Observation de la planète Vénus près de la conjonction inférieure en  janvier 2006

(Note: les images explicatives sont tirées du logiciel Coelix de Jean Vallières)

A la fin du mois de décembre 2005, la planète Vénus s'était rapproché de plus en plus du Soleil vers sa conjonction inférieure qui s'est produit le 13 janvier 2006. Vénus était alors situé entre la Terre et le Soleil à son point le plus proche. Un peu à la manière de la nouvelle Lune, on a vu un très mince croissant qui diminuait de plus en plus à mesure que Vénus s'approchait de la conjonction inférieure. Comme Vénus s'approchait de la Terre, on voyait du même coup sa phase diminuer (0.4%) et son diamètre apparent augmenter jusqu'à atteindre plus d'une minute d'arc (63 arcsec). Par contre, elle s'approchait aussi de plus en plus du Soleil dans le ciel, ce qui en faisait une observation difficile.

 

On pouvait par contre s'essayer en plein jour mais il fallait être EXTREMEMENT PRUDENT à cause de la proximité de Vénus du Soleil. Lors de la conjonction inférieure autour du 13 janvier 2006, Vénus était situé à environ 6.5° au nord du Soleil, sa phase était à peine de 0.4% et son diamètre apparent atteignait 63 arcsec. Ce genre d'observation était limité aux astronomes avancés. Pour savoir comment trouver Vénus dans le ciel durant le jour, je vous réfère à un dossier que j'ai écrit sur le sujet sur l'OBSERVATION DES PLANETES ET DES ETOILES BRILLANTES EN PLEIN JOUR

Le meilleur moment pour observer Vénus était vers midi lorsqu'elle était près du méridien. Elle était très basse à l'horizon Sud. Il fallait s'assurer qu'aucun obstacle nuisait à l'observation et s'éloigner des sources de chaleur. Si possible, il était préférable de cacher le Soleil mais de laisser la partie du ciel où devait se situer Vénus dégagé.

Les télescopes motorisés à longues focales comme les télescopes Schmidt-Cassegrain et muni de systèmes GOTO étaient recommandés pour trouver Vénus et la suivre. Il fallait s'assurer de faire TRES ATTENTION encore une fois pour veiller à ce que le Soleil n'atteignait pas le miroir du télescope sans filtre. Je recommandais de s'essayer au départ en utilisant un filtre solaire. On commençait par centrer le Soleil et on synchronisait la monture sur la coordonnée azimutale ou équatoriale du Soleil selon la manière qu`on était installée.

On sélectionnait ensuite la coordonnée de Vénus et on dirigeait le télescope sur Vénus. Avant d'enlever le filtre solaire, il fallait  s'assurer que le Soleil n'atteignait pas le miroir ou l'objectif de notre télescope. Une bonne pratique était de s'essayer dans les semaines et les jours précédents l'événement.

Quelle est l'intérêt d'observer Vénus lors des conjonctions inférieures?

Dans le passé, les astronomes ont découvert que lorsque Vénus passait près des conjonctions inférieures, le mince croissant observé faisait presque le tour complet de la planète. C'était une preuve que Vénus possédait une atmosphère très dense. La lumière solaire était dispersé sur le pourtour de Vénus par son atmosphère comme le montre l'image suivante:

C'était justement le défi recherché. Il fallait tenter d'observer ou mieux de photographier Vénus afin de déceler cette fameuse dispersion de la lumière solaire dans l'atmosphère vénusien. Un fort grossissement était conseillé aussi mais l'usage d'une webcam au foyer primaire de ces télescopes devait être suffisant pour donner une image assez grosse de Vénus.

On pouvait essayer de la photographier en utilisant des appareils photos digitals mais l'idéal était une WEBCAM. Comme Vénus était basse au dessus de l'horizon Sud, les risques d'une forte turbulence était à considérer. La webcam permettait d'enregistrer en temps réel des milliers d'images. En choisissant uniquement les meilleures images, en les combinant et les traitant (masque flou, Lucy-Richardson, ondelettes, etc), on fait ressortir le maximum de détails. Les logiciels comme REGISTAX, ASTRO-STACK, IRIS, MAXIM DL, etc ou autres étaient les plus recommandés.

