Courbe Photométrique sur Astéroïde ou Étoile Variable

Courbe Photométrique sur Astéroïde ou Étoile Variable

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Réaliser les mesures

Le script de mesure

Un exemple avec Haidea (368)

X étoile de ref. et Facteur de Réjection

Observations de CdR entièrement informatisé

Recherche Automatique d'Étoiles variables

 

             

            Observationsde CdR/CdL entièrement informatisée

 

    C'est avec beaucoup de plaisir que nous avons travaillé à la réussite de ce projet d'observation automatisé de Courbes de Rotation d'astéroïde. Cyril Cavadore, Raoul Behrend et moi même y avons passé pas mal de temps mais nos espoirs ont été récompensés. 

   Difficile de vous démontrer la puissance d'un tel ensemble pour l'acquisition de CdR/CdL avec une simple page web. Le mieux que je puisse faire est de vous encourager à essayer par vous même. Cette page Web vous donnera un maximum de renseignements... et puis je suis là pour répondre à vos questions.

   Il n'est plus utile de passer de longues heures à réduire ses mesures au petit matin. Un simple script exécutable sous Prism se chargera de piloter le télescope, de prendre les images CCD, de les pré traiter en temps réel, puis à la fin de la nuit, le télescope est "rangé" et la calibration astrométrique des images commence suivie des mesures, de l'analyse sous Courbrot et enfin la création de votre page Web visualisant les résultats de la nuit et le tout avec une dizaine d'astéroïdes si cela vous fait plaisir. Les fichiers de mesures par astéroïde sont aussi créés. Il vous restera à les envoyer tels quel à Raoul et savourer le travail de votre nuit.

   Pour ce faire, 6 scripts ont été écrits, une bonne dizaine de fonctions rajoutée dans Prism et une version spéciale de CourBrot a été réalisée.

  • Liste des scripts et description de base
  1. Mise a jour !!! Courbe Asteroides Variable Automatique V4.PGM est le plus complet des scripts. C'est le script qui contrôle l'ensemble de la chaîne: Acquisitions, pilotage du télescope, calibration astrométrique, mesures, et analyse. Il sera utilisé pour chaque nuit d'observation pour tout télescope informatisé.
  2. CourbeAsteroideAutomatiqueSansTelescopeV2.PGM: Comme son nom l'indique, il fait la même chose que le script précédent, mais sans le pilotage du télescope et donc sur un unique astéroïde.
  3. RechercheEtoilesVariableV5.PGM: Script très intéressant, pour continuer l'exploitation des images de la nuit. Il vous permettra de vérifier si une étoile variable ( peut-être inconnue ) était dans le champ des images de la nuit.

    A partir de maintenant, tous les scripts restant sont des outils qui vous faciliteront la vie pour reprendre une série de mesures par exemple après changement d'étoiles de référence ou pour reprendre d'anciennes images pour les remesurer.
  4. EtalonnageAstrometriqueSeriesImagesV2.PGM:  Il vous permettra de réaliser l'étalonnage astrométrique d'un nombre X d'images. Il ne sera pas développé directement dans cette page Web car en fait son utilisation n'apporte rien de particulier par rapport aux autres scripts.
  5. Mise a jour !!! MesureUnAstéroideParAstrometrieV3.PGM: Réalise les mesures d'un astéroïde suivant une liste d'images que l'utilisateur choisira.
  6. Mise a jour !!! MesureUneEtoileVariableV3.PGM: Réalise les mesures d'une étoile variable... en fait c'est un script très important si vous avez détecté une variable. Il vous permettra d'obtenir des mesures sérieuses et avec une étoile de test bien choisie par avance en fonction de la magnitude de l'étoile variable.
  • Liste des autres programmes utiles:

Il y a tout d'abord CourBrot de Raoul Berhend dans une version spéciale afin de réaliser une analyse automatique. Il va essayer dans tous les cas d'obtenir un résultat final. Mais pour ce faire, il n'aura que la liste de vos mesures donc ne lui en demander pas de trop si les résultats ne sont pas toujours valables. Il fera avec ce que vous lui donnez...

