Observez la surface de Vénus cet hiver !

Une des observations les plus fascinantes que le photographe planétaire amateur puisse faire est une image de la surface de Vénus, une planète pourtant éternellement couverte d’une épaisse couche de nuages épais et aveuglants. Ou plutôt, une image de son signal thermique…

venussurface2004Depuis les années 1980/90, on sait que le rayonnement thermique de la surface de Vénus est visible depuis la Terre. La surface de la planète, chauffée à plus de 400°C, émet un signal infrarouge aux environs de 1 micron, une longueur d’onde toute juste accessible aux CCD amateurs. De plus, le dioxyde de carbone (CO2) qui constitue 96 % de l’atmosphère vénusienne, devient translucide précisément autour de 1 micron ! Ce signal thermique parvient donc à s’échapper dans l’espace… Ci-contre à gauche, la meilleure image que j’ai obtenue, le 16 mai 2004, avec un C14 et une caméra ATK-1HS.

L’observation doit être réalisée du côté nocturne évidemment… c’est pourquoi il faut attendre que la phase de la planète soit en croissant.

Nous allons bientôt avoir deux « fenêtres de tir » de part et d’autre de la conjonction inférieure de janvier 2014, en décembre et en janvier-février de l’année prochaine. Ce sera la dernière occasion avant 2015 !

Quand observer ?

Réaliser cette observation suppose de réunir plusieurs facteurs:

  1. la phase doit être suffisamment étroite pour laisser voir la surface, sans quoi le croissant diurne va saturer la partie nocturne. On peut donner comme phase maximale une illumination de 20 % (pourcentage du croissant illuminé sur le diamètre total). Le signal pourra être détecté à plus de 20 %, mais c’est surtout à 20 % et en-dessous que nous allons pouvoir révéler des détails ;)
  2. la planète ne doit pas être trop basse. Une altitude de 10/15° est idéale mais on pourra descendre en-dessous (la planète sera très proche du Soleil, et l’observation ne peut se faire qu’une fois le Soleil couché avec l’équipement amateur habituel).
  3. surtout… le Soleil doit être couché depuis suffisamment longtemps pour que le fond de ciel ne soit pas plus brillant que le signal thermique. Il doit être au minium à 5° en-dessous de l’horizon. Le logiciel WinJupos donne l’altitude du Soleil (y compris négative) pour n’importe quel lieu de la planète.

Avec tout ceci, on peut réunir deux fenêtres de tir:

  • du 12 décembre 2013 jusqu’au nouvel an environ
  • de fin janvier 2014 jusqu’au 10 février.

En sachant que pour les observateurs de l’hémisphère nord, la période de décembre est plus favorable, car la planète sera plus haute au-dessus de l’horizon. Ci-dessous, mes observations du 18 décembre 2005 (avec un Mewlon 210) : l’apparition du soir 2005 était l’équivalente de celle du soir en 2013:

Comment observer ?

L’observation n’est pas très compliquée mais elle demande une solide maîtrise technique.

  1. Tout d’abord, il vous faut un filtre infrarouge à 1 micron. La bande de lumière adéquate est étroite et un filtre IR plus court (800 nm) ne réussira pas.
  2. Ensuite, un télescope d’au moins 200 mm. L’observation a été réussie avec des diamètres inférieurs, mais à 1 micron la résolution de votre instrument est divisée par 4 ! Et 200 mm est certainement le diamètre minimum pour obtenir des détails.
  3. L’échantillonnage est très important : la résolution de l’instrument étant médiocre, et le signal thermique étant très faible, il n’y a aucune raison d’utiliser les longues focales habituelles. Des rapports F/D de 8 à 12/13 seront parfaits.
  4. Les temps de pause seront assez longs (pour du planétaire ;) ) de l’ordre de quelques secondes (de 5 à 10). Lancez l’acquisition dès que le signal thermique devient visible, et laissez filer la vidéo jusqu’à ce que la planète disparaisse ou bien jusqu’à ce que le seeing se dégrade trop. Il n’y a aucun risque de flou, la rotation de la surface est de 243 jours :D

Des taches sombres dans le signal thermique…

Des taches sombres sont observables dans cette faible lumière : elles correspondent aux montagnes de Vénus, qui sont moins chaudes et qui émettent donc moins de lumière infrarouge.

En décembre 2013, comme en mai 2004 et mai 2012, nous observerons le signal thermique de Phoebe Regio et Beta Regio (lire la conférence à l’EPSC 2013 sur Vénus, avec G.Monachino). Grâce à l’observateur américain John Boudreau, WinJupos dispose maintenant d’une excellent simulation du signal thermique ! La carte est accessible depuis l’onglet « options » des éphémérides (VenusThermalEmission1micron.jpg), et doit être paramétrée de la façon suivante:

– projection cylindrique simple
– Nord en haut, vue normale
– Longitude du bord gauche 0° en système I
– Cocher la case « non éclairé » dans la simu graphique.

venussurfaceWJSimulation du signal thermique de la surface de Vénus pour le 15 décembre 2013.