Pour ma part, je comptais tenter ma chance avec les équipements que je disposais. Voici donc mes résultats que j'ai obtenu dans ce projet.

Observation du 27 décembre 2005

Samedi, le 27décembre 2005, le ciel était superbe quoique froid et l'idée de tenter d'observer Vénus en plein jour me passa à l'esprit. J'étais muni de mon petit télescope Newton 15cm F4 à monture Dobson équipé de ses cercles horaires et j'ai utilisé le logiciel Coelix pour trouver les coordonnées azimutales du Soleil et de Vénus.
 

Télescope Newton 15cm F4 (FL: 645mm) à monture Dobson équipé de cercles horaires pour trouver des objets célestes durant le jour

Une fois mis au niveau, j'ai centré le Soleil (muni d'un filtre solaire) et synchronisé mes cercles horaires sur ses coordonnées. J'ai ensuite sélectionné Vénus et déterminé ses coordonnées. J'ai déplacé mon télescope sur ces coordonnées et j'ai regardé dans mon chercheur 6X30. A mon grand étonnement, je voyais un mince croissant de Vénus même avec un si petit grossissement (6X). Au télescope à 50X, on voyait un mince croissant et Vénus très grosse. C'était de toute beauté à observer malgré la turbulence très forte.

Impressionné par ce spectacle, j'ai décidé de tenter de photographier Vénus. Je me suis d'abord essayé avec ma caméra vidéo Sony mais sans succès. J'ai par la suite utilisé ma webcam Philips Toucam Pro. Cette caméra est tout indiqué pour ce projet. J'ai installé la webcam au foyer primaire de mon télescope (FL: 645mm). J'ai ensuite fait le foyer sur la cime des arbres éloignés puis j'ai centré Vénus dans ma webcam.

 

Caméra webcam installé au foyer primaire de mon télescope 15cm F4 (non motorisé)

Pour avoir une image la plus claire et précise possible, j'ai ajusté les paramètres de mon logiciel d'acquisition de ma caméra. Il faut mettre la résolution au maximum (640 X 480 dans mon cas), ajuster le gain au minimum et le temps d'intégration le plus rapidement possible (autour de 1/1000 sec). Il faut s'assurer de ne pas prendre plus de 5 ou 10 images par secondes pour éviter les compressions d'images. On peut aussi ajuster manuellement les paramètres de contraste et luminosité. Avant de faire les ajustements précis pour la prise d'images, on peut s'essayer avec les fonctions automatiques mais on a intérêt à ajuster manuellement les paramètres pour une meilleure qualité d'images. L'avantage d'une webcam, c'est justement de voir en temps réel l'apparence de nos images sur le moniteur écran de notre ordinateur. Pour faciliter la prise des images, il faut s'assurer de bien centrer l'image de Vénus dans notre écran et d'ajuster notre chercheur pour placer Vénus centrée sur la réticule. Cela facilitait de beaucoup la manoeuvre.

Les éphémérides pour Vénus pour le 27 décembre 2005 étaient les suivantes:
 
Magnitude Diamètre apparent Phase ou illumination Elongation Séparation du Soleil
-4.49 54.9'' 9.8% 25.8° 25.8°

Bien que ma monture ne soit pas motorisé, je plaçais Vénus dans le haut de l'écran et je la laissais dérivé jusqu'au bas de l'écran en enregistrant la séquence d'images. Je m'assurais d'avoir le meilleur foyer possible. Quoique  j'utilisais ma webcam au foyer d'un télescope à court foyer (FL: 645mm), l'image était suffisamment grande pour bien voir le mince croissant. J'ai procédé ainsi à plusieurs reprises et j'ai pris environ 2000 images.

J'ai ensuite visualisé chacune de mes images avec le logiciel gratuit Irfan View  (menu File/thumbnails). Ce logiciel permet de voir à pleine grandeur chacune de nos images et de cliquer sur la barre d'espace pour garder les meilleures images ou de cliquer sur DEL pour éliminer les moins bonnes. Quoique cela peut paraître une tâche assidue, ce logiciel permet d'éliminer très rapidement les mauvaises images.

