Un observatoire amateur pour la spectrographie

Avec le concours de la Société astronomique de France et 2SPOT (Southern Spectroscopic Project Observatory), Pascal Le Dû a publié un article dans l’Astronomie de février sur un projet d’observatoire amateur dans l’hémisphère sud pour la spectrographie. L’intégralité de cet article est publiée ci-après.

Dans le cadre du projet 2SPOT, des astronomes amateurs épaulent les professionnels pour analyser les spectres de probables nébuleuses planétaires.

De nombreux objets sont régulièrement découverts dans le ciel. Ces détections sont pour la plupart réalisées lors de campagnes d’observation dirigées par des astronomes professionnels à l’aide de télescopes terrestres ou en orbite. Plus rarement, des objets peuvent être repérés avec des instruments amateurs comme des astéroïdes, des comètes ou des nébuleuses planétaires (NP). Les moyens de détection sont très performants et génèrent une grande masse de données. Toutefois, la nature des objets détectés est parfois inconnue. Des observations complémentaires, souvent à partir de télescopes terrestres équipés de spectrographes, sont nécessaires pour classifier les objets repérés. Le travail est colossal et nécessite beaucoup de temps d’observation. Certains projets, comme ceux liés à la recherche d’exoplanètes, ont plus facilement accès aux grands télescopes au détriment d’autres projets comme, par exemple, ceux liés à la confirmation de candidates NP. La base mondiale de nébuleuses planétaires HASH, entretenue par l’université de Hong Kong et l’observatoire de Strasbourg, compte actuellement un très grand nombre de candidates NP qui nécessitent une analyse spectroscopique. Certaines de ces candidates proviennent des listes francophones qui regroupent des objets détectés par des amateurs. En France, une communauté d’amateurs s’est spécialisée dans la spectroscopie et réalise depuis peu des spectres de candidates NP. Près de 150 spectres réalisés à ce jour sont consultables sur le site Planetary Nebulae.net, mais également dans la base professionnelle HASH. Une étroite collaboration professionnels-amateurs s’est ainsi instaurée entre ces amateurs et l’équipe de Quentin Parker de l’université de Hong Kong, à l’instar d’une autre collaboration très active avec Coralie Neiner de l’observatoire de Paris-Meudon, qui a pour but de suivre l’évolution des étoiles Be. Pour poursuivre ces initiatives, le projet 2SPOT a vu le jour.

Spectre réalisé par des amateurs dans la base des nébuleuses
planétaires HASH (Hong Kong/AA/Strasbourg H-alpha).

Spectre réalisé par des amateurs dans la base BeSS.

Naissance du projet 2SPOT
Le projet 2SPOT a pour but de réaliser des spectres à basse résolution de candidates NP et de tout autre objet qui nécessite une observation spectroscopique, depuis l’hémisphère sud. Ce projet, qui trottait dans la tête de Pascal Le Dû et d’Olivier Garde depuis plusieurs années, s’est concrétisé grâce à la motivation de Thomas Petit lors de la spectro party organisée en juillet 2019 par l’association Aude et la société Shelyak Instruments, à l’Observatoire de Haute Provence. À cette occasion, Olivier, Stéphane Charbonel, Thomas Petit et Pascal Le Dû décident d’un commun accord de lancer le projet. Une association sera créée et un setup basé sur une optique de 350 mm sera installé au Chili pour pouvoir bénéficier du meilleur site possible, mais également pour pouvoir observer des objets vraiment inaccessibles depuis la France. Ce setup sera pilotable à distance et déployé au cours de l’année 2020 dans une structure déjà disponible au Chili qui fournira tout le nécessaire pour installer, abriter et piloter via internet le matériel. Très rapidement, Lionel Mulato se joint à l’équipe et l’association 2SPOT est créée.

L’association 2SPOT
Une équipe de cinq personnes qui monte un tel projet doit être capable de gérer d’éventuelles complications. Un tel déploiement engage des dépenses qui ne sont pas négligeables pour chacun des initiateurs. Afin d’éviter toute source de conflit, ce groupe d’astronome a créé une association régie par la loi 1901, nommée 2SPOT avec un règlement intérieur très complet qui donne toutes les directives nécessaires au bon déroulement du projet. La gestion des dépenses est ainsi facilitée, mais également l’acquisition de dons. En effet, cette association est ouverte à tout membre bienfaiteur qui souhaite contribuer à financer du matériel plus sophistiqué pour améliorer les performances du dispositif déjà installé.

