ESOP, le symposium européen sur les occultations

La 38^e édition ESOP (European Symposium on Occultation Projects) s’est déroulée à Paris du 30 août au 1^er septembre 2019 sous l’impulsion de la section européenne de l’International Occultation Timing Association, European Section.
Cet article, rédigé par Thierry Midavaine de la Société astronomique de France, complète la présentation de ce symposium publiée dans l’Astronomie de décembre.

Les enseignements d’ESOP 38 et les suites
Cette conférence a été riche en nouveautés, en échanges et partages de résultats, plusieurs actions ont été décidées. Je tente ici de récapituler tous les éléments marquants. L’ensemble des présentations et posters sont en ligne sur le site web de la conférence :
http://lesia.obspm.fr/lucky-star/esop38/index.php
IOTA ES a publié dans son journal JOA un compte rendu chronologique de la conférence :
http://www.iota-es.de/joafree.html

Les alternatives d’équipements pour enregistrer les occultations
Les caméras vidéo CCD analogiques avec des incrustateurs DCF77 puis GPS ont constitués le matériel de base pour l’amateur désirant enregistrer précisément les événements pendant les 30 dernières années. Aujourd’hui, les caméras numériques dotées de matrices CMOS sensibles constituent le meilleur choix associées à une suite d’acquisition et de traitements numériques. Il y a globalement trois alternatives possibles pour constituer son système d’acquisition pour les occultations :
• soit doter son équipement existant d’un moyen de datation externe par exemple par LED piloté par un GPS, le dispositif Chronoflash de Jean-Yves Prado donne un bon exemple d’un tel moyen simple et très bas coût.
• soit réunir un ensemble modulaire autour d’un moyen de datation capable de piloter l’horloge du PC, ou mieux de déclencher la commande de la caméra, ou encore mieux de générer un fichier de datation associé aux trames de vidéo numérique. La Timebox de César Valencia constitue ainsi le cœur d’une excellente solution évolutive et précise.
• soit acquérir un ensemble intégré constitué par une caméra recevant directement la datation par GPS incrustée dans l’en-tête ou dans l’image de chaque trame. La caméra QHY174-GPS de QHYCCD constitue ainsi aujourd’hui une excellente solution. L’intégration peut aller encore plus loin avec le télescope en réseau eVscope de Unistellar.
Une infinité de combinaisons sont possibles autour de ces solutions sans oublier l’emploi de la datation par Internet (NTP) avec les versions modernes de Windows (8 et plus). Une précision de datation meilleure que la milliseconde associée à des caméras capables d’atteindre le kilohertz de cadence trame deviennent accessibles. Nous pourrons revenir sur ces ensembles dans des articles futurs.

Le dispositif Chronoflash de Jean-Yves Prado (Cliché Thierry Midavaine).

Les enjeux futurs des progrès technologiques
Les capteurs CMOS en mode Global Shutter sont tout indiqués pour réaliser la datation des acquisitions. Néanmoins les capteurs en mode Rolling Shutter présentent un niveau de bruit plus faible, permettant d’atteindre des magnitudes plus élevées ou d’augmenter la cadence trame. L’emploi de tels capteurs nécessitent la qualification de leurs latences différentes pour chaque ligne et la mise en place de sa prise en compte dans le traitement des données.
Dave Gault est venu avec le dispositif Sexta qui permet de mesurer précisément latence et l’exposition effective des caméras. Il le laisse au Club Éclipse afin de permettre d’organiser en Europe des week-ends de qualification des ensembles d’acquisition de chaque amateur.
La réduction des pas des pixels des matrices CMOS sans régresser sur leur bruit de lecture, offre l’opportunité de travailler avec de plus courtes focales et des ouvertures numériques plus grandes pour atteindre des magnitudes plus élevées ou des cadences images plus élevées.
Michel Abgrall nous a expliqué comment UTC OP (Temps Universel Coordonné de l’Observatoire de Paris) contribue au réseau du Temps Atomique International. Aujourd’hui les dérives sont de l’ordre de quelques nanosecondes. Lors de l’atelier de démonstrations du samedi nous avons pu tester par rapport à UTC OP l’écart et la dérive d’un récepteur GPS 18 LVC Garmin. Il est remarquable de vérifier que ces récepteurs GPS avec leur sortie PPS (Pulse Par Seconde) datée délivrent une horloge synthétique en écart avec UTC-OP qui se compte en dizaines de µs et n’a pas été vue supérieure à 100µs. Une datation à la milliseconde est ainsi aisément accessible.

Les prédictions des événements
Le catalogue GAIA DR2 aujourd’hui réduit considérablement les incertitudes en neutralisant les incertitudes liées à la position de l’étoile pourvu que celle-ci ne soit pas une étoile multiple serrée. La livraison du catalogue GAIA DR3 en décembre 2020 permettra encore de progresser.
Si les prédictions des occultations des astéroïdes de la ceinture de Jupiter progressent donnant accès à des occultations à faible probabilité de petite dimension, nous devrions nous attaquer à la prédiction des occultations par les géocroiseurs en exploitant leur parallaxe. Les comètes ont donné lieu à de premières détections d’occultations avec Hale Bope, ils constituent aussi un challenge à relever pour les années futures.