Une fois les meilleures images en main, il faut les recentrer. On peut utiliser les logiciel Registax, Iris ou Astrostack pour cette tâche. Cependant, si dans les images Vénus est trop dispersé entre elles, la fonction d'alignement des images peut avoir de la difficulté à bien faire la tâche. Avec Photoshop, on peut sélectionner l'image de Vénus, l'amener proche du centre et sauvegarder l'image. Personnellement, je préfère centrer moi-même mes images de Vénus par rapport à une image de référence avec Photoshop pour pouvoir ensuite les combiner avec Iris ou Registax.

Une fois les images toutes alignées, il suffit de les combiner (faire une moyenne). On appliquera ensuite un traitement par filtre masque flou, ondelettes, Lucy-Richardson pour améliorer la qualité de l'image. On ajustera finalement le contraste, luminosité, teinte de l'image résultante.

Malgré que j'ai utilisé un petit télescope à courte focale non motorisée, j'ai obtenu des résultats très intéressants. J'ai aussi fait une animation avec mes meilleures images qui me donne un aperçu encore plus fidèle de ce que je voyais au télescope:                 

(Soyez patient pour télécharger l'animation au complet)
 

Planète Vénus prise avec une  webcam au foyer primaire d'un Newton 15cm F4 (FL: 645mm) à monture Dobson non motorisée

Combinaison des 100 meilleures images Animation de mes 10 meilleures images

Cependant, un télescope motorisé à plus longue focale équipé d'un système GOTO ferait mieux l'affaire. J'ai  utilisé mon autre télescope Meade SCT LX-200 25cm F10 équipé de ma webcam au cours des semaines suivantes pour tenter à nouveau ma chance de photographier le phénomène de dispersion de la lumière solaire dans l'atmosphère de Vénus.

Observation du 03 janvier 2006

Le 03 janvier 2006, le ciel s'était éclairci et la qualité du ciel étant d'un beau bleu foncé sans aucun nuage, c'était une occasion idéale pour m'essayer à nouveau à observer et photographier Vénus. Les éphémérides de Coelix me donnaient les informations suivantes:
 

Magnitude Diamètre apparent Phase ou illumination Elongation Séparation du Soleil
-4.21 59.8'' 4.2% 16.8° 17.1°

Selon ces informations, Vénus se situait à 17.1° à l'est du Soleil, brillait à la magnitude -4.21, était illuminé à 4.2% avec un diamètre apparent de presque 1 minute d'arc (59.8 arc sec). C'est extrêmement gros comme diamètre apparent pour une planète. Je suis sorti observer vers 12h30 HNE en plein jour. A l'aide de mon télescope Meade LX-200 SCT, j'ai centré le Soleil (avec un filtre solaire) et j'ai synchronisé mon télescope avec le logiciel THE SKY sur la coordonnée équatoriale de celui-ci. Ensuite, j'ai localisé Vénus sur ma carte céleste et j'ai actionné mon télescope pour que le système GOTO pointe sur Vénus et bingo. Elle était en plein centre de mon chercheur 7X50 où on voyait très bien un mince croissant. De toute beauté à observer d'ailleurs même au chercheur.

Je voulais vérifier si avec un si petit croissant on pouvait la voir à l'oeil nu en prolongeant l'axe optique du chercheur dans le ciel. Eh bien, aussi incroyable que ça puisse paraître, j'ai réussi à apercevoir Vénus à l'oeil nu. Je n'en revenais pas moi-même. Alors que son illumination n'est que de 4%, j'ai tout de même réussi à voir Vénus à l'oeil nu en plein jour.

Une fois localisé dans le ciel, je me suis pris un point de repère (cime d'un arbre), puis j'ai utilisé mes jumelles 7X50. Quel spectacle ! On voyait un très mince croissant très fin. Je me suis empressé de sortir mon autre télescope 15cm F4 et j'ai observé Vénus à 50X. WOW, c'était encore plus impressionnant. Il faudrait que vous voyez cela vous même. C'est un spectacle d'une beauté très spéciale à expliquer dans des mots. Imaginez un très mince croissant très gros dans un ciel bleu.

