2021 S32 Mission Haute Résolution Solaire Saison 4 Semaine 1

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chris ringeval
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Re: 2021 S32 Mission Haute Résolution Solaire Saison 4 Semaine 1

Message par chris ringeval » 14 août 2021 17:30

@Chris, et il n'y a pas les 225 mm entre le plan image de la SBIG et le fond de l'Astrosib?
Je viens de revérifier au cas où, mais non, il y a bien 210mm entre le fond du télescope et le plan d'effleurement entre la caméra et la roue à filtre. Comme le CCD est 35mm derrière, le back focus actuel est à 210 + 35 = 245mm. Seb s'en occupera, il suffit de dégager une bague pour ramener la première distance à 190mm. Comme j'ai mentionné plus haut, ce n'est pas très génant, ça commence à se voir uniquement en bord de champ avec un bon seeing!

Christian Hennes
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Re: 2021 S32 Mission Haute Résolution Solaire Saison 4 Semaine 1

Message par Christian Hennes » 14 août 2021 17:54

Merci Chris, je ferais le point avec Seb, on a fait le montage du train optique ensemble en mars mais je ne me souviens pas des détails. Du coup, je suis carrément étonné que les images ne soient pas plus mauvaises car Anton précise bien +/- 5 mm et là on est à 20 mm!

Alexandre LHOEST
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Re: 2021 S32 Mission Haute Résolution Solaire Saison 4 Semaine 1

Message par Alexandre LHOEST » 15 août 2021 17:02

Simulation de température de miroirs pour l'observation diurne (Solaire)

En observation, on considère qu'il faut minimiser les écarts de température entre l'optique et l'air ambiant, afin d’éviter une formation de turbulence instrumentale.

En observation nocturne, il est bien connu qu'il faut sortir les instruments à l’avance, typiquement à la tombée de la nuit.
En observation diurne, les changements de température aussi affectent les performances du système optique.
On considère que l'écart de température entre l'optique et l'ambiance doit être inférieur à 2°C, de préférence inférieur à 1°C.

Une différence entre le régime d’observation de jour et celui de nuit, est que de jour le soleil irradie vers le miroir, qui suivant le type de substrat utilisé absorbera plus ou moins d'énergie.

Voici les résultats d'un modèle de température de miroir, qui intègre 4 facteurs:
- La radiation: typiquement, l'élément chaud (l'ambiance) émet vers le miroir (l’opposé l’après-midi)
- La convection: à la surface du miroir, il y a un échange local entre l'air et le miroir, lié à l’écart de température entre les éléments.
- L'absorption dans la masse: le miroir absorbe une partie de l'énergie incidente, l'énergie solaire. L’absorption dépend du substrat
- Les paramètres physiques du miroir afin de déterminer sa capacité thermique d'absorption de l'énergie

Voici le résultat pour un miroir de 250mm de diamètre, qui a subit un traitement interférentiel et reflète une partie du flux. Le flux non réfléchi est transmis dans le miroir.
La courbe la plus importante est la noire. Elle représente l'écart de T° entre la surface frontale du miroir et l'ambiance.

Toutes les simulations commencent à 6h00 du matin, heure supposée du lever du soleil.
Le miroir est supposé avoir été mis à l'extérieur et est supposé en équilibre avec l'ambiance à 6h00, çàd 0° dans cette simulation.
Au cours de la journée, le soleil irradie de plus en plus et la température ambiante augmente. Le miroir s’échauffe aussi. Leurs deux valeurs atteindront un maximum vers 12h/14h.