Le calendrier des occultations majeures pour la France en TU (récapitulé par Oliver Kloes, Josselin Desmars, Thierry Midavaine et plusieurs participants) :
2019/12/17 02 :25 Occultation Lucky Star par le TNO Asbolus d’une étoile de mag 15,0
2020/01/16 Occultation par 407 Arachne sur une ligne Vendée Alpes au sud de Nantes Grenoble
2020/01/26 01 :02 Occultation par 93 Minerva qui a deux satellites d’une étoile de mag 15.5
2020/01/26 Occultation par 814 Tauris Nord de la France
2020/02/10 21 :38 Occultation par 87 Sylvia qui a deux satellites Romulus et Remus
2020/03/06 22 :17 Occultation Lucky Star par 2002VE95 d’une étoile de magnitude 15,8
2020/02/11 Occultation par 4 Vesta en Écosse et Danemark d’une étoile de Mag 5,3
2020/05/24 Occultation de Vesta par la Lune
2020/05/26 22 :29 Occultation Lucky Sar de 2002KX14 d’une étoile de magnitude 14,7
2020/06/19 Occultation de Vénus par la Lune
2020/06/22 02 :09 Occultation par Europe (le satellite de Jupiter) d’une étoile de mag G 11.3 visible depuis la France et toute l’Europe
2020/06/22 22 :59 Occultation par 2 Pallas sur toute la France d’une étoile de magnitude 11,5 de 41,8s de 0,18 mag de différence
2020/06/23 Occultation par 762 Pulcova qui a un satellite, bas sur l’Horizon sud, mais proche du méridien pour la France
2020/06/31 Occultation par 2365 Interkosmos astéroïde double avec une étoile de mag<10
2020/07/21 00 :53 Occultation par Pulcova et son satellite d’une étoile de magnitude 13,5
2020/07/31 Occultation par 2365 Interkomos avec son satellite d’une étoile de magnitude 10
2020/08/08 20 :44 Occultation Lucky Star par 2002MS4 d’une étoile de magnitude 14,7
2020/08/23 00 :32 Occultation par 762 Pulcova et de son satellite d’une étoile de mag 13.9
2020/08/28 19 :33 Occultation de longue durée par 111 Ate d’une étoile de mag 10.2 en Alsace et Midi de la France bas sur l’horizon
2020/09/06 Occultation de Mars par la Lune
2020/09/30 20 :07 Occultation par 2 Pallas d’une étoile de mag 12,4
2020/10/04 01 :59 Occultation par 406 Erna d’une étoile de Mag 8,1 dans le nord de la France
2020/10/12 00 :15 Occultation par 245 Vera Sud de la France
2020/10/21 01 :14 Occultation par 130 Elektra et par son satellite d’une étoile de mag 14.3
2020/11/02 16 :50 Occultation de longue durée par 375 Ursula dans le Finistère d’une étoile de mag 12,4
2020/12/11 01 :00 Occultation Lucky Star par 2005RR43 d’une étoile de magnitude 15,3
2020/12/11 20 :39 Rapprochement entre Hyperion (satellite de Saturne mag 14,7) et Carme (Satellite de Jupiter mag 18,6)
2020/12/21 0 :48 Occultation par Jupiter et Ganymède d’une étoile de mag 7 HIP 99314 durée 2min Visible depuis l’Amérique du Nord
2020/12/21 Conjonction entre Jupiter et Saturne à 6 arcmin et de leur système de satellites
2020/12/29 02 :02 Occultation Lucky Star par Bienor d’une étoile de magnitude 13,3
2020/12/31 20 :08 Occultation par 130 Elektra et son satellite d’une étoile de mag 13,8

Le projet européen Lucky Star de Bruno Sicardy arrive à son terme cette année. Le projet de suite Far Horizons a été déposé et espère un T0 en 2021. Les enjeux de poursuivre l’acquisition d’occultations sur les TNO, sur les satellites de planètes pouvant avoir des atmosphères et les objets exotiques tels que les Troyens et Centaures qui seront l’objet d’une mission spatiale dans la décennie motive la poursuite et de nouvelles orientations dans le programme international et ProAm de Bruno Sicardy. Sur les astéroïdes les multiples acquisitions d’occultations permettent de reconstruire en 3D les objets et de découvrir des formes concaves surprenantes, des cartes d’albédo (associées aux courbes de rotations), des multiples satellites et même des anneaux. Enfin, n’oublions pas les exploitations fines des courbes de lumières permettant de détecter d’éventuelles étoiles doubles serrées et les diamètres apparents des étoiles.
Le réseau français des observateurs doit être renforcé pour densifier sur tout le territoire y compris hors métropole les observateurs. Le dénombrement de plus de 60 télescopes de 50cm est plus sur la métropole, permet de faire un réseau pour réussir des enregistrements multiples sur des étoiles de magnitude 14. Le TJMS constitue un instrument qui peut devenir un instrument référent pour aussi former les jeunes. Éric Frappa qui gère le site euro.net assure le dépouillement de la consolidation de tous les rapports. La multiplication souhaitée des observations doit aussi passer par une simplification des enregistrements des rapports et des dépouillements des résultats. La réunion des participants français a permis de décider l’organisation d’un nouveau WETO (Week End Technique Occultations) en 2020. Trois options sont à investiguer, l’organiser à l’Observatoire de Paris, ou à Buthiers ou encore à Tour. La formation de nouveaux observateurs, la maîtrise de la précision de datation des ensembles d’acquisition et l’emploi des logiciels de dépouillement (Limovie, Tangra et Pymovie) constitueront les sessions de ce week-end technique.

Rendez-vous à Fribourg en Allemagne le dernier week-end d’août pour ESOP XXXIX !

Le colloque a été suivi d’un tour optionnel pour les participants étrangers les 2 et 3 septembre pour visiter le château de Fontainebleau, observer à l’Observatoire de Buthiers avec le TJMS et se termina avec la visite de l’Observatoire de Juvisy et la rencontre de la SAF. Photo de groupe lors de la visite de l’Observatoire de Camille Flammarion le 3 septembre 2019 (Cliché Thierry Midavaine).