TEST DE LA CONFIGURATION
Lunette Takahashi
quadruplet fluorine FSQ-106
Monture Vixen GP avec système SkySensor 2000 PC
Caméra Audine
La lunette Takahashi FSQ106 (diamètre 106 mm, focale 530 mm) sur la monture Vixen GP. On aperçoit sur la table le système de pilotage de monture SkySensor 2000 PC. Ce dernier offre des possibilités toute à fait équivalentes au système LX200. Le tube optique affiche un poids de 6 kg (pas mal pour le diamètre) mais la monture GP supporte cela. La caméra Audine (montée ici en configuration d'observation planétaire) et le SkySensor 2000 sont pilotés avec le logiciel Pisco depuis un portable Sony Vaio.
Une clef du succès de l'observation avec une lunette ouverte à F/D=5 est la qualité de la mise au point. Le crémaillère de la lunette FSQ-106 est très impressionnante avec un diamètre libre de plus de 80 mm. Le déplacement est très doux et sans jeux (noter un système de bague de rotation bien pratique pour orienter facilement la caméra). Malgré la qualité du dispositif, le réglage reste très pointu et il faut un certain doigté (tolérance de moins de 10 microns en tirage !). La focalisation est grandement facilitée par l'usage d'un comparateur qui s'appui sur une petite extension de la caméra Audine. On mesure alors le tirage relatif de la caméra avec une sensibilité quasi micrométrique. La focalisation devient un plaisir dans ces conditions !
Avec une focale de 530 mm seulement et un champ
photographique de 88 mm la FSQ-106 affiche indiscutablement des aptitudes en
imagerie grand-champ, mais pas vraiment en imagerie haute-résolution.
J'ai malgré tout essayé de voir ce que cette lunette permet de
faire en imagerie planétaire. L'image a été agrandie avec
le système Vari-Extender de Takahashi (une bonne barlow) pour atteindre
une focale de 1950 mm. Le diamètre résultant de Jupiter est de
seulement 49 pixels et l'échantillonnage est de 0.95"/pixel. Le
pouvoir séparateur théorique de cette lunette étant de
l'ordre de 1.2" on voit que l'image est notoirement sous-échantillonnée.
Pour améliorer un peu la situation, le compositage optimisé des
images (drizzling) a été systématiquement exploité
(traitement Iris). Le contraste est ensuite augmenté par la technique
du masque flou. On voit ci-dessus une image réalisée avec un filtre
R le 30/11/1999 vers 19H35 TU. Il s'agit d'un compositage du type drizzling
de 55 images posées 0.25 seconde. Les conditions de turbulence (résidence
à Ramonville-Saint-Agne près de Toulouse) étaient moyennes.
Le niveau de détail est compatible avec ce que l'on est en droit d'attendre
d'un modeste diamètre de 106 mm.
|
|
|
|
Tentative d'image couleur le 01/12/1999. De gauche
à droite l'image, I (infrarouge), l'image V (visible), l'image B (bleu)
et la combinaison colorée. Il est à souligner que durant ces essais
la monture GP c'est très bien comportée en maintenant sans problème
l'image dans une fenêtre de 256x256 pixels (mode demi-trame avec Pisco,
impératif pour éviter les vibrations générées
par l'ouverture/fermeture d'un obturateur mécanique). Les vibrations
induites par le moteur d'entraînement sont jugées quasi inexistantes.
Le temps de pose est de 0.25 seconde en I et R, il est 1 secondes en B (la caméra
est une Audine avec un KAF-0400 standard).
|
|
Le comète 1999 S4 (LINEAR) observée le 03/12/1999 entre 20H50 et 21H37 TU. On voit ici seulement la portion d'un compositage de 40 poses de 60 secondes, standard à gauche et en pratiquant un suivi cométaire a posteriori à droite. Le mouvement de la comète est bien visible. La caméra Audine était équipée ici d'un KAF-0401E. Les images ont été faite en binning 1x1 sans filtre avec une focale de 397 mm. Pour passer la focale de 530 à 397 mm j'ai ajouté un réducteur de focale normalement prévu pour les séries FS de Takahashi. Ce réducteur, de grande taille, s'adapte parfaitement à la FSQ-106. Le champ couvert par le KAF-0401E est alors de 1.0° x 0.7° et il double bien sur avec un KAF-1602E. L'échantillonnage est de 4.7"/pixel. Le nord est à droite.
