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Reprise du développement de W3, exoplanètes et mission Artemis 1

Après plusieurs mois d’interruption, le développement de WinStars reprend doucement. Parmi les dernières fonctionnalités, on peut évoquer l’ajout de  toutes les exoplanètes connues que l’on peut facilement situer depuis le mode planétarium.

Depuis les premières découvertes d’Aleksander Wolszczan  et de Michel Mayor et Didier Queloz dans les années 90, ce sont des milliers d’exoplanètes qui sont aujourd’hui référencées dans les catalogues. Les missions spatiales Corot, Kepler et Tess ont largement contribué à faire exploser leur nombre ces dernières années et le télescope spatial James Webb est lui aussi mis à contribution pour les observer directement. On peut citer l’exemple de HIP 65426 b et de la première image d’une exoplanète obtenue dans l’infrarouge moyen. Il s’agit d’une  exoplanète géante très jeune, d’environ 15 millions d’années, située à 90 unités astronomiques de son étoile. D’une masse estimée à environ 7 masses de Jupiter, elle avait été découverte avec l’instrument européen SPHERE au Very Large Telescope en 2017.

Images de l’exoplanète HIP 65426 b observées par NIRCAM (3.3 et 4.4 microns) et MIRI (11.4 et 15.5 microns). L’étoile blanche indique la position de l’étoile hôte. NASA/STScI/ESA publié par Carter et al. 2022

La liste complète des exoplanètes est accessible depuis le programme en tapant la commande list exo dans la boîte de recherche. On peut également retrouver un objet en entrant juste son identifiant. La base de données utilisées par W3 est extraite du site exoplanet.eu et sera actualisée chaque semaine.

51 Pegasi b fut la première exoplanète identifiée autour d’une étoile de la séquence principale. Elle a été découverte en 1995 par Michel Mayor et Didier Queloz.

La révision 3.0.268 propose aussi de suivre en temps réel la position de la capsule Orion . L’objectif de cette mission Artemis 1 est de retourner sur la lune en 2025 et d’y maintenir à terme une présence humaine plus ou moins continue.

La capsule Orion de la mission Artemis 1.

Les prochaines révisions de W3 permettront d’aller visiter ces exoplanètes dans le mode Navigation 3D. Je prévois également d’ajouter des paysages 3D dans le mode planétarium (pour le côté amusant) et bien d’autres choses encore… Mais je vous en parlerai un peu plus tard.

Je continue d’améliorer la stabilité du programme. Il est donc important de me signaler toutes anomalies de fonctionnement en utilisant le bugtracker ou les forums (ici et 1). Merci pour votre participation !

(1) Un grand merci à Sora Kozima pour avoir créé ce forum sur discord.com !

Suivez en direct le lancement du James Webb Space Telescope

Le télescope spatial JWST (James Webb Space Telescope) devrait  décoller ce samedi 25 décembre depuis Kourou, en Guyane française. Fruit de 25 années de travail, cet instrument généraliste est doté d’un miroir composé de 18 segments hexagonaux pour atteindre un diamètre de 6,5 mètres, soit près de trois fois celui de  Hubble.

Le JWST est si grand qu’il a fallu le plier pour qu’il tienne dans la coiffe de l’Ariane 5 qui va le propulser jusqu’au point de Lagrange 2 situé à 1,5 million de kilomètres de la Terre. En comparaison, son prédécesseur Hubble avait été placé en orbite autour de la Terre à une altitude de seulement 600km, ce qui rendait possible l’intervention d’astronautes pour des missions de mise à jour  ou de maintenance.

Situé dans l’ombre de la Terre, le télescope sera à l’abri des perturbations dans un froid et une obscurité qui lui permettront d’observer notre Univers dans l’infrarouge et une partie du visible. Mais la distance à la Terre sera telle que toute intervention ultérieure sera impossible après le lancement. Cela explique les nombreux retards lors de la conception et une bonne dizaine de dates de lancement qui ont été, au final, reportées.