Cette fois, mon intention était d'utiliser mon gros télescope Meade 25cm F10 LX-200 pour la photographier. Comme j'étais déjà installé avec ma caméra CCD, j'ai tenté d'utiliser celle-ci mais malgré l'ajout de filtre très absorbant (bleu ou H alpha) et en utilisant un temps d'exposition de 0.001 sec, c'était saturé. C'était donc inutilisable car ma caméra CCD était beaucoup trop sensible.

J'ai donc installé ma webcam Toucam Pro au foyer primaire F10 de mon télescope et j'ai fait le foyer sur Vénus. Une turbulence affreuse me gâchait le spectacle. J'ai malgré tout pris au delà de 2600 images avec ma webcam. Je vous dit que j'étais certain de ne pas être capable de ressortir une Vénus digne de ce que je voyais tellement la turbulence était affreuse. Je vous montre l'animation suivante qui ressort ce que je voyais de mieux dans mes 3 heures d'observation:

Cependant, j'ai procédé plus tard au tri et j'ai conservé environ 30 images sur mes 2600 images originales. Je les ai recentrés puis additionnés avec le logiciel REGISTAX. J'ai fait quelques autres tests en sélectionnant seulement mes meilleures images. Voici les résultats obtenus:

 


 

Finalement, j'ai fait une animation de mes meilleures images traitées qui montre mieux que ce que je voyais au télescope:

On peut donc voir ici que même sous un ciel extrêmement turbulent, une webcam et un bon traitement d'images peut nous apporter de splendides images très proches et même mieux que ce que nous voyons en réalité. Le meilleur s'en venait alors que Vénus s'approchait de plus en plus de la conjonction inférieure. Les jours précédents la conjonction inférieure étaient idéals pour tenter de voir Vénus avec ses instruments.

D'autres astronomes québécois ont réussi à photographier Vénus en cette même journée. La meilleure image que j'ai pu trouver et qui témoigne le mieux à ce que je voyais au télescope est celle de FREDERIC CARON de Victoriaville.

 

Observation du 15 janvier 2006

Je n'ai pas pu observé Vénus lorsqu'elle était en conjonction inférieure le 13 janvier puisque c'était nuageux. Dimanche, le 15 janvier 2006, le ciel était semi dégagé avec un vent extrêmement fort et un froid sibérien.  Comme j'étais en congé, il m'était difficile de ne pas m'essayer à au moins voir si on pouvait apercevoir Vénus si près du Soleil dans le chercheur 7 X 50 et au télescope.

Les éphémérides de Coelix de donnait ceci:

 

Magnitude Diamètre apparent Phase ou illumination Elongation Séparation du Soleil
-3.92 63'' 0.5% 6.5°

J'ai donc utilisé la procédure habituelle pour pointer Vénus mais j'avais laissé mes filtres solaires devant mon chercheur et l'objectif de mon télescope. Lentement, j'ai enlevé le filtre solaire devant mon chercheur 7X50. En mettant une feuille de carton blanc devant l'oculaire, je ne voyais aucunement la présence du Soleil.  Très lentement, j'ai regardé rapidement dans l'oculaire du chercheur et encore là aucun danger. Le Soleil n'est pas dans l'oculaire. En regardant soigneusement, j'ai aperçut Vénus qui brillait d'un TRES MINCE CROISSANT près du centre. Le ciel autour était laiteux mais on pouvait la distinguer faiblement.

J'ai ensuite retiré TRES SOIGNEUSEMENT le filtre solaire et j'ai regardé si le Soleil atteignait mon miroir. Je voyais la réflexion de celui-ci qui pointait à côté de mon miroir secondaire. Très lentement, j'ai mis mon carton blanc derrière l'oculaire de mon télescope et je ne voyais aucune lumière du Soleil. J'ai regardé rapidement dans l'oculaire en utilisant un filtre très absorbant et je n'ai pas vu aucune présence ou nuisance du Soleil. Notez que Vénus était situé à environ 6.5° du Soleil cette journée là.

Finalement, j'ai retiré mon filtre de l'oculaire et j'ai regardé à travers. WOW, une superbe Vénus avec un croissant aussi fin qu'une feuille de papier (phase 0.5%) et avec un diamètre incroyablement gros (63 arcsec). Je vous dis que je me souviendrai toujours de cet instant extraordinaire. QUEL SPECTACLE FANTASTIQUE !!! J'aurais aimé partager ces instants avec vous. La turbulence, le vent intense et le froid mordant gâchaient quelque peu le spectacle mais cela valait la peine de s'essayer.