Dès le lever du jour, les températures montent.
La température ambiante monte plus vite que la température du miroir.
Vers 08h00, cet écart est le plus marqué, avec une valeur de près de -1.5° (miroir plus froid).
Le miroir se réchauffe, et avec le passage du soleil au zénith à 12h, l'écart s'amenuise et ensuite s'inverse.
Les écarts sont positifs l'après-midi, mais en observation solaire, la meilleure période d'observation solaire est le matin, lorsque la turbulence atmosphérique est moindre.
A priori, ce miroir est exploitable toute la journée. Préférentiellement de 10h jusqu'à la fin de la période de stabilité atmosphérique, vers 11h00.
20201227-20200911_261_Sim-v00.82_T250(Martini)_Coat-014_MAbso-No_Convec-x01-x01_dT15-T0-00°_04-dT°.png

Voici une simulation, considérant que ce miroir a été stocké dans un local pendant la nuit.
Les courbes sont bien différentes, mais à priori le miroir est exploitable dès 7h30 du matin.
C'est un résultat quelque peu inattendu : démarrer une observation solaire avec un miroir qui sort du stockage donne une plage d'observation plus longue.
20201227-20200911_260_Sim-v00.82_T250(Martini)_Coat-014_MAbso-No_Convec-x01-x01_dT15-T0-15°_04-dT°.png

Le miroir de 250mm utilisé pour la simulation plus haut est assez fin, 25mm d'épaisseur.
La face avant, arrière et le centre du miroir montrent un écart de température très faible.
Voici une simulation d'un miroir de 300m de diamètre. Ce miroir mesure 55mm d'épaisseur.
Son inertie thermique est bien supérieure.
Les écarts de température miroir-ambiance sont bien supérieurs, près du double.
Les courbes se réfèrent à un début d'observation à l'équilibre.
Dans la période d'observation solaire typique de 08h00 à 11h00, l'écart de T° miroir-ambiance est trop élevé.
20201227-20200911_241_Sim-v00.82_T300 (ALH)_Coat-000_MAbso-Yes_Convec-x01-x01_dT15-T0-00°_04-dT°.png

Une autre simulation avec un miroir sorti d'une pièce plus chaude, montre que le miroir parait exploitable dès 08h30.
20201227-20200911_240_Sim-v00.82_T300 (ALH)_Coat-000_MAbso-Yes_Convec-x01-x01_dT15-T0-15°_04-dT°.png

Tout cela est théorique.
Les simulations prennent en compte des coefficients, et il faut les choisir.
Puis il faut que ça colle avec la réalité...


Alexandre
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Alexandre LHOEST
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Message par Alexandre LHOEST » 16 août 2021 21:17

2ème session d'imagerie solaire en Halpha à St Véran.
Il y a quelques taches, très difficilement détectables, car fort petites.

Ici la zone la plus active.
Ensuite quelques protubérances et enfin une tache.

https://www.presencenet.be/nucleus2.0/m ... .._Q-5.jpg
Image

https://www.presencenet.be/nucleus2.0/m ... 56_....jpg
Image

https://www.presencenet.be/nucleus2.0/m ... 53_....jpg
Image

https://www.presencenet.be/nucleus2.0/m ... 24_....jpg
Image


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ASI174MM

Alexandre LHOEST
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Message par Alexandre LHOEST » 17 août 2021 17:04

Complément d'informations sur le modèle du miroir

L'article de référence pour le développement du modèle est le suivant.
Thermal characteristics of a classical solar telescope primary mirror
Ravinder K. Banyal, B. Ravindra

Le modèle développé en mode unidimensionnel, dans l’épaisseur du miroir. Le modèle développé a été validé en comparant ses résultats et ceux de Banyal.

Pour la courbe d'irradiance, à priori Banyal a utilisé la latitude et longitude de l'Institut Indien d'Astrophysique à l'équinoxe.
Pour les résultats présentés par le modèle, les coordonnées de Saint Véran au 15 août on été utilisées.
Image

Concernant la variation de température ambiante au cours de la journée, les formulations de Banyal ont été utilisées. L’amplitude de variation au cours de la journée peut être adaptée, 15 °C ici.
Image

Concernant l'absorption à travers la masse du miroir la base provient de l’article suivant :
A Thermal Analysis of a 1.5 Meter f/5 Fused Silica Primary Lens For Solar Telescopes, Peter G. Nelson February 2007
Image


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Message par Alexandre LHOEST » 17 août 2021 18:21

Le modèle montre que la température du miroir s'élève au delà de la température ambiante.
Dans le cas d'un miroir aluminé, le coating absorbe une partie de l'énergie irradiée par le soleil, typiquement 10% pour un miroir avec aluminure standard.
Le miroir chauffe, chauffe...