Cet instrument qui devait être lancé en 2007 et qui atteint aujourd’hui un budget de 10 milliards de dollars, devra remplir de nombreuses missions scientifiques allant de l’observation des premières étoiles et des premières galaxies jusqu’à la formation et l’évolution des systèmes planétaires. Il recherchera également les composants nécessaires à l’apparition de la vie dans l’atmosphère des exoplanètes.

Il sera possible de suivre le lancement du télescope en direct à partir de 12h, heure française, sur la chaîne YouTube de la Nasa et de suivre la trajectoire de l’instrument depuis WinStars 3 en téléchargeant le module Jwst.

Voici également une très bonne vidéo concernant la préparation du lancement:

Comètes et astéroïdes dans WinStars 3

La dernière version de WinStars se concentre sur les comètes et les astéroïdes en les représentant le plus fidèlement possible.

Pour cela, WinStars 3 interroge la base 3d-asteroids.space lorsque l’utilisateur se rapproche de l’un de ces objets et récupère le modèle 3D correspondant si celui-ci est disponible.

67P/Churyumov-Gerasimenko telle qu’elle a été cartographiée par la mission Rosetta

En orbite autour du Soleil, les comètes et les astéroïdes nous donnent de précieuses informations sur ce que furent les éléments constitutifs des planètes. Ayant vraisemblablement peu évolué depuis leur formation, il y a 4,6 milliards d’années, ils apparaissent comme de lointains vestiges de la nébuleuse primordiale à l’origine de notre système solaire. Et c’est pour cette raison que, depuis quelques décennies, ces petits corps célestes attirent de plus en plus l’attention des scientifiques qui ont développé de nombreuses techniques permettant de connaître leurs caractéristiques physiques (forme, configuration, surface, géologie, période de rotation.). Il y a eu, bien sûr, certaines missions interplanétaires qui ont permis de s’en approcher (on peut évoquer Galileo, NEAR Shoemaker, Dawn ou Rosetta), mais ces missions sont bien trop complexes et coûteuses pour envisager d’explorer ainsi les 390000 astéroïdes qui ont été répertoriés jusqu’à présent.

L’astéroïde (1) Cérès vu depuis la sonde Dawn.

Aussi, lorsque l’un de ces objets se situe à moins de deux millions de kilomètres de la Terre, il est parfois possible d’utiliser de puissants radiotélescopes pour imager sa surface et déterminer sa taille, sa morphologie, sa vitesse de rotation et s’il est, ou non, accompagné d’un ou plusieurs petits satellites.

C’est ainsi que l’astéroïde 2021 PJ1 a été observé le 14 août 2021 avec l’antenne de 70 mètres du Deep Space Network situé à Barstow, en Californie. Et c’est avec le radiotélescope d’Arecibo que la plupart des études d’imagerie radar ont été effectuées pour atteindre aujourd’hui un catalogue d’un  millier d’objets.

Mais c’est la méthode photométrique des courbes de lumières qui est la plus utilisée.  Les astéroïdes ont des diamètres si modestes (<  1000 km) qu’il est impossible de les résoudre optiquement avec les plus gros télescopes terrestres. Mais c’est en observant les variations d’éclat des astéroïdes durant une dizaine d’heures que l’on peut reconstruire mathématiquement la géométrie de l’objet et définir sa période de rotation. Ces courbes de lumière, qui montrent des minimas et des maximas ainsi que des périodes, sont autant d’indices sur une forme allongée ou sphérique, sur des irrégularités de la surface, la présence de gros cratères ou l’existence d’un compagnon.

Pour compléter cette présentation, je ne peux que recommander la lecture de deux articles que Stéphane Fauvaud a consacrés à ce sujet et que vous trouverez en bas de page. J’ai eu le plaisir de l’accompagner à l’observatoire du Pic du Midi durant ces dix dernières années lors de missions consistant à établir ces courbes de lumières. Certaines d’entre elles permettent aujourd’hui de reproduire en 3D plusieurs astéroïdes qui sont présents dans W3.

La plupart des astéroïdes ont cet aspect anguleux et ne sont pas texturés dans le logiciel. Cela signifie que c’est la méthode des courbes de lumière qui a été utilisée pour déterminer leur forme générale. Une méthode mathématique qui ne donne aucune information sur l’aspect photographique de la surface.

