Contacter l'auteur / Contact the author

Recherche dans ce site / Search in this site

 

Mars: attirantes oppositions

Présentation (I)

Pendant les oppositions périhéliques qui se produisent tous les deux ans environ entre les mois de juillet et de septembre, Mars se rapproche de 20 à 30 millions de kilomètres de la Terre. Durant ces époques Mars présente un disque très détaillé qui passe progressivement d'un diamètre apparent de 3.5" à 25.1" : au grossissement de 100x Mars présente un diamètre apparent aussi grand que la Lune vue à l'oeil nu - pôle Sud ou pôle Nord en avant selon les époques

Configurations célestes des orbites de la Terre et de Mars durant les oppositions périhéliques qui se produisent tous les 2 ans. L'orbite de Mars étant inclinée de 1.8° sur l'écliptique, en 2003 Mars se trouvait environ 20° plus haut que la Terre, laissant découvrir la calotte de glace recouvrant son pôle Sud. Les deux planètes étaient séparées de 56 millions de kilomètres.

Bien que son globe reste deux fois plus petit que celui de Jupiter (max. 50.1"), dans les meilleures conditions Mars brille à la magnitude -2.9 rendant les détails de sa surface accessibles aux petits instruments d'amateur.

Même dans une lunette de 60 mm d'ouverture à 100 € équipée d'un oculaire grossissant 100x (ce qui nécessite parfois l'usage d'une lentille de Barlow pour allonger la longueur focale), l'amateur discernera la couleur orangée du disque et découvrira avec un peu de chance la marque blanche de la calotte polaire. Mais cette lunette présente un diamètre trop petit, en d'autres termes elle capte trop peu de lumière pour observer les détails de la surface, à moins de profiter de conditions d'observations exceptionnelles, presque idéales (site de montagne, désert sec, atmosphère peu turbulente), dans lequel cas on peut distinguer la grande tache sombre de Syrtis Major ou de Mare Sirenum selon la position du méridien central (voir page 4).

Variation de la taille apparente de Mars à mesure que la planète se rapproche de la Terre. Ces images correspondent à un grossissement d'environ 400x. La taille de Mars passe progressivement de 4.2" à 15.2", 23.9" et 25". Il s'agit d'images LRGB (3 premières) et RRGB réalisées par Jacques-André Régnier avec un télescope Celestron NexStar 5i de 127 mm d'ouverture porté à f/58 et équipé d'une webcam Philips Vesta Pro.

Le spectacle fut d'autant plus intéressant le 28 août 2003 que le diamètre de Mars dépassa 25" pour la première fois depuis 60000 ans ! Pour l'anecdote, à chaque seconde qui nous précédait de l'opposition, Mars se rapprochait de 30 km de la Terre. Il va sans dire qu'il s'agissait de l'opposition du siècle, que dis-je, du millénaire !

Périodicité des fenêtres martiennes 

Les fenêtres astronomiques martiennes (Tp) se produisent tous les 780.22 jours et toujours en été.

Pour les amateurs se greffe sur cet évènement le fait qu'observer Mars au plus près de la Terre rappelle toute l'histoire attachée à cette planète, les soi-disant canaux et autres Martiens, tout un monde homérique portant les craintes et les espoirs des hommes qui soulèvera encore bien des débats.

La première fois que vous observerez Mars ce n'est pas sans émotion que vous ressentirez sans doute un sentiment de familiarité. L'emprise historique semble se dégager de la planète Rouge, comme si l'esprit de Mars vous envahissait. L'observation en devient excitante et passionnante. Si l'observation se déroule dans de bonnes conditions (ciel clair et peu de turbulences) avec un instrument de longue focale et d'au moins 100 mm d'ouverture la chance vous sourira car vous pourrez distinguer sur son disque des détails inférieurs à 300 km (1") ! Toutefois devant la petite taille apparente de Mars, la plupart des amateurs délaissent leur petit instrument, y compris les lunettes apochromatiques de 130 à 200 mm de diamètre et se rabattent sur un grand télescope.

En effet, rien ne vaut évidemment l'image de Mars dans un télescope de grand diamètre (au moins 280 mm). Le choix idéal doit se porter sur un instrument de longue focale (> 2000 mm) et en utilisant un rapport focal élevé (f/30-f/50) grâce à une puissante lentille de Barlow (3-5x) ou un oculaire de courte focale, les images seront à couper le souffle ainsi que nous le verrons dans la galerie d'images.

