Jupiter (et Saturne)
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Jupiter
Saturne
Technique et perturbations atmosphériques
ISS
Télescopes et instruments d'observation


Jupiter
On peut voir Jupiter favorablement quand la Terre est entre le Soleil et Jupiter
    => distance Terre-Jupiter réduite
    => on voit Jupiter la nuit et parfaitement éclairé

On peut voir la configuration du système solaire avec l'applet "Orbit Viewer"
http://neo.jpl.nasa.gov/orbits/
Note: en 09/2015, l'applet fonctionne encore, même si certains navigateurs protestent car ils ne supportent plus quelques fonctions Java jugées obsolètes. Voici une copie d'écran réalisée le 19/09/2015 avec Firefox (et ici la page complète), où l'on voit d'ailleurs que Jupiter n'est pas observable en ce moment, car il est à peu près dans la direction du Soleil.
Le code de l'applet "Orbit Viewer" est en cours de modification pour une portabilité accrue:
https://2015.spaceappschallenge.org/project/orbit-viewer/
https://github.com/TheOrbitals/OrbitViewer
https://stemn.com/projects/orbit-viewer

Lancer l'applet en demandant un objet quelconque (dans le cas ci-dessous: 2002 NY40), supprimer toutes les orbites, puis rajouter celles qui nous intéressent (Terre et Jupiter):
soleil-Terre-Jupiter.png

On  peut voir Jupiter er ses satellites en temps réel avec http://space.jpl.nasa.gov/
Paramètres de l'application.
Vue de 2010 :
jupiter_satellites_nasa.jpg
Paramètres de l'application

Pour obtenir un planetarium avec les positions des différents objets du système solaire, ou bien les positions des différents satellites de Jupiter, on peut utiliser le très ancien programme Astronomy Lab:
http://www.ericbt.com/Misc/AstronomyLab2

Pour dessiner des cartes du ciel, je vous recommande Stellarium.

Si vous avez un smartphone équipé d'Android, voyez Google Sky Map Android et SkyView.

On peut observer Jupiter avec des jumelles.
Avec ma longue vue (16x50) posée sur pied, on voit très bien les 4 principaux satellites.
Io a une magnitude de 5. Ganymede de 4.6. Callisto de 5.6. Europa de 5.3 (source: http://www.solarviews.com/eng/jupiter.htm )

Aujourd'hui 15/09/10, Jupiter était à 592 millions de km de la Terre, son diamètre apparent était de 50 secondes d'arc (la Lune en fait 1800, soit un demi degré), et sa magnitude de -2.9 (ce qui en fait l'objet le plus brillant du ciel en ce moment).

Voici une image de Jupiter et ses 4 principaux satellites prise avec mon reflex (en cliquant dessus, vous ouvrirez l'image non recadrée, en version compressée avec DxO):
cliquez pour ouvrir l'image originale non recadrée
Nikon D90, Nikkor AF-S 300mm F/4 + TC x1.4 (soit un objectif résultant de 420mm F/5.6), 3200iso, 1/60s, F/5.6
L'image JPEG directement issue du D90 est ici.

Vous pouvez vous servir de ces prises de vues pour tester votre téléobjectif, car les satellites sont quasi ponctuels et vous restituent quasiment la fonction d'appareil. Essayez avec et sans stabilisation et analysez vos résultats. Vous pouvez être surpris...
Notez toutefois que ce n'est pas vraiment la fonction d'appareil de votre objectif que vous obtenez ainsi, mais la convolution des fonctions d'appareil liées à divers défauts:
  1. Fonction d'appareil intrinsèque de l'objectif utilisé dans les meilleures conditions.
  2. Qualité de la mise au point.
  3. Bougé de l'appareil et vibrations.
  4. Déplacement de l'objet dans le ciel pendant la durée de l'exposition due à la rotation de la Terre. Pour estimer cela, j'ai fait une calculatrice, disponible dans l'onglet "Equivalences de focales, champ" de ce fichier Excel, colonnes en rose. Par exemple, on voit qu'avec le D90 et un objectif de 420mm, les objets célestes se déplacent de moins de 0.1 pixel pendant une exposition de 1/60 de seconde.
  5. Perturbations par l'atmosphère (un peu plus d'infos ici).
Avec beaucoup de soin, on peut réduire au maximum les points 2,3 et 4. 
En ce qui concerne les perturbations de l'atmosphère, j'étais dans de très mauvaises conditions: dans mon jardin à Marseille, entre deux lampadaires, et avec toutes les perturbations liées à la ville...