Compositage par la méthode du drizzling permettant ici un gain en résolution de 40% environ. Une petite queue est visible. On relève une dimension de la coma de 40". La magnitude intégrée mesurée est de 15.1 (comparaison avec les étoiles du GSC), assez proche de celle annoncée (14.7). La magnitude limite de l'image finale est estimée à 18 (observation en ville, magnitude limite à l'oeil de 3). Il est plus raisonnable cependant de considérer dans ces conditions d'observations une magnitude limite en détection automatique de 17. En association avec l'automatisation de la monture GP, cela devrait offrir des opportunités de détection d'objets nouveaux, genre novae, variables, voir comètes, pour peu qu'on réalise un programme de survey systématique.
|
|
|
|
Ces 4 images montrent des vues de la supernova
1999gb dans la galaxie NGC2532 le 7 décembre 1999 faites avec la lunette
FSQ-106 sur monture GP. Le CCD de la caméra Audine (KAF-0401E) est placé
directement au foyer (focale de 540 mm) et est utilisé en binning 1x1.
Les images sont des portions des originaux agrandies 2 fois. En haut à
gauche, on a une pose unique de 60 secondes. On note qu'en un temps de pose
aussi bref la supernova, qui est alors vers la magnitude 16.2, est perceptible
(à droite du noyau). En haut à droite, on trouve le résultat
du compositage de 3 images de 60 secondes. La détection de la supernova
n'est plus ambiguë. En bas à gauche, on a additionné 20 images
de 60 secondes (temps de pose cumulé de 1200 secondes). On a fait ressortir
les extensions de la galaxie. En bas à droite, le compositage optimal
par la technique
du drizzling à partir de 22 images
intégrées 60 secondes chacune. Dans ce dernier cas la finesse
de l'image est sensiblement accrue ainsi que le contraste de la supernova, ce
qui est très important pour la détection dans le cadre d'un survey.
Le drizzling ce justifie ici parfaitement car les images données par
cette lunette sont extrêmement piquées, même en bining 1x1
et en utilisant tout le domaine spectral du CCD KAF-0401E. Ainsi, par moment
de turbulence faible, j'ai noté un FWHM de 1.15 pixel (à la limite
du mesurable compte tenu de l'effet de l'échantillonnage !), c'est-à-dire
que la très grande majorité du flux stellaire entre dans un seul
pixel de 9 microns de coté. Ceci est vrai pour tout le champ, y compris
avec un KAF-1600 et rappelons le, sans qu'il soit nécessaire d'ajouter
un filtre spectral. Ce piqué de l'image est vraiment déterminant
et permet de compenser le petit diamètre de l'instrument pour l'imagerie
du ciel profond (voir plus loin, l'image de M1). Cliquez ici pour
visualiser une images en plein format et agrandie d'un facteur 2 par la méthode
du drizzling (format final 1500x1000 avec un simple KAF-0400).
Le champ de la galaxie UGC 8164 qui abrite la
supernova SN1999fz (compositage de 15 poses de 60 secondes). La supernovae est
difficile car elle est très près du noyau de la galaxie hôte
et sa magnitude doit se situer quelque part vers 17.5 au moment de l'observation.
Remarquez que le champ couvert (ici avec un KAF-0401E) est suffisamment large
pour inclure de nombreuses galaxies faibles, qui sont autant de nids à
supernovae.