Le site d’observation Deep Sky Chile.

Le site d’observation
Les plus grands télescopes de la planète ne se sont pas installés au Chili par hasard. Des études scientifiques confirment que ce pays dispose d’un ciel vraiment transparent avec un très bon seeing, à l’écart de toute pollution lumineuse. Ainsi, des structures de moindre importance, destinées à des astronomes amateurs, se sont implantées dans cette partie privilégiée du globe. L’association 2SPOT a choisi d’installer son setup chez Deep Sky Chile, une société récente, dirigée par Franck Jobard et Cédric Thomas, installée au sud de La Serena (Figure 9). Le contact a immédiatement été chaleureux avec cette jeune équipe dynamique, car le projet 2SPOT est un peu particulier. Il s’inscrit dans une démarche purement scientifique et à ce jour au Chili, il n’existe pas de setup amateur piloté à distance dédié à de l’observation spectroscopique. C’est une première !

Le matériel déployé
Faute de moyens conséquents, le matériel qui est prévu d’être installé au Chili est modeste, mais devrait répondre aux besoins et aux exigences imposés par l’éloignement. Une conception « petite mais costaud » est privilégiée. La monture est volontairement surdimensionnée pour qu’elle puisse supporter un télescope plus massif dans l’avenir. C’est une 10MICRON GM3000 HPS avec une capacité de charge de 100 kg. Le télescope est de type Ritchey-Chrétien d’un diamètre de 350 mm. Le spectrographe est un Alpy600. Cet instrument a le mérite d’être très stable une fois réglé. Une CCD ATIK 414EX est choisie comme caméra science tandis qu’une petite caméra CMOS refroidie assurera le guidage et la reconnaissance de champ. Le tout sera piloté par le logiciel Prism. Ce matériel est amené à se développer en fonction des aides éventuelles récoltées. Une priorité est axée sur l’évolution du spectrographe pour gagner en résolution.

Le télescope Ritchey-Chrétien et sa monture 10MICRON.

Un programme d’observation
La priorité du projet 2SPOT est de réaliser des mesures dans un but scientifique. Un spectre à basse résolution permet d’effectuer une première classification sur la nature d’une candidate nébuleuse planétaire. Il permet également de suivre l’évolution d’une étoile comme l’émission de la raie Hα d’une étoile Be. Ces cibles, les candidates NP et les étoiles Be, seront privilégiées par l’équipe 2SPOT. L’intégralité des mesures sera transmise à l’université de Hong Kong pour les spectres de NP (base HASH) et à l’observatoire de Paris-Meudon pour les spectres d’étoiles Be (base BeSS). Bien entendu, ce programme sera interrompu si le suivi d’une nova ou d’une supernova est demandé par la communauté scientifique. L’équipe 2SPOT est également ouverte à toute autre observation spectroscopique à vocation scientifique.

Le calendrier
Fin octobre 2019, après de nombreux échanges, l’association 2SPOT été créée et le contrat de location avec Deep Sky Chile a été signé. Les démarches pour commander le matériel sont maintenant engagées et le setup devrait être déployé au mois de juin 2020. Ça sera l’occasion pour les membres de l’association qui feront le voyage de découvrir ce nouveau site et, pour certains, de contempler la première fois la splendeur du ciel chilien.

Derniers mots…
Aujourd’hui, de nombreuses configurations astronomiques amateurs sont pilotées à distance. Certaines sont installées dans le sud de l’Europe, d’autres au Chili comme Ciel Austral ou APO Team. Le but principal est de réaliser des images d’exception sur des objets inaccessibles depuis la France métropolitaine et de profiter de très bonnes conditions d’observation. La démarche du projet 2SPOT est quant à elle inédite dans le milieu amateur, car elle s’inscrit dans une démarche purement scientifique. Il ne s’agit pas de réaliser une formidable image, mais d’analyser la physique d’une étoile ou d’une nébuleuse, de mieux la « comprendre », à l’instar des programmes professionnels. Comme il l’a été déjà été prouvé, des mesures spectroscopiques amateurs font l’objet de publications et intéressent de plus en plus de professionnels. Le projet 2SPOT au Chili suscitera certainement de l’intérêt pour certains astronomes. L’équipe 2SPOT ne demande qu’à répondre à leurs besoins. Une fiche présentant le projet pour un large public sera disponible sur le site 2SPOT dès son ouverture (2spot.org).