Toute (dis)proportion faite... 

Oulala, que Mars est petit !, se dit-on en voyant ces images. Effectivement ! La conjonction entre Mars et la Lune qui eut lieu le 17 juillet 2003 soit 40 jours avant l'opposition du siècle (Mars présentait un diamètre de 19.7", magnitude -1.9) fut l'occasion de mettre en évidence la véritable disproportion existant entre les dimensions apparentes de la Lune et celles, minuscules, de Mars. Ceci explique les raisons pour lesquelles l'observation de Mars durant les oppositions requiert tout de même un instrument d'au moins 100 mm d'ouverture et de très longue focale (au besoin moyennant une Powermate 5x si votre optique le permet) afin de pouvoir fortement agrandir l'image. A gauche, une photographie réalisée par Ron Wayman de Floride à 4h25 TU. Il utilisa un télescope Meade LX 200 GPS de 200 mm d'ouverture équipé d'un revêtement UHTC et d'un oculaire Scopetronix de 18 mm (111x) grand champ. La prise de vue a été réalisée avec un APN Nikon Coolpix 995 en mode auto, pose de 0.25 sec à f/3.9, 400 ISO. Pour l'anecdote, quelques minutes plus tard le ciel se couvrit. A droite, une image exceptionnelle prise par Ron Dantowitz à 8h22 TU (on reconnaît les mêmes cratères lunaires) avec un télescope Meade LX200 14" GPS de 350 mm d'ouverture installé à l'observatoire public de Clay Center, USA. Il s'agit d'une image LRGB réalisée à partir des images de luminance et RGB provenant de deux caméras CCD.

Avant de vous présenter les images rappelons que les grandes oppositions de 1992 et 1995 nous ont gratifié de quelques images exceptionnelles réalisées à la fois au Pic-du-Midi (S2P) et avec le Télescope Spatial Hubble. Ces images permettent de se rendre compte de la différence de taille que peut présenter Mars en très peu de temps et combien les détails de sa surface peuvent être apparents.

Afin que vous puissiez comparer plus facilement les images entre elles, nous avons essayé dans la mesure du possible de présenter des images centrées sur Mare Erythraeum (la grande tache sombre s'étendant de la calotte boréale à l'équateur suivie d'une petite boucle sombre) et Valles Marineris dont le méridien central MC » 20-80°.

Ci-dessus, Mars en opposition en respectant sa taille apparente en fonction de l'époque (le Nord est en haut). A gauche, une photo prise le 26 juin 2001 ( 20.7") à 68 millions de km de la Terre par le HST. On reconnaît les grands déserts sombres de Sinus Meridiani et Sinus Sabaeus ainsi que le grand cratère Schiaparelli ( 470 km) au méridien et Huygens à sa droite (cf. les cartes topographiques en page 5 dont celle annotée par l'auteur). Au centre, une photo prise le 26 août 2003 ( 25.1") à 55760220 km de la Terre par le HST lorsque Mars nous présentait la calotte du pôle Sud. On reconnaît Sinus Sabaeus, Syrtis Major, le grand bassin d'Hellas et on devine le cratère Schiaparelli. A droite, une photo prise le 27 février 2010 ( 12.2") depuis le Pic-du-Midi quand Mars nous présentait la calotte du pôle Nord. On devine à gauche le volcan Ascaeus Mons et on reconnaît les régions sombres de Mare Acidalium et Niliacus Lacus au nord et Mare Erythraeum au sud séparées par la plaine claire de Chryse Planitia. A ce jour les images du HST sont les plus détaillées de la planète Rouge que l'on ait prise depuis la Terre; la résolution atteint 0.03"/pixel soit 16 km au centre du disque de l'image centrale contre ~0.3"/pixel ou moins de 160 km sur l'image prise au Pic-du-Midi qui dans de très bonnes conditions arrive tout de même à la limite de diffraction. Documents Hubble Site et IMCCE/S2P/J-L.Dauvergne/F.Colas.

Ci-dessus à gauche, l'opposition de 1995 photographiée avec le télescope S2P de 1 m du Pic-du-Midi. Notez la récession printanière de la calotte polaire boréale. A droite, trois images prises le 25 février 1995 par le HST. La résolution atteint 50 km/pixel à hauteur de l'équateur  Documents S2P et NASA/ESA/STScI.

