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

Les tracés bleu et rose du graphique ci-dessus représentent l'évolution au cours du temps de la position d'Altaïr sur le capteur d'une webcam au foyer d'un instrument de 2500 mm de focale. L'axe des abscisses indique le temps, il est gradué en secondes. L'axe des ordonnées indique la valeur des déplacements en secondes d'arc. Les tracés bleu et rose reproduisent un fichier de relevés de positions créé par le logiciel goto_GAPE (voir le site consacré à l'interface d'autoguidage Ite-Lente). Les déplacements selon l'axe est-ouest correspondent au tracé bleu et les déplacements sud-nord au tracé rose. On constate une dérive régulière nord-sud se traduisant sur le tracé rose par pente constante aux fluctuations dues à la turbulence près. En revanche les déplacements est-ouest (tracé bleu) sont beaucoup plus complexes car perturbés par l'erreur périodique de la monture (une Losmandy GM8) ; on devine bien toutefois l'existence d'une composante linéaire régulière qui fait "monter" la courbe. Pour la mise en station, seules comptent les composantes linéaires des déplacements, composantes que mesXXI évalue au moyen de régressions linéaires temps-abscisse et temps-ordonnée. Ici, compte tenu de l'angle horaire d'Altaïr au moment de ces relevés (-1 h), le défaut d'azimut da est de -0,5° et le défaut d'inclinaison di de l'axe horaire de -0,9° environ. Une fois la mise en station effectuée les composantes linéaires, idéalement, disparaissent et l'on doit obtenir les tracés vert pour les déplacements est-ouest et rouge pour les déplacements sud-nord ; le tracé vert reproduit alors l'erreur périodique de la monture non entachée de dérives et le tracé rouge uniquement les fluctuations dues à la turbulence ; ici l'erreur périodique est de +/- 17 " crête à crête tandis que l'écart-type des déplacements aléatoires liés à la turbulence est de 0,6".

On conçoit d'après l'allure des courbes qu'il est relativement aisé de déterminer la dérive sud-nord liée à la pente du tracé rose mais qu'il est au contraire hasardeux d'extraire de la courbe bleue la vitesse de dérive est-ouest : suivant la durée et l'emplacement dans le temps des mesures de positions est-ouest on peut aboutir à peu près à n'importe quoi en matière de "pente moyenne" de la courbe. En fait, pour des mesures fiables, la durée des relevés est-ouest doit être au moins égale à la période de la vis sans fin de la monture, ici 8 minutes, et de préférence il faut choisir un multiple de cette période (8, 16, 24 minutes...) pour espérer obtenir une estimation correcte de la dérive est-ouest.

La difficulté à estimer correctement la dérive est-ouest explique pourquoi, comme on me l'a plusieurs fois signalé, la méthode I ("King généralisé") peut conduire à des résultats aberrants. La méthode I exploite en effet simultanément les vitesses de dérives est-ouest et sud-nord. Comme les "matheux" peuvent le voir aisément, la méthode I devient par ailleurs instable et capricieuse à mesure que la déclinaison de l'étoile visée diminue en valeur absolue, autrement dit que cette dernière se rapproche de l'équateur céleste. La méthode I fait en effet intervenir dans sa solution la vitesse de dérive est-ouest divisée par le sinus de la déclinaison ; pour Altaïr par exemple, dont la déclinaison est d'environ 9°, la vitesse de dérive est-ouest intervient multipliée par 6 dans les formules : les erreurs, déjà facilement commises, dans l'estimation de la dérive est-ouest sont donc en outre multipliées par 6 et peuvent ainsi complètement perturber les résultats.

Pour conclure voici quelques conseils de bon sens :

1. Fiez vous de préférence à la méthode II ("Bigourdan généralisé"), stable et précise, quelles que soient les étoiles visées, même avec des montures "d'amateur" à forte erreur périodique
2. Effectuez soigneusement les calibrations afin de bien déterminer la direction sud-nord et de ne pas "contaminer" les déplacements sud-nord par un résidu d'erreur périodique
3. Pour des mesures aux fortes déclinaisons (45° ou plus) n'hésitez pas à faire une calibration avant chaque mesure de dérive, cela à cause de la "rotation de champ", beaucoup plus sensible à ces déclinaisons, qui fait tourner les directions cardinales par rapport aux axes de la webcam
4. Laissez la méthode I et celle de King aux professionnels ou aux rares semi-professionnels qui bénéficient d'une qualité de suivi hors de portée des amateurs (et de leurs finances)
5. Si vous tenez vraiment à exploiter la méthode I ("King généralisé"), effectuez les mesures sur des durées multiples de la période de la vis sans fin et ne vous fiez qu'à des résultats obtenus sur des étoiles de fortes déclinaisons