HP2XX, PCX2GIF et GIF2PNG sont des convertisseurs de fichiers images. Ils permettent de créer les images pour la pages web.

Télécharger l'ensemble des fichiers.

  • Comment préparer votre nuit d'observation?
  1. Les fichiers LST

   Le but sera d'obtenir un fichier LST par astéroïde ou étoile variable que vous désirez observer. C'est un fichier texte créé automatiquement via Prism grâce à l'action de quelques clics de souris:

Dans un premier temps créer une fenêtre du ciel sur l'astéroïde ou l'étoile variable choisi pour la nuit. Sa trajectoire devra être visible. Utiliser uniquement les étoiles du catalogue USNO SA2 ou A2.

La carte a été centrée sur  la date du 12/03 qui correspond au milieu de la nuit du 02 au 03 pour l'astéroïde Daphné et qui correspond aussi au milieu de la nuit d'observation que nous préparons. Utiliser toujours le zoom supérieur à la taille de votre CCD sur le ciel. Au niveau catalogue d'étoiles, il est intéressant d'avoir le catalogue USNO A2 et le GSC-ACT pour la sélection des étoiles variables.

Cliquer sur l'astéroïde ou l'étoile variable, la fenêtre d'identification s'ouvre... cliquer sur "ajouter Objet dans la liste d'observations". La fenêtre de la liste d'observations s'ouvre et présente l'objet choisi comme premier objet dans la liste.

Nous allons ajouter maintenant l'étoile test... relever la magnitude de l'objet et choisir une étoile de magnitude équivalente la plus proche possible de l'objet en position de milieu de nuit... donc vers le repère 12/03. Puis même manip. pour ajouter l'étoile dans la liste d'observations.

Maintenant, ajoutons les étoiles de références avec la même méthode. Ne pas les choisir trop brillantes sinon, il y a risque de saturation de ces étoiles. Mais ne pas les choisir trop faibles aussi, sinon le rapport S/B sera très mauvais.

Voici la visualisation d'une carte du ciel avec les étoiles qui ont été choisies. Pour obtenir cette visualisation il suffit de cliquer sur l'icône de rafraîchissement de la fenêtre du ciel. Et voici une représentation de la liste d'objet:

En résumé, on trouve l'astéroïde en début de liste, suivi de l'étoile test et enfin les 12 étoiles de référence. Il nous reste à enregistrer la liste sous la forme d'un fichier LST. Pour ce faire, il suffit de cliquer sur "Fichier" puis sur "Sauve". Si vous avez un télescope automatisé et donc si vous désirez suivre X astéroïdes sur la même nuit, le fichier LST devra se nommer "Objet1.LST". Si au contraire votre télescope n'est pas automatisé vous suivez le même et unique objet toute la nuit. Il faudra lui donner le nom de "Objet.LST".

   Pour les télescopes automatisés, il suffit maintenant de passer à l'astéroïde suivant... et créer un nouveau fichier LST avec le nom "ObjetX.LST. ( Objet2.LST, Objet3.LST etc... )

Si votre objet est une étoile variable, afin que le script puisse savoir que l'objet est une étoile et pas un astéroïde, il faut éditer le fichier LST et ecrire le nom de l'étoile sous la forme:
"GSC 0670-0720" 04h12m15.170s +11°07'50.30'' 12.4 FALSE "Taken from pick-obj"
au lieu de:
"0670-0720" 04h12m15.170s +11°07'50.30'' 12.4 FALSE "Taken from pick-obj"
Seul le mot GSC a été rajouté.

  1. Structure du répertoire pour la nuit d'observation.

Il vous faut maintenant créer une structure de répertoire que le script va utiliser pour y trouver tous les fichiers importants mais aussi pour y sauvegarder toutes les images, le fichiers de mesures et les résultats d'analyses sous Courbrot.

Voici la structure de répertoire utilisée dans le script:

Le répertoire "nuit" contient les fichiers ObjetX.LST:

Le répertoire "base" contient les images pour réaliser le prétraitement:

Le répertoire "PGM" contient le ou les PGM utiles:

Le répertoire "Preprocess" est vide pour le moment. Il contiendra en fin de nuit l'ensemble des images prétraitées.

