L'observation vidéo des météores et les réseaux de caméras
par Tioga Gulon (http://france.allsky.camera.free.fr)
Depuis une dizaine d'année, l'observation vidéo des météores s'est fait une place aux côtés des observations visuelle, photographique et radio.
Développée au début des années soixante-dix par les astronomes professionnels, elle était surtout utilisée sporadiquement lors des pluies de météores. Ces caméras équipées d’intensificateur de lumière étaient coûteuses en matériel, en fonctionnement et en temps de traitement et ne se prêtaient guère à une observation régulière des météores.
Il fallut attendre l'apparition des caméras CCD, le développement des ordinateurs et du matériel informatique pour voir enfin cette discipline abordable aux amateurs.
De nos jours, grâce à l'évolution des caméras numériques et à la baisse de leurs prix, il est possible de construire un système de détection, performant, à un coût raisonnable.
La détection, l'enregistrement des vidéos et l'analyse des données sont automatisés, laissant tout le plaisir à l'étude des météores et des bolides.
Tout d'abord pour le plaisir d'enregistrer et de regarder ces vidéos de météores.
Et surtout, parce que grâce à la vidéo observation, on peut déterminer avec précision tout les paramètres importants d'un météore: date, position, luminosité, vitesse, etc...
Les systèmes vidéo combinent les avantages des observations visuelle et photographique:
• La vidéo permet d’enregistrer les bolides les plus brillants jusqu'aux météores de faible intensité
• Le système est automatisé et fonctionne toute la nuit
• Plus grande précision sur la position et la trajectoire par rapport à l'observation visuelle.
• Datation, à la seconde près, de l'évènement
• Une vidéo de 25 à 30 images/s permet d'enregistrer l'évolution du météore et de déterminer précisément la vitesse angulaire sans avoir de système d'obturation comme sur les stations photographiques.
• Ils enregistrent uniformément les données et grâce à l'analyse de l'intensité lumineuse on peut étudier la dynamique d'ablation du météoroïde dans l’atmosphère.
Pour construire une station vidéo de détection des météores il faut:
• Une caméra CCD, plus elle est sensible et plus on peut enregistrer des météores de faible intensité (la sensibilité est exprimée en lux)
• Un objectif, il est préférable de choisir un objectif lumineux, donc avec un ratio f/ faible, on aura ainsi une meilleure magnitude limite
• Un PC avec une carte d'acquisition vidéo et d'un logiciel de détection.
On peut également équiper la caméra d'un intensificateur de lumière, placé entre l'objectif et le capteur CCD pour augmenter la sensibilité du système.
Il faut choisir son objectif en fonction du type d'observation que l'on veut effectuer. Plus la focale est longue, plus le champ de vision est réduit, plus on enregistrera des météores de faible intensité.
En fonction de la focale, on peut distingue deux types de station de détection vidéo :
- à grand champs : elles couvrent une grande partie du ciel visible (voir tout le ciel visible pour les "all-sky camera" avec leur objectif "fisheye" à 180°) en contrepartie elles perdent en sensibilité, avec une détection des météores jusqu'à la magnitude +1 (pouvant aller jusqu'à +3 avec un intensificateur de lumière IL), résolution 10 à 30 arcmin/pixel . Ils sont utilisés pour la détection des bolides et l'étude des essaims météoritiques limitée aux météores relativement intenses.
- à faible champs : Ces systèmes sont destinés à l'étude des courants météoriques. Plus sensibles, ils permettent d'enregistrer des objets jusqu'à la magnitude +3 (+5 à +6 avec intensificateur selon la focale). Les champs de vision vont en général de 10 à 80°.
C'est essentiel que les caméras de détection fonctionnent en réseau.
La trajectoire d'un objet ne peut être connue avec précision que si elle est enregistrée par plusieurs caméras. Ainsi, en regroupant les données des observations de différents lieux géographiques, on peut faire des calculs par triangulation et connaître la position exacte du météore dans l'atmosphère, déduire son origine (orbite) et dans le cas de gros bolides le point de chute de la météorite.
Pour l'étude des étoiles filantes, on a aussi plus de données, venant de caméras différentes et donc de meilleurs résultats statiques: plus de météores enregistrés, observations continues tout au long de l'année et de la nuit, moins soumise aux aléas de la météorologie (certaines caméras peuvent avoir une visibilité nulle alors que d'autres un ciel dégagé)
Deux exemples de réseaux de caméras:
- IMO Vidéo Meteor Network (http://www.imonet.org/): étude des courants météoriques ; caméras faible champs,
- North American All-Sky Camera (http://people.stu.ca/~jamesw/AllSkyNetwork.htm): détection des bolides ; all-sky cameras.
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