C'est aussi pour améliorer ce type d'images que Unshake a été développé. Les satellites deviennent plus "ponctuels", mais la déconvolution n'est pas faite pour traiter les aberrations chromatiques, ni les perturbations de l'atmosphère qui sont aléatoires. Résultat de Unshake

Voici ce que j'ai obtenu en photographiant Jupiter quelques jours plus tard, toujours avec Nikon D90, Nikkor AF-S 300mm F/4 + TC x1.4. Images en crop 100%. Notez la différence de taille de Jupiter entre l'image correctement exposée et l'image surexposée pour voir les satellites:
Nikon D90, Nikkor AF-S 300mm F/4 + TC x1.4
Nikon D90, Nikkor AF-S 300mm F/4 + TC x1.4

Enfin, avec un D90 et un 600mm accouplé à deux multiplicateurs de focale, on peut obtenir ceci (image prise par Fabien L., avec mon boitier et ses objectifs):
Jupiter D90 600 2 doubleurs

Quelques années plus tard, les bridges ont fait des progrès phénoménaux et permettent d'obtenir des images stupéfiantes.
Voici par exemple une vidéo de la Lune, puis de Jupiter et ses satellites, prise avec un Nikon P900: "Nikon P900-Moon &Jupiter moons zoom 27/4/2015".
Voici des images de la Lune et de Jupiter, encore avec un Nikon P900:



Saturne

J'ai observé Saturne le 17/09/2015 dans le télescope de 80cm de diamètre de l'OHP, et la qualité des images n'était pas terrible. La raison, c'est que bien qu'on était dans un site en altitude, sans ville autour, un ciel magnifique, Saturne était assez bas dans le ciel, et la lumière traverse pas mal d'atmosphère. On nous a dit qu'on devait avoir un "R0" de l'ordre du centimètre, autrement dit que le pouvoir de résolution était limité par l'atmosphère à celui d'un objectif de 2 cm de diamètre!
En approfondissant la question, on voit que c'est principalement l'atmosphère qui limite la qualité des images. Par exemple, sur la page http://adsabs.harvard.edu/full/1995C%26T...111...99D on lit que même dans les meilleures conditions (sommet des montagnes chiliennes) les télescopes de plusieurs mètres n'ont pas une meilleure résolution qu'un télescope de 20cm de diamètre, du moins dans le domaine visible. Par contre ils collectent beaucoup de photons. Voir aussi: http://media4.obspm.fr/public/FSU/pages_oa/seeing-apprendre.html

Bref, ça m'a donné envie d'essayer de voir si je peux photographier Saturne et ses anneaux avec mon matériel photo.
La durée d'exposition doit jouer sur l'influence des perturbations atmosphériques, car elles doivent se manifester comme un scintillement. Il semblerait que ce scintillement soit à environ 1000 Hz, donc il faudrait le 1/1000s. C'est impossible à atteindre avec mon objectif photo et la sensibilité de mon capteur.