Le répertoire Résultat contient les programmes externes à Prism mais qui seront exécutés sous les ordres de Prism en fin de nuit en particulier pour CourBrot et pour la création de la page web finale. Ce répertoire contiendra aussi en fin de nuit l'ensemble des résultats. Mais pour le moment on ne doit trouver que les fichiers EXE.

 

Dans les PGM, le disque utilisé pour le répertoire "Nuit" est D: mais si vous désirez utiliser un autre disque, il suffit de modifier les chemins d'accès directement dans le PGM. Même chose avec le répertoire et les sous répertoires.

 

Le premier sera utilisé pour suivre au moins 2 astéroïdes et le suivant pour un unique astéroïde ( cas des télescopes non informatisés ). Leur structure est très proche suivant le schéma suivant:

- Entête du script... paramètre de réglage en fonction de vos critères d'observations.
- Acquisition et Prétraitement des images en temps réel.
- Calibration astrométrique des images au petit matin
- Mesure du ou des astéroïdes. Affichage des courbes sous Prism. Création des fichiers de mesures.
- Analyse sous CourBrot et création de la page Web finale.

  1. Entête des scripts

la liste est longue, mais en fait, pour la plupart vous n'avez à les régler qu'une unique fois. Il seront les mêmes nuit après nuit.

REM ---------------------------------------------
rem Paramètres propre a chaque nuit
rem ---------------------------------------------


rem position de parking à la fin de la nuit
DegresPark=-20
MinutesDPark=0
SecondesDPark=0

A la fin de chaque nuit, le télescope se parquera de lui même au méridien et a une hauteur définie suivant une position delta que vous aurez choisie.

rem Temps de pose pour les champs en ms
TempsdePose=60000

Le temps de pose est le même pour tous les astéroïdes de la nuit.

REM ---------------------------------------------
rem Paramètres utilisateur
rem ---------------------------------------------
rem Ce sont généralement les mêmes nuit après nuit

REM Répertoire de sauvegarde
sDirSav$="D:\Nuit\"

Rem Répertoire des images base
sDirBase$="D:\Nuit\base\"

Rem Répertoire des images prétraitées
sDirPreTrait$="D:\Nuit\Preprocess\"

Rem Répertoire résultat
sDirResultat$="D:\Nuit\Resultat\"

Voici la déclaration des chemins qui ont été expliqués plus haut.

Rem Nom de base des fichiers LST
sNomFichierLST$="Objet"

Rem Nom de base des fichiers Résultat de mesure
sResultatMesure$="ResObt"

C'est le nom de base des fichiers Objet. Il est à remarquer que les fichiers résultats des mesures porteront le nom de "ResObtX.txt" 

Rem Répertoire du catalogue de reference
sDirCatalogue$="C:\Astronomie\Catalogues\USNO A2\"

Bien déclarer le chemin ou se trouvera le catalogue utilisé pour la calibration astrométrique.

rem Nom de l'image d'offset
ImageO$=sDirBase$+"offset.cpa"

Rem Nom de l'image du noir générique
ImageN$=sDirBase$+"noir60s.cpa"

rem Nom de l'image du flat
ImageF$=sDirBase$+"Image_flat.cpa"

Voici la déclaration des noms des images de prétraitement.

Rem Délai avant début de la pose en ms
DelayBeforeExposure=3000

C'est le temps de repos du télescope avant de lancer l'acquisition d'une image.

Rem Début de la prise des images si soleil couche depuis X degrés
ElevationMinSUNDeg= -12

Rem Élévation minimum d'observation des objets
ElevationMinDeg = 5.0

rem Angle horaire maxi d'observation des objets par rapport au méridien
rem avant le méridien
AngleHOR_Maxdeg = 80
rem après le méridien
AngleHOR_Mindeg = -80

Ce sont vos paramètres de contrôle du télescope et surtout de la zone d'observation sur le ciel. Dans cet exemple, si le soleil est supérieur a -12°, l'observation est arrêtée et le script park. le télescope et passe en mode d'analyse. Si un objet n'est plus dans la zone des -80° et +80°, le script ne l'observe plus. Si tous les objets sont hors de la zone, le script park. le télescope et passe en mode d'analyse. etc...