Pour le moment, seuls les objets avec un numéro < 100 sont représentés en 3D dans la version payante.


WinStars 3 débarque sur Raspberry Pi !

Le Raspberry Pi est un nano-ordinateur  de la taille d’une carte de crédit conçu par des professeurs du département informatique de l’université de Cambridge.

Le Raspberry Pi fut créé afin de démocratiser l’accès aux ordinateurs. Disponible pour moins de 40€ dans sa version de base, il propose plusieurs variantes du système d’exploitation libre GNU/Linux mais fonctionne également sur des OS propriétaires (Windows 10 IoT Core ou  Google Android Pi).

Le Raspberry 4b

Depuis quelques semaines, la fondation Raspberry Pi propose une version dotée d’un clavier qui rappelle furieusement les ordinateurs que nous connaissions durant les années 80 (le Commodore 64, l’Amiga 500, le ZX Spectrum etc.. etc..). Il est résistant et dispose d’un système de refroidissement passif. Ce qui peut faire de lui un allié intéressant durant vos observations astronomiques.

Le Raspberry 400

WinStars 3 est maintenant disponible gratuitement sur ces petits ordinateurs. L’installation est un tout petit peu compliquée mais il suffit juste d’appliquer méthodiquement ces instructions dans un terminal .

Le programme tourne à 20 images par secondes sur le Raspberry 400 et il est possible d’améliorer les performances en overclockant l’ordinateur. Mon  Raspberry 400, qui tourne aussi à 2000Mhz, ne dépasse jamais les 40º lorsque j’utilise W3.

C’est une solution  peu coûteuse pour piloter un télescope (la version Raspberry inclut le module Indi)  en ayant sous la main toutes les fonctionnalités du programme et en particulier le gigantesque catalogue d’étoiles Gaia EDR3 particulièrement utile pour faire du repérage et des courbes de lumières d’astéroïdes par exemple.

Arecibo : la fin d’un géant

A la suite de deux ruptures de câbles en août et en novembre dernier, le radiotélescope d’Arecibo était en danger et menaçait de s’effondrer. La rupture d’un troisième câble a finalement entraîné la chute de la plateforme centrale de 900 tonnes sur la parabole de 305 mètres.

Le radiotélescope d’Arecibo

Ce radiotélescope géré par la National Science Foundation, une agence gouvernementale américaine, a été construit à Arecibo sur la côte nord de l’île de Porto Rico dans les Antilles. Conçu à l’origine pour étudier l’ionosphère, il fut également un excellent instrument astronomique à l’origine de nombreuses découvertes scientifiques. Le , peu après son inauguration, l’équipe de Gordon Pettengill l’utilisera pour mesurer la période de rotation de la planète Mercure. En , l’observatoire permettra de capturer l’image d’un astéroïde – (4769) Castalia – pour la première fois de l’histoire. L’année suivante, l’astronome polonais Aleksander Wolszczan découvrira le pulsar PSR B1257+12, suivie en 1992 par celle de ses deux planètes en orbite.

Arecibo fut aussi la source de données du projet SETI@home proposé par le laboratoire de sciences spatiales de l’Université de Berkeley. Ce projet de calcul distribué utilisant des ordinateurs branchés sur Internet avait deux objectifs. Le premier était de prouver l’efficacité de cette méthode bien moins coûteuse que l’utilisation de superordinateurs. Le deuxième était d’analyser les signaux provenant de l’antenne d’Arecibo afin de détecter, ce qui fut un échec, l’existence d’une intelligence non terrestre.

Il était possible d’extraire les meta-données des blocs de calculs Seti@Home dans les version 1 & 2 de WinStars et de connaître les coordonnées célestes et la fréquence qui avait été utilisées pour effectuer l’enregistrement depuis le radiotélescope. La version 3 ne proposait plus cette fonctionnalité depuis l’arrêt du projet en mars 2020.

Arecibo fut aussi un lieu de tournage. On se souviendra par exemple de cette scène où Jodie Foster découvre pour la première fois le radiotélescope sur lequel elle va travailler ( Contact de Robert Zemeckis – 1997).