Image



La première idée pour maintenir la température du miroir au même niveau que la température ambiante consistait à souffler de l'air ambiant par l'arrière.
Le modèle du miroir montre que cette solution n'est pas suffisante, même en supposant un échange puissant par convection.
Plus particulièrement lorsque le miroir est épais.
La conclusion est qu'il vaut mieux éliminer la chaleur là où elle se forme, à la surface du miroir.

A St Véran, un essai a été fait avec un ventilateur tangentiel au niveau du primaire.
20210812_095513_crs(1000pix).jpg

Au niveau du secondaire, un ventilateur a aussi été monté.
20210812_095538_crs(1000pix).jpg

Les résultats ne sont pas concluants.
La mise en marche / l'arrêt de du ventilateur au niveau du miroir primaire ne montre pas d'aide significative.
Le ventilateur du secondaire est assez peu puissant.
La conclusion provisoire est que de la chaleur est libérée au niveau du secondaire, qui reprend sur la faible surface la presque totalité du flux incident.

Suivant l'expression consacrée, à suivre...

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christian viladrich
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Message par christian viladrich » 17 août 2021 18:32

Voici maintenant les images prises le 15 août matin. Le seeing était assez bon vers la fin de la session, avec un vent variable de 15 à 25 km/h.
15August2021-9h15minUT-N300-396-5nm-B1920.jpg
La même zone 20 minutes plus tard avec des évolutions dans les pores :
15August2021-9h37minUT-N300-396-5nm-B1920.jpg
15August2021-9h46minUT-N300-396-5nm-B1920.jpg
Une première plage brillante en Ca K, observée ici au niveau de la photosphère (et non au niveau de la chromosphère) :
15August2021-9h59minUT-N300-396-5nm-B1920.jpg
Une deuxièmes plage brillante en Ca K, observée à nouveau au niveau de la photosphère
15August2021-9h53minUT-N300-396-5nm-B1920.jpg
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Re: 2021 S32 Mission Haute Résolution Solaire Saison 4 Semaine 1

Message par Jean-Pierre MASVIEL » 17 août 2021 20:10

Toujours aussi spectaculaires ces images

J'en profite pour poser une petite question: Christian, est-ce que tu utilises le Solar Scintillation Monitor pour lancer automatiquement une séquence, ou bien est-ce que tu déclenches la prise de vues en observant l'image sur ton écran pour profiter des trous de turbulence ?

La deuxième semaine s'annonce aussi prolifique que la première, mais toujours pas beaucoup de tachouilles.

Jean-Pierre

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Re: 2021 S32 Mission Haute Résolution Solaire Saison 4 Semaine 1

Message par Alexandre LHOEST » 18 août 2021 20:17

Granulation et taches en KLine le 14 août
Reprise de l'imagerie solaire, cette fois avec un 300mm non aluminé combiné à un filtre Baader KLine.

https://www.presencenet.be/nucleus2.0/m ... .._Q-3.jpg
Image

https://www.presencenet.be/nucleus2.0/m ... .._q-2.jpg
Image

https://www.presencenet.be/nucleus2.0/m ... .._Q-4.jpg
Image


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Re: 2021 S32 Mission Haute Résolution Solaire Saison 4 Semaine 1

Message par chris ringeval » 19 août 2021 14:35

Superbe images Alex, le désalluminé envoie bien du gros !!!

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Message par christian viladrich » 19 août 2021 16:08

Salut Jean-Pierre,
J'utilise le SSM pour avoir une idée quantitative de l'évolution du seeing, mais je déclenche à vue en suivant l'évolution de la qualité de l'image à l'écran.