REM Nombres de Poses Maxi à réaliser par astéroïde... normalement toujours
rem bien supérieur a ce que qui peut être fait dans une nuit
NbChamps=2000

Il permet de stopper l'acquisition d'images après un certain nombre de champs. Mais ce n'est généralement pas utiliser. je préfère limiter ma zone d'observation en fonction des paramètres expliqués juste au dessus. dans ce cas, je place un nombre bien supérieur à ce qu'il est possible de faire comme champ dans la nuit.

rem valide ou pas le rattrapage du jeu e la vis sans fin de la monture.
ValideJeu=True


rem angle de rattrapage de jeu après pointage dans le sens anti horaire ( en mn: maxi 59min )
Anglejeu=10

Utiliser pour les télescopes automatiques. C'est une variable qui permet de régler la valeur du jeu que le pointage aura à rattraper en cas de pointage vers l'est. Lorsque le télescope pointe vers l'Ouest, il n'y a jamais de rattrapage de jeux car le télescope va dans le même sens que la vitesse sidérale.

rem Binning Camera
nBinning=1

rem Miroir Camera
MiroirX=1
MiroirY=0

rem Fenêtrage si utile
rem setwindow 1 1 250 250

Utiliser pour le réglage de la camera CCD... ils parlent d'eux mêmes.

rem Utilisation de la soustraction du noir Optimisé?
SoustracObti=true

Pour le prétraitement, le script a besoin de savoir si vous réalisez la soustraction du noir par la méthode de la soustraction Optimisée ou par une simple soustraction d'une image de noir. Si true alors c'est la soustraction optimisée qui est utilisée. Si c'est False, ce sera une simple soustraction du noir.

rem Nom du catalogue utiliser pour les mesures
// Catalog that can be used
Cat[1]$="GSC"
Cat[2]$="USNO SA"
Cat[3]$="USNO A1"
Cat[4]$="USNO A2"
Cat[5]$="Hipparcos"
Cat[6]$="SAO"
Cat[7]$="BSC"
Cat[8]$="Tycho1"
Cat[9]$="GSC-ACT"
Cat[10]$="Tycho2"

Catalog$=Cat[4]$

C'est ici que vous déclarez le nom du catalogue qui sera utilisé pour la calibration astrométrique. Dans cet exemple, c'est le catalogue USNO A2 qui servira de référence.

rem Image orienté Nord SUD?
NSo=TRUE

TRUE = image orientée Nord/Sud. FALSE = image orientée Sud/Nord.

rem Nombre d'étoile de comparaison utiliser dans le catalogue
NbStarCat=50

rem Nombre d'étoile de comparaison utiliser dans l'image
NbStarImg=50

Rem degré du polynôme de correction de la déformation de l'image
DegPoly=2

Suite des paramètres utilisés pour la calibration astrométrique. Normalement ces valeurs devraient permettre de passer un maximum de cas. Mais une bonne idée est de les vérifier sur quelques images en utilisant la fonction de calibration astrométrique automatique disponible dans le menu Analyse de Prism.

Rem Taille de la demi fenêtre de mesure
DemiLargFen=9

La choisir assez large pour que l'étoile passe complètement dans la fenêtre de modélisation de l'étoile. Le mieux est de faire quelques essais et voir avec quelle valeur le bruit de mesure est le plus faible.

Rem Facteur de réjéction des mesures
FacRetrait=2.5

Cette valeur est maintenant très classique. Vous trouverez toutes les explication utiles dans les pages web de ce site.

