité de faire des approximations ou itérations successives (réglage "au jugé" de l'azimut de l'axe horaire, puis de son inclinaison, puis de l'azimut, puis de l'inclinaison, etc.), obligation de recourir à des étoiles à des angles horaires précis (à 0 h au méridien et à +/- 6 h au lever et au coucher) qui parfois sont inaccessibles compte tenu de la configuration des lieux (observation depuis un balcon en façade d'un immeuble notamment) ; les étoiles à +/- 6 h, fortement affectées par la turbulence, se prêtent mal par ailleurs à de délicates mesures de dérive. Ces difficultés cumulées font que bien souvent une mise en station honorable ne s'obtient qu'après deux voire plusieurs nuits selon le "flair", l'habileté ou l'opiniâtreté de l'observateur.

En 2003 et 2004 je publiai dans la revue Astrosurf Magazine une série d'articles intitulés "Dérives des étoiles dans un instrument équatorial" (numéros 4, 5, 6, 7). Les propriétés des dérives des étoiles dans un instrument affecté de défauts de mise en station y étaient analysées et sur cette base deux méthodes alternatives à celle de Bigourdan y étaient proposées. Ces méthodes originales (*) permettent de lever tous les obstacles précédemment évoqués et ont sur celle de Bigourdan les avantages suivants :
(*) : elles généralisent et unifient les méthodes de King et de Bigourdan (cf. ici et là)

Les méthodes proposées souffraient cependant, au plan pratique, de trois handicaps quasi rédhibitoires car elles demandent d'effectuer :

  1. des mesures quantitatives des vitesses de dérive
  2. le calcul de l'angle horaire des étoiles pointées et, par conséquent, du temps sidéral
  3. des calculs de trigonométrie (peu compatibles avec une observation de nuit même si l'on dispose d'une petite calculatrice des collèges)
Toutefois, si l'on observe avec un instrument muni d'une webcam, et donc aussi avec un ordinateur, les handicaps signalés sont potentiellement levés, car on dispose alors d'une part d'un moyen de mesure des vitesses de dérive extraordinairement sensible (mesures conjointes de durées et d'écarts sur le capteur de la webcam) et d'autre part d'un moyen de calcul très puissant que la trigonométrie n'impressionne nullement. C'est de cette réflexion qu'est né le logiciel MESXXI objet des pages qui suivent.

SOMMAIRE


  • La théorie, les équations
  • Quid de la méthode de KING ?
  • Les dérives par l'image
  • Formules du deuxième ordre : biais des méthodes I et II
  • Rotation de champ en phase de guidage
  • Tolérances de mise en station pour l'imagerie du ciel profond
  • Dérives : l'enseignement d'un cas typique
  • Le logiciel
  • Historique du logiciel
  • La FAQ (foire aux questions)

    • Formats vidéo supportés


    Mise à disposition de fichiers auto-extractibles mes(r)_setup.exe (juillet 2011) :
  • l'installation est désormais automatique sous tous systèmes Windows y compris Vista et Seven (32 et 64 bits)
  • l'ancienne méthode manuelle à base d'archives "zip" n'a plus cours

    • Livraison des versions 4.1.1 et 5.0.0, respectivement, de MESXXI et MESXXIr (Novembre 2011) :

    Améliorations communes à MESXXI et MESXXIr :
  • "Viseur" maintenant compatible avec des images de facteur de forme autre que 4/3
  • Elimination des risques d'erreurs de type 6 qui survenaient parfois
    • Nouvelles fonctionnalités propres à MESXXIr (version 5.0.0) :
  • Présélection automatique des étoiles à pointer compte tenu de l'heure et du site dont dispose l'observateur
  • Possibilité de mesurer le rapport largeur/hauteur du pixel de la webcam, au cas où celui-ci n'est pas connu
  • Assistance lors des calibrations, via l'affichage de messages contextuels
  • Prise en charge des formats vidéo dits "à macro-pixels" ("packed" formats)




    • Pour m'écrire

    MESXXI : la mesure et le décryptage des dérives d'étoiles