Devant un tel enthousiasme, je ne pouvais pas laisser passer une si belle occasion pour tenter de la photographier avec ma webcam. Je me suis essayer à prendre plus de 3000 images. La turbulence était terrible en plus du vent et du froid intense. Lors du traitement des images, j'ai tout de même réussi à conserver une dizaine d'images potables sur ...3000.

Voici donc mes résultats:

 

Image montrant l'aspect du croissant de Vénus. Le vrai croissant de Vénus est la mince ligne blanche au centre

Moyenne de 10 images

L'animation suivante montre un peu ce que je voyais au télescope mais le croissant était encore plus mince:

 

 

Observation du 16 janvier 2006

Lundi, le 16 janvier 2006, le ciel était dégagé et les vents étaient plus calmes. Avec ce que j'avais vu la veille comme spectacle et comme j'étais encore en congé, j'ai récidivé à tenter ma chance d'observer et de photographier à nouveau Vénus. Nous étions alors à 3 jours passés la conjonction inférieure. La turbulence étaient extrême ce qui gâchait le spectacle encore une fois. J'ai pris 3400 images avec ma webcam et je n'en ai gardé que ...7.

Voici mes résultats:
 

Image montrant l'aspect du croissant de Vénus. Le vrai croissant de Vénus est la mince ligne blanche au centre

Moyenne de 7 images

L'animation suivante montre ce que je voyais au télescope mais le croissant de Vénus était encore plus mince:

D'autres observateurs dans le monde ont également suivi le phénomène. Allez voir le site web de Sylvain Rondi de France qui a réussi de superbes images et animations de Vénus lors de la conjonction inférieure de janvier 2006. Allez aussi voir ses images du passage de Vénus devant le Soleil le 08 Juin 2004.

 

Conclusion

Ce que ce projet fascinant m'a appris c'est qu'il vaut la peine de s'essayer même quand les conditions météos ou le phénomène lui même ne semblent pas favorable. Plusieurs obstacles de taille ne favorisaient pas ce projet. Le vent, le froid, la neige, la turbulence, la proximité de Vénus du Soleil, la trouver et la suivre en plein jour, la faible altitude de ceux-ci, le manque de disponibilité, etc étaient des obstacles majeures qui nous font penser qu'il est impossible de suivre un tel phénomène dans ces conditions.

Par contre, l'expérience et l'équipement aidant couplé à une volonté de vaincre ces obstacles, j'en vient donc à la conclusion que le projet était faisable. Le défi était de taille mais je suis TRÈS FIER de l'avoir réalisé. Je n'ai par contre pas obtenu les meilleures conditions d'observation pour observer la FAMEUSE DISPERSION DE LA LUMIERE SOLAIRE SUR LE LIMBE VÉNUSIEN. Je ne l'ai pas vu malgré mes multiples tentatives.

Il aurait fallu que Vénus soit beaucoup plus haute dans le ciel et que les conditions de turbulence soient beaucoup moins fortes. Je sais maintenant par contre qu'il est possible de voir et photographier Vénus alors qu'elle se situe à 6.5° du Soleil (on la voit même dans un chercheur 7 X 50) et qu'on peut la voir à l'oeil nu lorsqu'elle est à environ 17° du Soleil. Un tel projet vaut vraiment la peine d'être réalisé et l'emploi d'un télescope motorisé Schmidt-Cassegrain à longue focale et d'une caméra webcam est vraiment tout indiqué.

La prochaine conjonction inférieure de Vénus aura lieu le 18 Août 2007. Vénus sera alors dans le Lion, sa magnitude sera de -3.85, son diamètre apparent sera de 59.8 arc sec et son illumination sera de 1,1%. Elle passera à 8.7° au Sud du Soleil et son altitude sera de 50°. Cela devrait être de biens meilleures conditions d'observation pour l'observer à nouveau.

Ce sera à observer de nouveau et j'espère que vous ferez partie des futures témoins d'un spectacle céleste grandiose.

Bonne observation

 

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