III- La mesure de position:

La technique photographique ou d'imagerie électronique se pratique donc avec un télescope fournissant une image d'une partie du ciel, un "champ" dont la dimension est mesurée en angle sur le ciel.
Bien que l'on connaisse a priori la distance focale du télescope utilisé, celle-ci n'est pas connue avec suffisamment de précision pour transformer des mesures en millimètres sur l'image en angles sur le ciel. Pour cela, il est nécessaire d'avoir une image de l'objet inconnu entouré d'images d'étoiles de catalogue dont on connaît très précisément les coordonnées. Le processus de réduction astrométrique va permettre de calculer l'échelle de l'image qui transformera des millimètres en angle et l'orientation qui indiquera la direction de l'est selon l'équateur céleste. Cela nous conduira aux positions en ascension droite et déclinaison cherchées. Ce processus de réduction astrométrique doit être appliqué pour chaque image pour plusieurs raisons:
-l'image réalisée est plane alors que l'image d'un morceau de sphère céleste au foyer d'un télescope est sphérique. Il faut tenir compte de la projection réalisée;
-l'optique du télescope n'est pas parfaite et engendre des déformations du champ (pas d'isotropie de l'échelle ni de l'orientation) et les caractéristiques du télescope (focale de l'optique) ont la fâcheuse tendance à se modifier avec la température;
-la réfraction atmosphérique rapproche les astres du zénith: une correction spécifique est aussi nécessaire et dépend de l'état de l'atmosphère au dessus du télescope.
Ces effets sont pris en compte en introduisant des inconnues dans le processus de réduction. Un plus grand nombre d'étoiles de rattachement est alors nécessaire pour étalonner le champ observé. La haute précision astrométrique est à ce prix.

Les catalogues d'étoiles ont beaucoup progressé au cours des dernières années et on dispose actuellement d'un "bornage" dense du ciel par les étoiles de catalogue.

On trouvera ci-dessous le processus d'identification d'objet et de choix d'étoiles d'étalonnage dans le cas du satellite Phoebe de Saturne (que l'on observe comme un astéroïde).

A droite, le champ du satellite Phoébé de Saturne, pris le 21 mars 1998 à 2h 52m UTC à l'observatoire de Haute-Provence (champ de 12 minutes de degré, télescope de 120cm). On identifie l'astre mobile de deux manières:  - l'astre bouge comme c'est visible en alternant deux poses successives;  - l'astre n'est pas présent sur une image de référence de même champ faite avec un télescope de Schmidt à une autre date (voir l'image ci-dessous à droite).  L'objet mobile Phoébé est indiqué par la flèche jaune.  (d'autres images à étudier sont disponibles sur le site de l'IMCCE, cf. chapitre IV)
A droite l'image de référence confirmant l'identification de l'objet mobile. Cette image a été prise avec le télescope de Schmidt de l'observatoire du Mont Palomar à une date bien antérieure. On identifie les mêmes étoiles du champ que l'on va retrouver dans le catalogue (ci-dessous à droite).  (images disponibles sur le site Internet du DSS, cf. chapitre IV)
Il reste à identifier des étoiles connues de catalogue qui permettront d'étalonner le champ (détermination de l'échelle en angle par millimètre et de l'orientation par rapport au repère équatorial des ascensions droites et des déclinaisons). Ci-contre à droite une carte de champ extraite du "Guide Star catalogue", un catalogue très dense d'étoiles construit pour permettre le pointage du Télescope Spatial.  (les catalogues d'étoiles sont disponibles sur le site du CDS, cf. chapitre IV)

retour à la première page

application au champ de l'astéroïde Kalypso