REM Réserve de largeur sur la fenêtre d'une image
largFen=350

Largeur de la zone de retrait par rapport au bord droit de l'écran pour l'affichage des Images. Normalement à ne pas modifier.

rem Temps de pose pour une calibration astrometrique pour les champs en ms
TempsdePosecali=5000

rem Nom du catalogue pour une recalibration du télescope
CatalogCalibrat$=Cat[9]$

rem Chemin du catalogue pour une recalibration du télescope
rem sDirCatalogueCalibrat$="D:\USNO A2\"
sDirCatalogueCalibrat$="C:\Astronomie\Catalogues\Gsc-Act\"

rem Valide la recalibration du télescope pour Chaque champ
ReCalibration=True

rem Offset en jour Julien entre deux recalibrations
rem Régler pour une recalibration toutes les 30min...
OffsetJJDate=0.0208

Rem Numero de l'astéroïde choisi pour la recalibration
NumAsterCali=1

Une des possibilités du script avec multiple pointage est de pouvoir requalibrer les codeurs automatiquement et régulièrement. Ca permet véritablement de suivre le même champ toute la nuit. Vous pouvez régler le temps de pose de l'image qui servira à la calibration. Choisir le catalogue suivant une liste éditée plus haut. Valider ou non cette possibilité. régler la période mini entre deux calibrations et choisir le numéro de l'objet sur lequel la calibration s'effectuera tout au long de la nuit! C'est véritablement une fonction très puissante grâce aux scripts sous Prism!

   Voilà, maintenant l'ensemble des réglages est effectué une bonne fois pour toute... ne pas oublier de sauvegarder le script en fonction de votre configuration!

  1. Exécution du script.

   Nous avons préparé les fichiers LST, créé la structure de répertoire et réglé une bonne fois pour toute le script. La nuit est belle,  vous avez vérifié que la météo est clémente pour l'ensemble de la nuit, le télescope est en station, la focalisation réalisée et la camera alignée Nord/Sud et Est/Ouest.

Il faut aussi que l'entête de vos images soit bien remplie... en particulier la taille des Pixels, la focale de l'instrument, le nom de l'observateur etc... donc bien remplir le Setup de l'entête dans l'onglet camera CCD de Prism.

Vous avez pensé à mettre le PC à l'heure exacte.

Le soleil est en dessous des -12 degrés ( crépuscule nautique ) et le ou les astéroïdes ou étoiles variables sont assez haut dans le ciel. Toutes les conditions sont réunies pour exécuter le script et puis dodo jusqu'au lendemain!:-)

IMPORTANT!!!!, pour les télescopes qui ne sont pas informatisés, penser par exemple à placer une horloge qui coupera l'alimentation du télescope à la fin de la nuit d'observation ou avant que le télescope ne tape le pied ou tout autre obstacle!!

Pour exécuter le script, aller dans la fenêtre de contrôle de votre camera CCD. vous y trouverez un onglet "Script". Sélectionner le script et exécuter le... C'est parti!!

Il faut savoir que c'est la position de l'astéroïde en milieu de nuit qui servira de position de pointage pour le télescope et non pas la position en temps réel de l'astéroïde. Cela permet d'avoir le même champ pour toute la nuit et pose moins de problème pour la sélection des étoiles de référence.

Même chose pour les personnes qui n'ont pas de télescope informatisé... centrer le télescope sur la position de l'astéroïde en milieu de nuit et non pas sur l'astéroïde lui même puis exécuter le script.

  1. Résultat!

Au fur et à mesure de l'exécution du script, vous devez observé que le prétraitement de l'image N-1 se fait pendant la pose de l'image N. les images prétraitées sont sauvegardées en temps réel dans le répertoire "Preprocess".

Puis à la fin de la nuit et après parking du télescope, la calibration astrométrique des images prétraitées commence, suivie de la mesure des astéroïdes et/ou étoiles variables, puis une première vision des courbes de lumières sous Prism, et enfin, analyse sous CourBrot et création de la page web finale.

Dans le Répertoire "Resultat" vous trouverez entre autre les fichiers suivants:
- ResObtX.txt: Fichier texte qui liste les mesures pour chaque objet. Une ligne POS à été rajoutée, qui donne 0 si l'heure de prise de vue est le milieu du temps de pose.-1 si c'est le début du temps de pose et 1 si c'est la fin du temps de pose. On trouve aussi le temps de pose.
Les mesures sont affichées en millième de magnitude car dans certain cas le centième de magnitude m'a posé des problèmes d'effet d'escalier.