Toujours est-il que mes premiers essais donnent des résultats corrects.
Je me suis servi du Nikon D7100, et du zoom Sigma 50-500 à 500mm, diaphragmé à f/8 car il n'est pas très bon à pleine ouverture. Je n'ai pas pris de précaution particulière: prise de vue standard au 1/60s, sur trépied, rotule non serrée et objectif tenu à la main, stabilisation activée. L'image suivante est un crop 100%. C'est la meilleure d'une série d'une cinquantaine d'images, dont beaucoup sont floues.
saturne

Voici la position de Saturne en ce moment. Elle est loin d'être optimale, et Saturne se voit en début de soirée, très bas sur l'horizon.
Voici les conditions de cette prise de vue, données par le programme Stellarium. On y voit que Saturne est à la batagelle de 1.56 milliards de kms de nous (un peu plus de 10 fois la distance Terre-Soleil), et s'observe sous un angle de 16" d'arc (et 37" avec ses anneaux). Elle a une magnitude de 0.57.
Dans ma calculatrice photo (onglet "Equivalences de focales, champ"), on voit que le D7100, à 500mm de focale et f/8, a une résolution angulaire théorique de 2". On place environ 8 pixels dans le diamètre de Saturne et 18 pixels dans le diamètre de ses anneaux.

Image obtenue le lendemain (21/09/2015) par Fabien avec Nikon D4, 1200mm f/11 (en fait un 600mm doublé), 3200 iso, 1/90s:
Saturne, Fabien

Images obtenues dans la nuit du 16 au 17 juin 2019: Jupiter et ses satellites, Lune, Saturne, à Marseille, depuis la rue de mon lotissement, à 20 mètres des lampadaires:
https://photos.app.goo.gl/VhabyGffgL2FjK5PA
 


cliquer pour agrandir


Quelques superbes images, mais avec un tout autre matériel ! http://www.astrosurf.com/lecleire/mars2009.html


Technique et perturbations atmosphériques
Voir aussi les informations dispersées dans les paragraphes ci-dessus.

Données sur le seeing et l'optique adaptative:
http://www.demailly.com/~dl/inioa/node3.html
http://www.astrosurf.com/viladrich/astro/instrument/AIP-2014-turbulence.pdf

En combinant intelligemment plusieurs images prises avec des temps d'exposition inférieurs au temps caractéristique des fluctuations atmosphériques, on peut améliorer les images.

En empilant des images prises au 200mm, il voit les anneaux:
http://forums.futura-sciences.com/materiel-astronomique-photos-damateurs/481602-lune-saturne-a-lobjectif-200mm-1000d.html

Registax :
http://www.astronomie.be/registax/
http://www.astrosurf.com/astrodryat/articleregsitax/Registax.htm

AutoStakkert! 2 : http://www.autostakkert.com/wp/guides/

AviStack : http://www.avistack.de/
http://www.astro-photo.nl/lunar-and-solar-stacking-using-avistack

Déconvolution: Astra image donne des résultats bluffants
http://www.astro-photo.nl/lunar-and-solar-deconvolution


ISS
Vidéo de l'ISS passant devant la Lune, avec un Nikon P900: Nikon P900 Captures ISS Lunar Transit 


Télescopes et instruments d'observation

Télescope eVscope d'Unistellar : une révolution dans l'astronomie amateur:
https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/astronomie-evscope-unistellar-revolution-astronomie-amateur-68117/
https://unistellaroptics.com/product/
Le prix d'appel était de 1799$ valable jusqu'au 23 septembre 2018 pour une livraison en juin 2019.
En 07/2019, le prix est de 2999€

Lens2scope : il s'agit d'un adaptateur que l'on place derrière un téléobjectif photo, qui joue en quelque sorte un rôle d'oculaire.
Distribué par initialement par Kenko, puis maintenant par TONTA
http://www.lens2scope.com
Il existe en droit et coudé, en focales 10mm et 7mm. Caractéristiques détaillées.
La visée à travers cet instrument est droite (comme une lunette d'observation terrestre).
Le 7mm semble de construction plus récente. Il grossit plus et offre un champ plus important. Mais la pupille de sortie est plus petite et avec moins de dégagement. Il doit procurer une visée moins lumineuse que le 10mm.
J'ai un 7mm. Il transforme mes objectifs photo en des longues vues dont le grossissement est la focale en mm divisée par 7. Autrement dit mon 150-600mm devient une lunette de grossissement 21-85, avec une pupille d'entrée de 90 mm de diamètre.
Un test enthousiaste: https://rangerdiaries.com/review-for-the-tonta-lens2scope-converter/