VUE D'ENSEMBLE DU PROJET AUDINE

 
Le projet Audine est né du constat que le coût actuel des caméras CCD commerciales de qualité satisfaisante est tel que bien des astronomes amateurs ne peuvent accéder à cette technologie. On ne peut que le regretter tant le CCD révolutionne l'astronomie observationnelle. Pouvoir figer la turbulence afin de saisir les plus fins détails dans les images des planètes, capturer une infime quantité de photons pour observer des galaxies au-delà de la magnitude 20, exploiter en profondeur les données acquises pour arracher une découverte, voilà quelques uns des enjeux de l'observation CCD. Que de nombreux amateurs passent à côté de cela encore aujourd'hui, et notamment des jeunes qui débutent, nous a paru difficilement supportable au sein de l'Association AUDE.

Très tôt il nous est apparu qu'une caméra CCD sous la forme d'un kit constituait un support pédagogique exceptionnel pour aborder des disciplines telles que la physique de la détection, l'électronique, la thermique, l'informatique, le traitement numérique des images... De plus, les personnes qui construisent leurs propres outils sont celles qui les connaissent le mieux et sont les plus à même d'y apporter des améliorations. Notre espoir en lançant le projet Audine est qu'une dynamique se crée entre les utilisateurs et les futurs utilisateurs, avec à la clef, un actif échange d'informations, une entraide et une évolution du système vers une qualité toujours meilleure. Ceci est déterminant pour la survie du projet car le groupe opérationnel de AUDE ne pourra assumer un support au-delà de ce qui est raisonnable. C'est à vous de prendre en main ce projet, qui est le vôtre à présent.

Tous les principes techniques, les schémas, les procédures de montage et de mise au point sont rendus publics. De même, les logiciels développés dans le cadre du projet sont proposés totalement gratuits et libres de droits d'usage à partir du moment où il n'en est pas fait commerce.

Ce qui nous a motivé durant l'année et demie nécessaire pour développer le projet au stade actuel, outre le challenge technique qui consiste à faire bien pour pas cher, est que de très nombreux amateurs nous ont manifesté leur sympathie et leur encouragement.  Mais en même temps, cet engouement nous a très vite inquiété avec une question très récurrente lors des nombreuses réunions entre membres de l'équipe : l'Association AUDE pourra-t-elle faire face à la demande si le projet prend une grande ampleur en raison de son succès ? En l'état, il est difficile de savoir d'une part, si le succès sera au rendez-vous et d'autre part, si nous saurons assumer les responsabilités qui en découleront. Notre réflexion est que si l'Association AUDE est apte à concevoir des projets comme Audine, elle n'est certainement pas configurée pour assurer dans la durée la diffusion d'un ensemble tel qu'une caméra CCD. Dès la phase de conception (orientation de certains choix techniques) et bien sûr aujourd'hui, notre objectif est que le maximum d'éléments de la caméra Audine puisse être trouvé à terme dans le commerce sous la forme de pièces détachées. Cette commercialisation, plus ou moins partielle, nous allons bien entendu tâcher de la maîtriser de manière à ce que le but premier du projet, un faible coût, soit préservé.

La caméra Audine a la forme d'un boîtier de 80 x 80 mm de côté et de 90 mm de haut. Elle pèse 600 grammes. Le capteur CCD est le KAF-0400 de Kodak. Il possède 768x512 pixels de 9 microns de côté. Un système à module Peltier assure le refroidissement du capteur afin de permettre des poses longues. Le bruit de lecture est inférieur à 18 électrons. La numérisation de l'image se fait sur 15 bits et le temps de lecture en pleine résolution spatiale est de l'ordre de 15 secondes. La caméra est reliée à l'ordinateur, un compatible PC, au travers du port imprimante. Il est parfaitement possible d'utiliser Audine avec un ordinateur portable.
 
A l'heure actuelle, la caméra ne possède pas d'obturateur. Ce n'est pas un défaut rédibitoire pour une première utilisation, à moins de vouloir faire des images de la surface lunaire ou solaire. Pour les autres objets astronomiques, des solutions alternatives efficaces sont proposées dans cette documentation.

La figure ci-après montre un schéma synoptique global du système Audine.

Un câble nappe, pouvant aller jusqu'à une longueur de 7 mètres, relie la caméra à l'ordinateur via le port imprimante. Les logiciels d'acquition d'images tournant sur PC font partie intégrante du système. Aujourd'hui on peut identifier 4 logiciels : Pour l'heure, seuls les logiciels PISCO et AUDACE sont disponibles. Ils peuvent être téléchargés gratuitement sur ce site.

L'électronique de la caméra est répartie sur deux circuits imprimés. La carte inférieure porte les connecteurs (DB25 pour la liaison au PC et DB15 pour l'alimentation), ainsi que des circuits d'interface et d'alimentation. La carte supérieure supporte le CCD, les circuits de mise en forme des horloges, d'amplification et de conversion analogique numérique.

L'électronique de la caméra s'alimente en +/-15V sous 40 mA environ. Une autre alimentation sert à alimenter le module Peltier intégré dans la caméra pour refroidir le CCD. Cette alimentation génère par ailleurs un +12V pour actionner un ventilateur ayant pour fonction d'évacuer les calories produites par le Peltier.

L'ensemble de l'électronique est intégré dans un boîtier métallique anodisé noir. Cet ensemble constitue la tête optique de la caméra et se monte directement sur le télescope.

La caméra dispose d'un port d'extension sur le connecteur DB15. Il s'agit d'un petit bus de 4 bits programmable par l'ordinateur. Les applications de ce bus sont nombreuses : commande d'une roue à filtre, d'un obturateur, d'une raquette de télescope pour l'autoguidage...

Pour en savoir plus sur le fonctionnement d'un CCD, cliquez ici.