Les prochaines oppositions

Le début du 3e millénaire nous gratifia de belles oppositions durant lesquelles le disque de Mars atteignit 20.5" en 2001 et 25.1" en 2003, un record qui ne sera plus approché avant 15 ans ! En effet, jusqu'en 2018 Mars ne dépassera plus le diamètre apparent de 20" (ce qui est déjà appréciable, même dans un petit instrument de 60 mm de diamètre). Le 27 juillet 2018, Mars atteindra 24.3" de diamètre, ce qui reste tout de même deux fois plus petit que le diamètre de Jupiter. Malheureusement pour les observateurs de l'hémisphère Nord, sa déclinaison équatoriale sera de -25°, ce qui signifie que Mars sera seulement à 11° au-dessus de l'horizon Sud comme indiqué sur cette carte du ciel du 27 juillet 2018 à 23h59 TU dressée pour la latitude de 50°N et 6°E. L'idéal serait de descendre près de l'équateur, vers 10° de latitude par exemple où Mars brillera à 54° au-dessus de l'horizon à minuit temps universel. De plus nous serons à l'époque de la pleine Lune ce qui ne facilitera pas l'observation.

Les conditions seront plus favorables en 2020 (voici la carte du ciel du 13 octobre 2020 à 23h59 TU). Bien que Mars présentera un diamètre de 22.3", à la latitude de 50°N elle sera à 45° au-dessus de l'horizon vers minuit temps universel. Ensuite, il faudra attendre... 2033 ou vous équiper entre-temps d'un télescope d'au moins 300 mm d'ouverture car le diamètre apparent de Mars ne dépassera plus 16.9".

Vous pouvez simuler d'autres ciels et d'autres époques à différentes résolutions sur le site du Fourmilab ou dans tout programme de planétarium dont notamment Stellarium (gratuit).

Le tableau suivant reprend la liste des principales oppositions périhéliques de Mars entre 2001 et 2035. L'inclinaison du plan de l'orbite par rapport à la Terre n'a pas été pris en compte sur les photos.

Consultez les éphémérides du JPL : Ephemeris Generator

Les oppositions périhéliques de Mars

Date

Coord. équatoriales

Diamètre

Constel.

Mv.

Diamètre

Elévation

Distance à la Terre

 

Asc.Droite

Déclin.

sec d'arc

    apparent

50°N, 22h TU

U.A.

millions km

21-06-2001

17h 28m

-26° 30'

20.8"

 Sco

-2.3

10.7°

0.450

68.2

28-08-2003

22h 38m

-15° 48'

25.1"

 Aqu

-2.88

20.1°

0.373

55.8

07-11-2005

02h 51m

+15° 53'

19.8"

 Ari

-2.32

52.5°

0.471

70.4

28-12-2007

06h 04m

+26° 53'

15.6"

 Gem

-1.57

65.0°

0.600

89.7

29-01-2010

08h 53m

+22° 12'

14.1"

 Can

-1.28

62.3°

0.664

99.4

03-03-2012

11h 52m

+10° 17'

13.9"

Leo

-1.2

43.8°

0.674

100.8

08-04-2014

13h 14m

-05° 08'

15.1"

Vir

-1.5

26.1°

0.621

92.9

22-05-2016

15h 58m

-21° 39'

18.4"

Sco

-2.0

15.7°

0.509

76.1

27-07-2018

20h 32m

-25° 34'

24.3"

Cap

-2.8

11.2°

0.386

57.7

13-10-2020

01h 22m

+05° 27'

22.4"

Psc

-2.6

42.1°

0.419

62.7

08-12-2022

04h 59m

+25° 00'

16.9"

Tau

-1.8

60.3°

0.550

82.3

16-01-2025

07h 56m

+25° 07'

14.4"

Gem

-1.4

58.0°

0.643

96.2

19-02-2027

10h 18m

+15° 23'

13.8"

Leo

-1.2

48.3°

0.678

101.4

25-03-2029

12h 23m

+01° 09'

14.4"

 Vir

-1.35

36.4°

0.649

97.0

04-05-2031

14h 46m

-15° 27'

16.9"

 Lib

-1.80

21.5°

0.558

83.5

27-06-2033

18h 30m

-27° 49'

21.9"

Sgr 

-2.52

9.3°

0.427

63.9

15-09-2035

23h 42m

-08° 03'

24.5"

Aqr

-2.84

28.3°

0.382

57.1

Prochain chapitre

Comment photographier Mars ?

Page 1 - 2 - 3 - 4 - 5 -


Back to:

HOME

Copyright & FAQ