Voici un exemple de la mise en forme:

NOM Daphne
MES L. Bernasconi
POS 0 60.00
004 2452238.30980 12.145 0.013 11.941
006 2452238.31737 12.144 0.013 11.931
009 2452238.32879 12.039 0.013 11.958
010 2452238.33257 11.996 0.013 11.915
011 2452238.33639 12.026 0.013 11.907
013 2452238.34407 11.997 0.013 11.910
014 2452238.34783 11.991 0.013 11.933
015 2452238.35161 12.009 0.013 11.951
016 2452238.35540 12.021 0.013 11.917
017 2452238.35922 11.996 0.013 11.924
.................

- CourBrot.HTM est le fichier à exécuter pour afficher la page web image des résultats de la nuit avec une première analyse de la période, et de l'amplitude avec les images qui vont avec. Vous retrouverez sans problème la même mise en forme que pour le site de Raoul Berhend.

 

Pour moi, c'est un peu la cerise sur le gâteau... après avoir réalisé vos CdL, ça serait assez amusant de trouver dans les champs de la nuit une possible étoile variable inconnue. Depuis que je me suis mis à les rechercher systématiquement, en quelques mois, j'en ai découvert 17 avec publication de la découverte des étoiles à l' I.B.V.S.. Qui peut le plus peut le moins, ça serait vraiment dommage de passer à coté alors que vous avez tout les outils pour faire la recherche et les vérifications.

Pour ce faire rien de plus facile:
- Le script a quelques réglages possibles... qui se retrouvent dans les variables qui ont été exposées plus haut. je vous invite à les vérifier au moins une fois.
- La calibration astrométrique doit avoir été réalisée... pas de problème, car elle est normalement effectuée en fin de nuit. Sinon, je vous livre un script sur cette page qui réalisera la calibration astrométrique d'un nombre X d'images que vous aurez sélectionné.
- Exécuter le script depuis le menu "Fichier" puis "Exécuter script". Sélectionner le fichier LST de la nuit qui correspond au champ. Sélectionner l'ensemble des  images.
- Pour le reste je vous invite à lire la page Recherche Automatique d'Étoiles variables.

Ils ont été créés pour pouvoir refaire la mesure d'astéroïde ou d'étoile variable de manière autonome sans avoir à reprendre les scripts d'acquisition. Pour les exécuter la méthode est la même que pour le script de recherche d'étoile variable. vérifier les réglages des scripts au moins une fois.

- La calibration astrométrique doit avoir été réalisée... pas de problème, car elle est normalement effectuée en fin de nuit. Sinon, je vous livre un script sur cette page qui réalisera la calibration astrométrique d'un nombre X d'images que vous aurez sélectionné.
- Exécuter le script depuis le menu "Fichier" puis "Exécuter script". Sélectionner le fichier LST qui correspond au champ. Sélectionner l'ensemble des  images.

Pour la mesure d'une étoile variable, le fichier LST prend la même forme que pour un astéroïde comme vu dans l'exemple précédent. Bien sûr, l'étoile variable remplace l'astéroïde en première ligne.

Les mesures utilisent la position astrométrique de l'astéroïde pour le retrouver sur les images... il faut donc que l'astéroïde ai son éphéméride à jour. D'une manière générale mettre souvent à jour la base de données des astéroïdes sous Prism via le MPC... ça vous évitera sûrement des surprises.

La liste des mesures se trouve dans la fenêtre de contrôle de Prism.


   Je pense que le sujet est maintenant bien couvert. Les outils pour une observation automatisée existent. En quelques mois, la page web de Raoul Berhend "notre scientifique de service:-)" a grossie et je pense qu'elle n'en est qu'à ses débuts. Tout ça grâce à une coopération franche et sympathique d'une communauté d'astronomes amateurs. J'invite simplement tout astronome amateur d'essayer par lui même.. choisir pour la première nuit un astéroïde facile. Puis si tout s'est bien passé, choisir deux astéroïdes, pour la nuit suivante... etc... en quelques nuits, La confiance aidant, ça deviendra naturel.

Il ne reste plus qu'à"... comme qui dirait certain!

 

                                                                                  Laurent Bernasconi

 

Dernières modifications le : 27-03-2004