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Re: 2021 S32 Mission Haute Résolution Solaire Saison 4 Semaine 1

Message par Alexandre LHOEST » 19 août 2021 19:03

Dernières images de la S32 (Ou premières de la S33).
Même setup que les images postées juste avant: T300 désaluminé, KLine.
Mais cette fois-ci, avec une caméra ASI290MM au lieu d'une ASI174MM.

https://www.presencenet.be/nucleus2.0/m ... .._Q-4.jpg
Image

https://www.presencenet.be/nucleus2.0/m ... 17_....jpg
Image

https://www.presencenet.be/nucleus2.0/m ... 10_....jpg
Image


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Re: 2021 S32 Mission Haute Résolution Solaire Saison 4 Semaine 1

Message par chris ringeval » 22 août 2021 23:24

Concernant la première annexe nocturne, M101.

LRGB au T50-1, caméra SBIG, binning 2x2: R,G et B environ 2h par couche en 12x10mn. Luminance L, environ 3h en 19x10mn. Flux calibrés sur le SDSS, la balance des couleurs doit donc être a peu près réelle en RGB (j'en connais qui vont vite voir les amas de galaxies de fond!)
+ Ha et OIII au T50-2, caméra U16M, binning 2x2. 11x10mn par couche. Ajoutées en calque rouge pour Ha (#ff0000) et vert pour OIII (#00ff8a).

https://curl.irmp.ucl.ac.be/~chris/uplo ... HaOIII.png
Image

Fits WCS ici: hrsol4/m101/

Et pour ceux qui veulent un aperçu du monde de demain, voilà à quoi ressemblent les brutes avec la Musk signature :cry:

https://curl.irmp.ucl.ac.be/~chris/uplo ... p_m101.jpg
Image

Nos parents ont réussi à pourrir la Terre, nous on fait mieux, on arrive à pourrir le Ciel...
Plus d'info ici: https://astronomersappeal.wordpress.com/
Modifié en dernier par chris ringeval le 17 sept. 2021 09:49, modifié 1 fois.

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Re: 2021 S32 Mission Haute Résolution Solaire Saison 4 Semaine 1

Message par chris ringeval » 28 août 2021 23:32

Deuxième annexe nocturne de la semaine, capture de photons en mode insistant sur le groupe de galaxies NGC80.

LRGB au T50-1 en binning 2x2, même setting que pour M101. L en 54x10mn, R en 50x10mn, G en 23x10mn et B en 23x10mn. Il nous a manqué 2 nuits de plus pour G et B :)
Ha, OIII pour rigoler au T50-2, en 26x10mn par couche. Trop bruité par rapport à LRGB, ils n'ont pas servi à grand chose.

Les flux LRGB sont calibrés sur le SDSS R12, images stackées en fits WCS ici: hrsol4/ngc83.

https://curl.irmp.ucl.ac.be/~chris/uplo ... B_hard.png
Image

NGC83 est la grosse elliptique au centre, on remarque presque une structure spirale en s’éloignant de son centre. NGC80 est le monstre de l'amas, un peu décentré bas et droite. Mais en plus du groupe NGC8x, il y a du monde derrière. Ça vaut la balade sans lumière parasite autour de l'écran. On voit les filaments de galaxies en fond, tous les points rougeâtres de cette image sont des galaxies à redshift mignon, entre 0.2 jusqu'à 0.7 pour les mini pétouilles (distance luminosité de 3 milliard d'a.l à 12 milliard d'a.l.). Il y a même une flopée de QSO visibles facilement, le plus loin référencé par le SDSS est à z=2.8 (DL=24Gpc!). Mais plein d'objets visibles ne sont simplement pas référencés du tout 8) On voit aussi en bas à droite des nuages galactiques de chez nous !


La même avec quelques annotations:
https://curl.irmp.ucl.ac.be/~chris/uplo ... around.png
Image


Et puis quand même, n'oublions pas les objets du psychopathe qu'il faut dégager des brutes:

https://curl.irmp.ucl.ac.be/~chris/uplo ... _ngc83.jpg
Image

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Re: 2021 S32 Mission Haute Résolution Solaire Saison 4 Semaine 1

Message par pierre valeau » 29 août 2021 12:36

Bonjour Chris,

Bravo pour tous ces amas de galaxies qui envahissent le champs de NGC80. C'est magnifique !
Il faut que tu passes à l'infrarouge maintenant...

Pierre

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