Fort agrandissement d'un compositage de 17 images posées 60 secondes par la technique du drizzle. Avec un compositage traditionnel le noyau de la galaxie parait simplement allongé. Avec un compositage optimisé pour compenser la sous-échantillonnage, le supernova est nettement séparée du noyau. On notera que lors de sa découverte (avec un télescope de 600 mm) cette surpernova était sensiblement plus brillante. Sa découverte avec une lunette de la classe des 4 pouces était donc tout à fait envisageable. Le temps de pose de 60 secondes pour les images individuelles a été choisi en raison de défauts de suivi de la monture GP. Le système PEC du SkySensor a sensiblement amélioré la qualité de l'entraînement, mais malgré cela, si on ne souhaite garder que les toutes meilleures images (FWHM meilleur que 1.5 à 1.6 pixel, car cette lunette oblige a être sévère) il faut rejeter la moitié des images pour un champ situé à l'équateur. Pour les hautes déclinaisons, comme celle correspondant à UGC 8164, on garde 75% des images pour le résultat final. L'échantillonnage est de 4"/pixel. Dans la plupart des situations le drizzling amène la résolution de la lunette à 3" d'arc en imagerie du ciel profond avec un KAF-0400 utilisé en binning 1x1.
Champ de la nébuleuse Messier 1. Compositage traditionnel de 25 images de 60 secondes (temps d'intégration cumulé de 25 minutes). Les traînées verticales sont provoquées par l'absence d'obturateur. Sur ce document on peut deviner des étoiles de magnitude 20. Cette performance est possible avec un temps de pose relativement court et un ciel urbain parce que la FSQ-106 donne des images extrêmement fine alors qu'un instrument de plus longue focale ou de moins bonne qualité étalerait l'énergie sur un plus grand nombre de pixel. En ce qui concerne la magnitude limite, on est très proche de la performance d'un télescope de 200 mm. Et comme le drizzling compense la perte de résolution due à la courte focale, on voit que l'on a affaire à une configuration particulièrement optimisée pour un programme de surveillance du ciel (le champ couvert est au moins 4 fois supérieur en surface à celui d'un 200 mm traditionnel !). Le plus gros télescope n'a pas toujours l'avantage. Cliquez sur l'image pour visualiser le même champ avec un compositage du type drizzling.
Le champ des galaxies M66 et M65 observé
avec la FSQ-106 au foyer de laquelle on a mis une Audine équipée
d'un KAF-1602E. La largeur du champ est de près de 1.5°. Les taches
blanches correspondent à des poussières mal retirées par
la flat-field. Cliquez sur l'image pour la visualiser en pleine résolution.
Pour un test de précision de pointage de la configuration GP + Skysensor
2000, cliquez
ici.
En conclusion, la lunette FSQ-106 Takahashi
utilisée à la campagne doit donner quelques sensations ! Elle
permet par ailleurs de faire ces armes en imagerie haute résolution,
mais la courte focale est ici un handicap. Il faut en effet agrandir très
fortement l'image pour obtenir une échelle correcte, ce qui n'est jamais
très bon. La FSQ-106 donne vraiment toute sa mesure en imagerie du ciel
profond et grand-champ. Le piqué de l'image est vraiment très
bon sans qu'il soit utile d'ajouter un filtre pour couper la bande (même
avec un CCD KAF-0401E dont la réponse spectrale est étendue vers
le bleu). C'est bien sur tout bénéfice en terme de détectivité.
Il s'avère que cette capacité à produire des images stellaires
très fines permet à la FSQ-106 de concurrencer de nombreux télescopes
de la classe de 200 mm pour ce qui concerne la magnitude limite d'un objet ponctuel
(étoiles, astéroïdes, lointaines comètes...). Enfin,
en association avec une monture informatisée, comme la GP+Skysensor 2000,
il s'avère que la transportabilité, la maniabilité et la
productivité (aucun problème de pointage) de l'instrument sont
exceptionnelles. Le petit poids et la compacité de la caméra Audine
ajoute aussi au confort.
